KR20130011653A

KR20130011653A - 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치

Info

Publication number: KR20130011653A
Application number: KR1020110072961A
Authority: KR
Inventors: 이장오; 정봉주
Original assignee: 이장오; 정봉주
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-01-30
Also published as: KR101291156B1

Abstract

본 발명은 각종 유기성 폐기물을 이용하여 만들어진 고형물이나 석탄 또는 조개탄 등의 고형연료를 이용한 연소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물을 건조 압축하여 된 고형물이나 석탄 또는 조개탄 등의 고형연료를 사용하되, 이들 고형연료의 사용량에 따라 자동으로 공급되게 한 연료공급장치와; 상기 연료공급장치로부터 제공된 고형연료를 기화 연소시키는 1차연소실과; 1차연소실에서 발생하는 불완전연소된 기화가스를 고온으로 점화시켜 연소되게 하는 2차연소실에 의해 이루어지는 고형연료 연소장치를 형성함에 따라,
매립이나 소각 등으로 처리되는 유기성 폐기물을 이용하여 만들어진 고형물이나 상대적으로 유류에 비해 저렴한 석탄 및 조개탄 등을 연료로 사용하므로 연료비가 획기적으로 절감될 수 있는 것이고, 이들 고형연료의 직접 연소열을 이용하는 것이 아니라 고형연료의 불완전연소된 기화가스를 고온으로 재차 연소시켜 발생하는 완전 연소열을 이용함에 따라 기화가스의 연소과정에서 발생되던 각종 공해물질이 제거되므로 매우 친환경적인 연소시스템을 구축할 수 있는 것이며, 다양한 크기와 형태로의 제작이 가능하여 실제 산업체에서 요구하는 용량이나 열량에 따른 맞춤형 제작이 가능하므로 매우 합리적인 것이다.

Description

고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치 {Combustion device with high efficiency and low polution using solid fuel}

본 발명은 각종 유기성 폐기물을 이용하여 만들어진 고형물이나 석탄 또는 조개탄 등의 고형연료를 이용한 연소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료의 소모량에 따라 고형연료가 자동으로 투입되게 하는 연료투입수단과, 투입된 고형연료에 대한 1차연소수단 및 1차연소과정에서 발생하는 불완전연소의 기화가스를 연소시키는 2차연소수단으로 구성된 연소장치를 이용하여 공해물질의 발생을 최소화하면서도 연료비의 절감으로 인한 경제적 효과를 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 고도의 열원이 필요한 각종 산업체에서는 상기와 같은 열원을 얻고자 유류 또는 석탄 또는 전기를 사용하게 된다.

이때, 석탄의 경우에는 연소과정에서 다량의 공해물질이 발생되므로 실질적으로 적용이 매우 어려운 것이고, 전기를 사용하게 되면 매우 친환경적이나 고비용의 연료비가 소요되는 문제점을 갖고 있는 것이다.

이에 따라 대부분의 산업현장에서는 석유와 같은 유류를 연료로 채택하고 있는 것으로서, 유류의 경우 수급이 원활하면서도 석탄에 비하여 공해물질의 발생량이 적은 것이고, 전기에 비해서도 연료비가 절감되는 장점을 갖고 있는 것이다.

그러나, 유류의 경우 국제 원유가에 매우 민감하게 반응하면서도 점진적으로 유류비의 상승이 이루어지고 있는 추세이므로 그와 비례하여 산업체에서도 유류비의 부담이 가중되고 있는 실정이다.

또한, 근자에 들어서는 상기와 같은 이유로 인해 석탄이나 조개탄 등이 풍족한 상태이고 이들을 연료로 사용하는 경우 연료비의 대폭적인 절감이 가능한 장점을 갖고 있으나 역시 공해물질의 다량 발생으로 인해 이를 연료로 적용하지 못하는 폐단을 갖고 있는 것이다.

