KR20130080646A - 친환경형 화장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경형 화장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연소버너가 구비된 화장 소각로와, 상기 화장 소각로와 연결된 급속냉각 열교환수단과, 상기 급속냉각 열교환수단과 상기 화장 소각로의 연소버너를 연결하는 핫 에어 공급수단과, 상기 열교환수단과 연결된 여과수단과, 그리고 상기 여과수단과 연결된 크린에어 배출부를 포함하고, 특히 핫 에어 공급수단에 의하여 300℃ 정도의 예열공기를 화장 소각로의 각 연소버너로 제공함으로써 에너지 절감효과를 얻을 수 있고, 아울러 각 공정에서 연소가스 중에 포함되어 있는 유해물질, 오염물질 및 악취 등을 효과적으로 제거하여 청정한 공기를 대기 중으로 방출함으로써 환경 친화적인 시스템을 공급할 수 있는 친환경형 화장 시스템을 제안하고자 한다.

Description

친환경형 화장 시스템{CREMATION SYSTEM}

본 발명은 친환경형 화장 시스템에 관한 것으로,

보다 상세하게는 본 발명은 핫 에어 공급수단에 의하여 300℃ 정도의 예열공기를 화장 소각로의 각 연소버너로 제공함으로써 에너지 절감효과를 얻을 수 있고, 아울러 각 공정에서 연소가스 중에 포함되어 있는 유해물질, 오염물질 및 악취 등을 효과적으로 제거하여 청정한 공기를 대기 중으로 방출함으로써 환경 친화적인 시스템을 공급할 수 있는 화장 시스템에 관한 것이다.

인구의 도시 집중과 산업화 과정을 통해 사회 환경이 급격히 변화하면서 종래 유교적 관습에 따라 매장 문화에 의존해 오던 장례 문화 또한 인식의 변화를 가져오면서, 근래에는 획기적이고 급격하게 장례 방식이 화장으로 바뀌고 있다.

화장로 관련 기술로는 특허등록 제10-0352287호(등록일자 2002년08월29일) [열교환 냉각방식 및 유골 수평이송장치를 결합시켜 구성한 화장로]가 있는데,

상기 등록특허는 사체관을 화장하는 화장로의 전방으로 냉각전실을 설치하며, 냉각전실의 하부에는 반지하를 설치하여 로내대차 수평이송장치를 설치하며, 반지하에 설치하는 로내대차 수평이송장치부를 화장실의 상부에 설치하는 공기예열기와 냉각장치 및 집진장치와 결합시키며, 사체관을 로내대차에 탑재시에 공간부가 형성되도록 구성한 로내대차 방식과 열교환냉각방식 및 유골 수평이송장치를 결합시켜 구성한 화장로에 관한 것으로, 사체가 완전히 연소될 수 있도록 하며, 로내대차 및 유골을 신속하게 이송시킬 수 있는 자동화 시스템으로 설치하여 화장작업의 능률성을 높일 수 있도록 하며, 고온의 배기가스를 화장로의 내부로 재공급하여 연소용 공기로서 재활용한 후에 배기시킴으로써, 추운 날씨에도 수증기의 발생을 억제하여 환경오염을 줄여 화장로의 내,외부환경을 쾌적하게 할 수 있는 등 화장로의 운용 및 사용을 간편하게 한 기술에 관한 것이다.

상기 등록특허에서 대차의 화장로, 냉각전실, 로전실로 이송하는 장치는 로내대차 이드장치, 로내대차수평이송장치, 로내대차 가이드장치 상부로울러로 구성되어, 사체관을 탑재한 로내대차를 1차연소로에 인입하여 화장이 완료된 유골은 상기의 역순으로 반출하여 반지하에 설치한 로내대차 수평이송장치에 의해 수골실로 이송한다. 또한 사체관을 실은 전동대차가 지정된 화장로 앞에 정 위치하면 로내대차 가이드장치의 로울러장치가 실린더 및 리프트 장치의 작동으로 상승하여, 정위치에서 정지한 후 로내대차 가이드장치의 상부로울러 및 화장로 내부 로울러장치의 화장로내부로울러감속기에 의해 체인과 체인기어에 연결되어져 있는 화장로내부 로울러장치를 구동시켜 로내대차을 냉각전실으로 인출시킴에 따라 화장문이 열리고 전동대차에 실린 사체관를 로내대차 위에 탑재한다.

다음으로 특허공개 제10-2002-0067740호(공개일자 2002년08월24일) [관이송대차]가 있는데,

상기 공개특허는 화장장 내에서 관을 장내에서 이송하고 고별실에서 최종으로 유가족 및 친지를 맞이하고 화장로 앞실로 운구되어 로내대차 위로 올려지기까지의 기능을 수행하는 관이송대차에 대한 것이다.

상기 공개특허에서는 관이송대차는 화장장에서 시신이 담긴 관을 이송하는 설비로서 운구차가 화장장에 도착하여 관을 내린 후에 이 관이송대차에 올려 져서 운반되며, 고별실에서 최종으로 유가족을 맞이하게 하고 화장로 전실로 운반되어 여기서 로내대차 위에 실어 주는 역할까지 하는 기능을 한다.

이러한 관이송대차는 화장장 내에서 운구할 때와 고별실에서 최종으로 유가족을 맞이할 때까지는 보통 지상에서부터 약 750mm정도의 높이에서 관이 위치하게 되나 화장로 앞에서 로내대차에 실려지게 될 때에는 약1,000mm정도의 높이로 올려서 실려야 하므로 관이송대차에 아래위 높낮이를 조절하는 기능과 관을 로내대차위에 실을 때에 마치 레일 위를 따라서 밀려들어가서 위치를 잡게 하는 미끌림 포크레일을 장착하여 가능한 1인이 손쉽게 작업할 수 있게 하여야 한다. 그런데 유가족과 친지의 시선을 많이 집중시키는 특성이 있으므로 외형적으로도 보기 좋아야한다는 특성을 만족시키기 위하여

상기 공개특허에서는 관이송대차를 웜기어 원리를 이용한 웜잭을 사용하고 이를 DC모터로 구동하게 설하고, 이 DC모터를 작동하기위한 전원은 작업을 하지 않는 야간시간에 충전하여 사용할 수 있게 충전용 밧테리를 장착하여 이 밧테리의 전원을 사용하여 주간에 작업을 하게 한다.

다음으로 특허공개 제10-2009-0112316호(공개일자 2009년10월28일) [화장로의 원스톱 화장시스템]가 있는데,

상기 공개특허는 유족들이 대기하는 유족대기실 및 시체관을 운반하는 운반대차가 이송되는 레일이 설치된 전실, 냉각전실을 구비하며 주연소로와 재연소로 및 연소가스냉각설비, 배출가스여과설비로 구성된 화장로;와 상기 운반대차를 제어하는 운반대차제어반, 주,재연소로를 제어하는 로제어반, 상기 화장로를 제어하는 PLC제어반, 다수의 감시모니터로 구성된 중앙제어실로 구성된 것으로, 영구차에 의해 이송된 시체관을 운반대차를 이용한 이송과정 및 각각의 화장로로의 인입 및 화장을 제어하며, 감시모니터를 통해 화장상황을 다중으로 감시 제어하도록 하여 시체관의 운반 이송을 신속하고 정확하게 함은 물론 화장로의 화장작업 및 유골을 수거 작업까지 자동화시스템에 의해 원스톱으로 수행할 수 있도록 하여 짧은 시간에 많은 시체관을 화장할 수 있어 적은 작업인원으로도 화장작업의 능률을 높이며, 화장로의 운용 및 사용을 간편하게 하도록 한 것이다.

화장 소각로 설비는 시신과 관을 직접 가스 또는 경유버너를 사용하여 화장이 이루어지며,

이 경우 연소로에서 연소되어 배출되는 배기가스는 고온 상태로 배출되고,

또한 배기가스에는 분진이나 다이옥신류, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 오염물질과, 악취가 함께 포함되어 있어

그대로 대기 중에 배출하게 되는 경우 환경오염은 물론 화장 소각로 주변의 환경에 악영향을 미치게 된다.

따라서 화장 소각로 설비는 대기 오염물질이나 악취 등의 제거효율을 높일 수 있는 시스템이 도입되어야 하고,

특히 고온 상태로 배출되는 배기가스에서 발생하는 폐열을 이용한 핫 에어를 재공급하여 사용함으로써 에너지 절감 효율을 높일 수 있는 기술의 개발이 절실히 요구되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로