또한, 산업화가 진행됨에 따라 음식물 쓰레기나 분뇨 및 하수 슬러지와 같은 다양한 종류의 유기성 폐기물이 대량으로 발생하고 있는데, 이와 같은 각종 유기성 폐기물은 매립 및 소각에 따른 고비용의 처리비가 발생하고 있는 실정이므로 이와 같은 유기성 폐기물에 대한 자원의 재활용이 시급한 과제로 부상되고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 유기성 폐기물을 건조 압축하여 된 고형물이나 석탄 또는 조개탄 등의 고형연료를 사용하되, 이들 고형연료의 사용량에 따라 자동으로 공급되게 한 연료공급장치와; 상기 연료공급장치로부터 제공된 고형연료를 기화 연소시키는 1차연소실과; 1차연소실에서 발생하는 불완전연소된 기화가스를 고온으로 점화시켜 연소되게 하는 2차연소실에 의해 이루어지는 고형연료 연소장치를 형성함에 따라,

비교적 저렴한 고형연료를 사용함에 따라 연료비의 획기적인 절감이 가능한 것이고, 고형연료를 직접 연소열을 이용하는 것이 아니라 고형연료의 불완전연소된 기화가스를 수산화마그네슘을 포함한 증기를 이용하여 재차 연소시켜 그 완전 연소열을 이용하므로 고온의 연소열에 의해 각종 공해물질의 발생량을 크게 줄일 수 있어 매우 친환경적이면서도 연료비의 획기적인 절감이 가능한 특징을 갖는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료투입수단과 1차연소수단 및 2차연소수단으로 이루어진 연소장치에 있어, 상기 연료투입수단은 투입호퍼와 바스켓 콘베이어 및 로터리 투입기에 의해 이루어지고, 상기 1차연소수단은 내부에 연소틀체가 구비된 제1연소실과 상기 연소틀체의 하부에 위치하는 공기주입관 및 재받이부에 의해 이루어지고, 상기 2차연소수단은 외부로부터 물과 수산화마그네슘이 공급되게 한 증기발생체가 내부에 위치한 제2연소실과 별도의 보조버너 및 배출구에 의해 이루어지며, 상기 제1연소실과 제2연소실은 송풍팬이 내장된 배기관에 의해 연결하여,

연료투입수단을 통해 연소틀체의 내부로 투입된 고형연료는 인위적 점화 및 공기주입으로 인해 기화가스가 발생하여 제1연소실로부터 배기관을 통해 제2연소실로 이동되고, 제2연소실 내의 기화가스는 보조버너에 의한 점화 및 수산화마그네슘을 포함한 증기에 의해 연소와 동시에 유해물질이 탄화 제거된 상태로 배출구를 통해 열기가 배출되도록 구성하여 이루어진 것이다.

본 발명은, 매립이나 소각 등으로 처리되는 유기성 폐기물을 이용하여 만들어진 고형물이나 상대적으로 유류에 비해 저렴한 석탄 및 조개탄 등을 연료로 사용하므로 연료비가 획기적으로 절감될 수 있는 것이고, 이들 고형연료의 직접 연소열을 이용하는 것이 아니라 고형연료의 불완전연소된 기화가스를 고온으로 재차 연소시켜 발생하는 완전 연소열을 이용함에 따라 기화가스의 연소과정에서 발생되던 각종 공해물질이 제거되므로 매우 친환경적인 연소시스템을 구축할 수 있는 것이며, 다양한 크기와 형태로의 제작이 가능하여 실제 산업체에서 요구하는 용량이나 열량에 따른 맞춤형 제작이 가능하므로 매우 합리적인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 연소장치의 전체 구성도
도 2는 본 발명에 따른 연소장치의 1차연소실 확대도
도 3은 본 발명에 따른 연소장치의 2차연소실 확대도
도 4는 본 발명에 따른 연소장치의 연료 투입부 확대도
도 5는 본 발명에 따른 연소장치의 1차연소실 분리 사시도
도 6은 본 발명에 따른 연소장치의 1차연소실 내 상부로스톨의 작동부 사시도
도 7은 본 발명에 따른 연소장치의 연료감지수단 확대도
도 8은 본 발명에 따른 연소장치의 1차연소실 내 스팀발생장치 확대도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 연소장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 연소장치의 1차연소실 확대도이며, 도 3은 본 발명에 따른 연소장치의 2차연소실 확대도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 고형연료 연소장치는, 투입호퍼(10)와 바스켓 콘베이어(20) 및 로터리 투입기(30)를 갖고 있는 제1연소실(50)과, 상기 제1연소실(50)로부터 배기관(110)에 의해 연결되며 내부에는 증기발생체(80)가 내장된 제2연소실(90)로 이루어져 있는 것이다.

여기서, 상기 투입호퍼(10)와 바스켓 콘베이어(20) 및 로터리 투입기(30)는 고형연료를 제1연소실(50) 내부로 공급하기 위한 것이고, 제1연소실(50)은 고형연료를 불완전 연소시켜 기화가스가 발생되게 하는 것이며, 제2연소실(90)은 불완전 연소의 기화가스를 점화시켜 고온이 발생되게 하는 동시에 연소과정에서 각종 공해물질이 연소되어 배출되지 않도록 하는 것이다.

즉, 상기의 투입호퍼(10)는 상부가 개방된 일종의 저장부로서 설계 및 제작되는 연소장치의 전체적인 크기에 따라 삽이나 별도의 장비 등을 이용하여 투입호퍼(10) 내에 충분한 량의 고형연료를 투입하게 된다. 이때의 고형연료는 보통의 석탄이나 조개탄 등을 포함하여 음식물쓰레기나 분뇨 또는 하수슬러지와 같은 유기성폐기물에 고형재를 혼합하여 만들어진 것을 모두 지칭하는 것이다.

또한, 상기와 같은 투입호퍼(10)의 일측에 수직으로 위치하는 바스켓 콘베이어(20)는 콘베이어 벨트의 외면에 연속하여 바스켓을 결합 형성하여 된 것으로, 상기 콘베이어 벨트가 회전을 하게 되면 바스켓의 방향에 의해 하부에 위치하고 있는 고형연료를 퍼올려 상단 일측으로 쏟아내는 역할을 하는 것으로, 바스켓에 의해 연속적인 고형연료의 공급이 가능하면서도 일시에 과도한 량의 고형연료가 투입되는 것을 방지하기도 한다.

또한, 상기와 같은 바스켓 콘베이어(20)를 통해 배출되는 고형연료는 제1연소실(50)의 내부로 직접 투입되는 것이 아니라 도 4의 도시와 같이 별도의 로터리 투입기(30)를 통해 제1연소실(50) 내의 연소틀체(40) 내부로 공급되는 것인데, 상기 로터리 투입기(30)는 분할 격벽을 갖는 회전체가 내장되어 있어 개방된 상부로부터 고형연료가 투입되면 고형연료의 무게로 인해 회전체가 회전을 하게 되는 것이고, 격벽 내의 고형연료는 회전체의 회전으로 인해 하측에 위치하고 있는 연소틀체(40)의 내부로 고형연료를 낙하시키게 된다.

이와 같은 로터리 투입기(30)의 역할은 제1연소실(50)의 외부로부터 의도하지 않은 공기가 내부로 유입되는 것을 차단하는 동시에 외부로부터 고형연료에 대한 공급은 지속적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기와 같은 로터리 투입기(30)로부터 고형연료를 제공받는 연소틀체(40)는 제1연소실(50)의 내부에 위치하고 있는 것으로서, 수직으로 위치한 환봉이 평면상 원형을 이루며 배치되어 있는 것이고, 이들 환봉의 사이 사이에는 소정의 틈새가 형성되어 있어 외부로부터의 공기를 자유롭게 제공받을 수 있는 동시에 연소틀체(40) 내부에서 불완전 연소하는 고형연료의 기화가스가 용이하게 확산 배출될 수 있도록 한 것이다.

특히, 상기의 연소틀체(40) 상부에는 제1연소실(50)로부터 하향 결합된 상태의 잔량감지대(41)가 위치하고 있는 것인데, 상기 잔량감지대(41)는 도 5의 도시와 같이 선단이 회전 가능한 구조를 갖고 있는 동시에 별도의 컨트롤 스위치(도면에는 미도시함)와 연결되도록 하며, 상기 컨트롤 스위치는 바스켓 콘베이어(20)의 구동수단(통상적인 구동모터)과 전기적인 연결이 이루어지도록 만들어져 있는 것이다.