핫 에어 공급수단에 의하여 300℃ 정도의 예열공기를 화장 소각로의 각 연소버너로 제공함으로써 에너지 절감효과를 얻을 수 있고, 아울러 각 공정에서 연소가스 중에 포함되어 있는 유해물질, 오염물질 및 악취 등을 효과적으로 제거하여 청정한 공기를 대기 중으로 방출함으로써 환경 친화적인 시스템을 공급할 수 있는 친환경형 화장 시스템을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 급속냉각 열교환수단과 여과수단 사이에는 흡착수단이 구비되고, 흡착수단에서 소석회 공급부에 의하여 HCl, 황산화물(SOx) 등을 제거하고, 아울러 분말활성탄을 이용하여 유기물질을 흡착시킨 후 입자상태의 다이옥신류를 제거함으로써 시스템의 처리효율을 높일 수 있는 친환경형 화장 시스템을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

또 본 발명에 따른 여과수단은 여과집진기와 저온촉매필터를 포함하여 이루어져, 급속냉각 열교환수단을 거쳐 배출된 배기가스 중에 포함되어 있는 HCl, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 및 잔여 다이옥신 등을 제거할 수 있는 친환경형 화장 시스템을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

더 나아가 본 발명에 따른 여과수단과 크린에어 배출부 사이에는 백연방지수단이 더 구비되어, 배출 가스와 대기간의 온도차에 의하여 발생하는 아지랑이나, 백연 등을 방지하여 보다 화장 소각로 주변의 환경을 보다 쾌적하게 유지할 수 있는 친환경형 화장 시스템을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템은

본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템은 연소버너가 구비된 화장 소각로; 상기 화장 소각로와 연결된 급속냉각 열교환수단; 상기 급속냉각 열교환수단과 상기 화장 소각로의 연소버너를 연결하는 핫 에어 공급수단; 상기 열교환수단과 연결된 여과수단; 및 상기 여과수단과 연결된 크린에어 배출부;를 포함하여 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 상기 열교환수단과 상기 여과수단 사이에는 흡착수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 상기 여과수단은 여과집진기 또는 저온촉매필터, 또는 이들 모두를 포함하여 이루어지고, 상기 여과집진기에는 압축공기 공급수단이 더 구비되며, 상기 저온촉매필터에는 암모니아 공급수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

더 나아가 본 발명에 따른 상기 여과수단과 상기 크린에어 배출부 사이에는 백연방지수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템은 핫 에어 공급수단에 의하여 300℃ 정도의 예열공기를 화장 소각로의 각 연소버너로 제공함으로써 에너지 절감효과를 얻을 수 있고, 아울러 각 공정에서 연소가스 중에 포함되어 있는 유해물질, 오염물질 및 악취 등을 효과적으로 제거하여 청정한 공기를 대기 중으로 방출함으로써 환경 친화적인 시스템을 공급할 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 급속냉각 열교환수단과 여과수단 사이에는 흡착수단이 구비되고, 흡착수단에서 소석회 공급부에 의하여 HCl, 황산화물(SOx) 등을 제거하고, 아울러 분말활성탄을 이용하여 유기물질을 흡착시킨 후 입자상태의 다이옥신류를 제거함으로써 시스템의 처리효율을 높일 수 있게 된다.

또 본 발명에 따른 여과수단은 여과집진기와 저온촉매필터를 포함하여 이루어져, 급속냉각 열교환수단을 거쳐 배출된 배기가스 중에 포함되어 있는 HCl, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 및 잔여 다이옥신 등을 제거할 수 있게 된다.

더 나아가 본 발명에 따른 여과수단과 크린에어 배출부 사이에는 백연방지수단이 더 구비되어, 배출 가스와 대기간의 온도차에 의하여 발생하는 아지랑이나, 백연 등을 방지하여 보다 화장 소각로 주변의 환경을 보다 쾌적하게 유지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템의 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템의 처리계통도.
도 3은 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템에 사용되는 스위치에 대한 도면.
도 4은 스위치의 보다 완벽한 무선 제어를 위한 자가발전기에 대한 도면.
도 5는 자가발전기의 요부에 대한 도면.
도 6은 도 5는 다른 형태의 자가발전기의 요부에 대한 도면.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

먼저 본 명세서상에서 친환경형 화장 시스템에서 각 공정과 공정은 배기가스의 이동을 위한 공급관 또는 덕트(D)에 의하여 연계되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템은

연소버너가 구비된 화장 소각로; 상기 화장 소각로와 연결된 급속냉각 열교환수단; 상기 급속냉각 열교환수단과 상기 화장 소각로의 연소버너를 연결하는 핫 에어 공급수단; 상기 열교환수단과 연결된 여과수단; 및 상기 여과수단과 연결된 크린에어 배출부;를 포함하여 이루어진다.