이에 따라 상기 연소틀체(40)의 내부로 고형연료가 투입되면 고형연료와 잔량감지대(41) 간의 간섭이 생기면서 잔량감지대(41)는 일측으로 기울어진 상태가 되도록 회전하게 되는 것이고, 잔량감지대(41)가 기울어져 경사상태가 되는 경우 바스켓 콘베이어(20)의 구동동력이 차단되도록 함에 따라 더 이상 고형연료가 연소틀체(40) 내부로 투입되는 것을 차단할 수 있게 된다. 반면, 고형연료의 연소에 따라 잔량이 줄어들면서 고형연료와 잔량감지대(41) 간의 간섭이 해제되어 잔량감지대(41)가 수직으로 위치하게 되면 상기 바스켓 콘베이어(20)가 작동되도록 하여 자동으로 고형연료가 연소틀체(40)의 내부로 투입되도록 함에 따라 고형연료의 소모량에 따라 별도의 조작 없이도 자동으로 고형연료의 투입과 보충이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 연소틀체(40)는 도 6의 도시와 같이 상부와 하부가 모두 개방된 상태로 제1연소실(50) 내에 고정 설치되어 있는 것이고, 상기 연소틀체(40)의 하측에는 원형 그릴망 형태의 회전로스톨(42)과 고정로스톨(43)이 상,하로 배치되어 있는 것이다. 이들 회전로스톨(42)과 고정로스톨(43)은 투입된 고형연료에 대한 받침대의 역할을 수행하는 동시에 하부로부터 공기가 연소틀체(40)의 내부로 유입되도록 하는 것이며, 연소된 상태의 고형연료로부터 발생하는 재가 하부로 낙하될 수 있도록 하는 것이다.

특히, 상부에 위치하는 회전로스톨(42)은 일정한 회전량을 갖고 정,역 회전을 반복하게 되는 것인데 이는 고형연료가 고온으로 연소하는 과정에서 고온의 열기에 의해 고형연료가 서로 엉겨붙어 연소를 방해하거나 재가 쌓이는 것을 방지하기 위한 것으로서, 회전로스톨(42)의 하부 중앙에는 도 7의 도시와 같이 수직의 회전축(45)이 형성되어 제1연소실(50)의 하단을 관통하여 돌출되어 있고, 상기 회전축(45)에는 일측으로 작동아암(46)이 고정되어 있으며, 상기 작동아암(46)에는 제1연소실(50)과 연결된 스프링(47)이 일측으로 고정되어 있는 것이다.

또한, 상기 제1연소실(50)의 외부 일측에는 별도의 구동모터(44)가 장착되어 있고 상기 구동모터(44)에는 일측으로 편향 돌출된 편심아암(48)이 돌출되어 있는 것으로, 상기의 편심아암(48)은 상기한 작동아암(46)의 끝단부 일측과 간섭된 상태를 갖게 된다.

이에 따라 상기 구동모터(44)가 연속적인 회전운동을 하게 되면 편심아암(48)이 회전을 하면서 작동아암(46)과 간섭하며 작동아암(46)을 회전시키게 되는 것인데, 편심아암(48)과의 간섭상태에서는 작동아암(46)에 대한 회전이 이루어지고 편심아암(48)과 작동아암(46)의 간섭이 해제되면 정방향으로 회전되었던 작동아암(46)은 스프링(47)의 복귀력에 의해 역방향으로의 자동 회전이 이루어지게 된다.

따라서, 상기 구동모터(44)가 작동을 하게 되면 작동아암(46) 및 회전축(45)에 대한 정,역방향으로의 반복 회전이 이루어지게 되고 이와 연동하여 회전로스톨(42) 역시 정,역방향으로 반복적인 간헐 회전이 이루어지게 되므로 회전로스톨(42) 상부에 적재되어 있는 고형연료는 상호 간의 엉겨붙음이 방지되는 동시에 연소된 이후의 재가 하부로 원활하게 낙하되는 것이다.

또한, 상기와 같은 고정로스톨(43)의 하측에는 연소틀체(40)의 내측으로 공기를 공급하기 위한 공기주입관(60)이 위치하고 있는 것인데, 상기의 공기주입관(60)은 내부가 비어있는 도넛 형태를 취하고 있고, 필요에 따라서는 단일개체 또는 복수의 개체를 중복 설치할 수도 있으며, 상기 공기주입관(60)의 상부에는 일정간격으로 공기배출공(61)(61')이 연소틀체(40)를 향하여 관통 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기 공기주입관(60)은 제1연소실(50) 내면에 형성된 넓은 면적의 에어탱크(62)와 연결되어 있는 것으로, 상기 에어탱크(62)는 별도의 블로어(63)와 연결되어 있음에 따라 상기 블로어(63)가 작동을 하면 외부로부터 공기를 흡입하여 에어탱크(62)에 충전시키는 것이고 에어탱크(62) 내의 공기는 압력으로 인해 공기주입관(60)으로 이동하여 공기배출공(62)(62')을 통해 연소틀체(40)의 내부로 산소를 공급하게 된다.

이때, 상기의 블로어(63)는 밀폐상태인 제1연소실(50) 내 연소틀체(40)에 외부 공기를 강제 공급하기 위한 목적을 갖는 것으로서, 블로어(63)에 의한 공기 공급량을 가감함에 따라 연소틀체(40) 내의 고형연료가 완전 연소되게 하는 것이 아니라 불완전 연소가 이루어지도록 하여 다량의 기화가스가 발생되도록 하여야 할 것이다.

또한, 상기 에어탱크(62)는 제1연소실(50) 내면에 위치하고 있으므로 연소틀체(40) 내부의 고형연료가 연소되면서 발생하는 열기를 흡수하여 외부로부터 유입된 공기를 데워 고온의 공기가 연소틀체(40)로 공급되게 함에 따라 저용량의 블로어(63) 만으로도 우수한 연소량 제어 효과를 거둘 수 있도록 한 것이고, 제1연소실(50)에 대한 이중 격벽의 역할을 수행함에 따라 제1연소실(50)의 외면이 지나치게 가열되는 것을 차단하게 된다.

또한, 상기와 같은 공기주입관(60)의 하측에는 하향 경사면으로 된 재받이부(70)가 형성되어 있는 것이고, 이와 같은 재받이부(70)의 하부에는 횡방향으로 위치한 배출스크류(71)가 위치하고 있는 것으로서, 상기 배출스크류(71)에 회전 동력을 부여함에 따라 배출스크류(71)의 방향성으로 인해 재받이부(70)를 통해 수거된 재를 제1연소실(50)의 외부로 자동 배출시킬 수 있게 된다. 이에 따라 상기 배출스크류(71)의 끝단에 해당하는 제1연소실(50)의 외부에는 별도의 재수거함을 구비함에 따라 연소되고 난 이후의 소량의 재에 대한 편리한 수거와 처리가 가능한 것이다.

이어, 상기와 같이 제1연소실(50) 내 연소틀체(40) 내에 고형연료를 채운 상태에서 상기 고형연료에 대하여 토치 등을 사용하여 점화시키게 되면 고형연료에 대한 불완전 연소로 인해 다량의 기화가스가 발생하게 되는데, 이와 같은 기화가스는 제1연소실(50)의 상부 일측에 연결 형성된 배기관(110)을 통해 배출되는 것이고, 상기 배기관(110)의 끝단에는 별도의 제2연소실(90)이 형성되어 상기의 기화가스가 유입되는 것이다.

이때, 상기의 기화가스는 배기관(110) 내의 송풍팬(111)에 의해 제1연소실(50)로부터 제2연소실(90)로 강제 이동하게 되는 것인데, 상기 송풍팬(111)은 제2연소실(90)과 연결되는 배기관(110)의 하부에 위치하고 있는 것이고, 외부에 장착된 별도의 회전모터(112)로부터 동력을 전달받아 지속적인 회전운동을 하게 된다.

또한, 상기와 같은 제2연소실(90)은 기화가스를 연소시켜 실질적인 열원을 생산하는 곳이고, 그 내부에는 증기발생체(80)와 보조버너(100)가 위치하고 있는 것이며, 상기 보조버너(100)는 기화가스의 유입부 측에 위치하고 있는 것이고, 그 보조버너(100)와 인접하여 상기 증기발생체(80)가 위치하고 있는 것이며, 제2연소실(90)의 타측 끝단에는 외부로 열기를 배출할 수 있도록 된 배출구(91)가 형성되어 있는 것이다.

여기서, 상기의 증기발생체(80)는 상부에 증기토출공(82)(82')이 일정간격으로 관통 형성되어 있는 것이고, 상기 증기발생체(80)는 제2연소실(90)의 외부에 위치한 저수탱크(81)와 연결되어 있어 상기 저수탱크(81)로부터 지속적으로 수산화마그네슘이 포함된 물을 제공받게 된다.

특히, 상기 저수탱크(81)에는 일반적인 물과 함께 수산화마그네슘이 혼합되어 있는 것으로서, 저수탱크(81)에 장착되는 공급펌프(도면에는 미도시함)를 통해 수산화마그네슘이 포함된 물이 상기 증기발생체(80)의 내부로 지속적으로 공급되게 하는 것이다.

이에 따라 배기관(110)을 통해 기화가스가 제2연소실(90)의 내부로 유입되는 동시에 보조버너(100)가 점화되면 불완전 연소 상태인 기화가스가 점화되면서 완전 연소하면서 고온의 열기를 발생시키게 된다.

이어, 상기와 같은 열기에 의해 증기발생체(80)에 대한 온도가 상승하게 되면 도 8의 도시와 같이 증기발생체(80)의 내부에 충전되어 있던 물과 수산화마그네슘이 증기 형태로 증기토출공(82)(82')을 통해 배출되는 것이고, 이와 같은 수산화마그네슘이 포함된 증기는 기화가스의 점화를 더욱 촉진시켜 고온의 열기를 발생시키게 되는 것이다.

또한, 상기의 수산화마그네슘은 자체의 폭발적인 연소작용으로 점화열을 상승시키는 역할을 하게 되므로 기화가스의 연소과정에서 발생하는 공해물질인 질소산화물(NOX) 또는 황산화물(SOX)을 태워 제거하게 되는 것이다. 이와 같은 질소산화물이나 황산화물은 통상적으로 900℃ 이상의 고온에서 제거되는 것으로 알려져 있는 것으로 상기의 블완전연소된 기화가스에 대한 연소열이 700℃ 이상이고 이에 수산화마그네슘이 더해지면서 제2연소실(90)은 1000℃ 이상까지 내부온도가 상승하므로 상기와 같은 각종 공해물질은 대부분 제거될 수 있는 것이다.

따라서, 공해물질이 최소화(대기로 배출되는 공해방지법에 저촉되지 않는)된 상태로 제2연소실(90)의 배출구(91)를 통해 배출되는 열기는 각종 산업체에서 난방이나 가열 등의 목적을 갖는 유용한 에너지원으로 사용될 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 투입호퍼
20 : 바스켓 콘베이어
30 : 로터리 투입기
40 : 연소틀체 41 : 잔량감지대
42 : 회존로스톨 43 : 고정로스톨
44 : 구동모터 45 : 회전축
46 : 작동아암 47 : 스프링
48 : 편심아암
50 : 제1연소실
60 : 공기주입관 61,61' : 공기배출관
62 : 에어탱크 63 : 블로어
70 : 재받이부 71 : 배출스크류
80 : 증기발생체 81 : 저수탱크
82,82' : 증기토출공
90 : 제2연소실 91 : 배출구
100 : 보조버너
110 : 배기관 111 : 송풍팬
112 : 회전모터

Claims

연료투입수단과 1차연소수단 및 2차연소수단으로 이루어진 연소장치에 있어,
상기 연료투입수단은 투입호퍼(10)와 바스켓 콘베이어(20) 및 로터리 투입기(30)에 의해 이루어지고, 상기 1차연소수단은 내부에 연소틀체(40)가 구비된 제1연소실(50)과 상기 연소틀체(40)의 하부에 위치하는 공기주입관(60) 및 재받이부(70)에 의해 이루어지고, 상기 2차연소수단은 외부로부터 물과 수산화마그네슘이 공급되게 한 증기발생체(80)가 내부에 위치한 제2연소실(90)과 별도의 보조버너(100) 및 배출구(91)에 의해 이루어지며, 상기 제1연소실(50)과 제2연소실(90)은 송풍팬(111)이 내장된 배기관(110)에 의해 연결하여,
연료투입수단을 통해 연소틀체(40)의 내부로 투입된 고형연료는 인위적 점화 및 공기주입으로 인해 기화가스가 발생하여 제1연소실(50)로부터 배기관(110)을 통해 제2연소실(90)로 이동되고, 제2연소실(90) 내의 기화가스는 보조버너(100)에 의한 점화 및 수산화마그네슘을 포함한 증기에 의해 연소와 동시에 유해물질이 탄화 제거된 상태로 배출구(91)를 통해 열기가 배출되도록 구성함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.
제 1항에 있어서,
제1연소실(50)은 선단에 연소틀체(40)의 내측으로 위치되게 한 잔량감지대(41)을 결합 형성하되, 상기 잔량감지대(41)는 바스켓 콘베이어(20)와 회로적인 연결 상태가 되게 하여, 상기 잔량감지대(41)가 연소틀체(40) 내의 고형연료와 간섭하여 경사상태가 되면 바스켓 콘베이어(20)가 정지되게 하고, 고형연료와 미간섭에 의해 잔량감지대(41)가 수직상태가 되면 바스켓 콘베이어(20)가 작동하여 투입호퍼(10) 내의 고형연료를 상승 운반하여 연소틀체(40) 내부에 자동 공급되도록 구성함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.
제 1항에 있어서,
연소틀체(40)는, 하부에 회전로스톨(42)과 고정로스톨(43)이 상,하 순차적으로 위치되도록 하고, 상기 회전로스톨(42)은 별도의 구동모터(44)에 의해 간헐 회전되도록 구성함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.
제 3항에 있어서,
회전로스톨(42)은 하측으로 회전축(45)을 고정 형성하고, 상기 회전축(45)에는 일측으로 작동아암(46)을 고정 형성하며, 상기 작동아암(46)의 일측으로는 제1연소실(50)과 연결되는 스프링(47)을 고정 형성하며, 상기 구동모터(44)에는 상기 작동아암(46)과 간섭되도록 한 별도의 편심아암(48)을 하향 돌출 형성하여,
구동모터(44)의 작동에 따라 호전하는 편심아암(48)은 작동아암(46)과 간섭하여 상기 작동아암(46)의 회전에 따라 회전축(45)이 함께 회전되게 하고, 상기 작동아암(46)으로부터 편심아암(48)이 이탈되면 스프링(47)에 의해 회전된 작동아암(46) 및 회전축(45)이 본래의 위치로 복귀됨에 따라 회전로스톨(42)에 대한 정,역 순차 회전이 반복되도록 구성함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.
제 1항에 있어서,
공기주입관(60)은 상부에 연속하는 공기배출공(61)(61')을 형성하여 연소틀체(40)의 하부에 이격 위치되도록 하고, 상기 공기주입관(60)은 제1연소실(50)의 내부에 위치하는 에어탱크(62)와 연결되도록 하며, 상기 에어탱크(62)는 외부로부터 공기를 제공하는 별도의 블로어(63)와 연결되도록 함에 따라, 블로어(63)로부터 제공되는 외부공기는 에어탱크(62)를 경유하여 공기주입관(60)으로 공급되도록 구성함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.
제 1항에 있어서,
재받이부(70)에는 별도의 배출스크류(71)를 형성하여, 배출스크류(71)의 회전에 따라 재받이부(70) 내의 재가 제1연소실(50) 외부로 배출되도록 구성함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.
제1항에 있어서,
배기관(110)의 하부 내측에 횡방향으로 위치하는 송풍팬(111)은, 별도의 회전모터(112)로부터 동력을 전달받아 회전함에 따라 제1연소실(50) 내의 기화기스를 제2연소실(90)로 강제 공급되도록 함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.
제 1항에 있어서,
증기발생체(80)는, 제2연소실(90) 외부에 위치한 저수탱크(81)로부터 수산화마그네슘이 혼합된 물이 내부로 공급되게 하고, 상기 증기발생체(80)의 상부에는 연속하는 증기토출공(82)(82')을 형성함에 따라 제2연소실(90) 내의 온도가 상승하면 증기발생체(80) 내의 물이 수산화마그네슘을 포함하여 증기 상태로 토출되도록 구성함을 특징으로 하는 고형연료를 이용한 저공해 및 고효율 연소장치.