또 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친환경형 화장 소각로(A)는 제1 연소버너(12)가 구비된 주연소수단(10); 상기 주연소수단(10)과 배기통로를 통하여 연통되어 있고 제2 연소버너(32)를 갖는 재연소수단(30);을 갖는다.

상기 주연소실(11) 외측에는 냉각전실(15)이 구비되어 있어 화장 전 시신이나 화장을 마친 피소각체를 로내대차를 통하여 자동 반입 및 반출시킬 수 있도록 형성되며, 또 피소각체의 반입 전 또는 반출 후 일정 시간동안 냉각을 하게 된다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템에서, 상기 급속냉각 열교환수단(200)은

상기 화장 소각로(A)의 재연소수단(30)를 거쳐 최종 배출되는 배기가스 배출로와 연결된 냉각수단(210)과,

상기 냉각수단(210)과 연결된 제1 열교환기(220)와, 상기 제1 열교환기(220)와 연결되는 제2 열교환기(230)를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 급속냉각 열교환수단(200)을 도입한 것은

상기 화장 소각로(A)의 재연소수단(30)에 의하여 재연소된 배기가스는 대략 850℃ 정도의 고온 상태로 배출되는데,

이러한 배기가스는 약 700℃ ~ 300℃ 온도 영역에서 다이옥신을 재생성하는 것으로 알려져 있으며,

따라서 상기 급속냉각 열교환수단(200)에 의하여 배기가스 온도를 200℃ 이하로 급속 냉각 및 열교환을 통하여 고온의 배기가스가 다이옥신의 재생성역을 빠르게 통과될 수 있도록 함으로써 다이옥신의 재생성을 방지하기 위함이다.

이를 위한 상기 급속냉각 열교환수단(200)에서 상기 냉각수단(210)과 제2 열교환기(230)에는 각각 냉각용 송풍기(240)가 연결되어 냉각 공기를 공급하게 되고,

상기 각 열교환기(220)(230)는 간접 열전달 방식을 채택하여 처리용량을 작게함으로써 초기 건설비용 및 유지보수 비용을 최소화할 수 있게 된다.

더 나아가 본 발명에 따른 급속냉각 열교환수단(200)에서는 온도센서에 의하여 감지된 온도 값을 콘트롤러에 설정된 값으로 자동적으로 댐퍼를 조절하여 연소가스 온도를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편 상기 제1 또는 제2 열교환기(220)(230), 또는 이들 모두에서 배출되는 대략 300℃ 정도 고온의 폐열을 이용하기 위한 폐열회수수단(800)이 더 구비되어 있으며,

상기 폐열회수수단(800)은 폐열을 공급하기 위한 폐열 파이프를 조경 관련 시설에 매설하여 수공간 안개효과나, 온열공급이나, 또는 유택동산 결빙방지용으로 폐열에 의한 온열을 이용하여 에너지 재활용성을 높일 수 있게 된다.

또한 상기 폐열회수수단(800)은 화장 소각로(A)가 매설된 지면에서 발생하는 지열을 건물이나 가정용 냉난방용으로 활용하기 위해 지열 히트펌프와 버퍼탱크 등을 이용하여 지열을 100% 백업확보하여 냉난방 에너지로 사용하는 것이 에너지 절감 차원에서 바람직하다.

아울러 본 발명에 따른 급속냉각 열교환수단(200)을 통하여 최종적으로 배출되는 연소가스는 대략 200℃ ~ 230℃ 정도의 온도로 배출되며,

따라서 상기 급속냉각 열교환수단(200)을 통하여 급속 냉각 및 열교환을 통하여 배출되는 배기가스에서 다이옥신이 재생성되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편 본 발명에 따른 급속냉각 열교환수단(200)을 거친 배기가스는 공급관(D)을 통하여 하기할 여과수단(500)으로 이동하게 되는데,

이 경우 상기 급속냉각 열교환수단(200)과 여과수단(500) 사이에는 흡착수단(400)이 더 구비된다.

본 발명에 따른 흡착수단(400)은 소석회 공급부(410)와 활성탄 공급부(420)를 포함하여 이루어지며,

상기 소석회 공급부(410)는 소석회 공급조(411)와, 상기 소석회 공급조(411)와 연결되어 소석회를 상기 급속냉각 열교환수단(200)과 여과수단(500)을 연결하는 공급관(D)으로 불어넣기 위한 소석회 이송블로워(413)를 포함하여 이루어진다.

아울러 상기 활성탄 공급부(420)는 활성탄 공급조(421)와, 상기 활성탄 공급조(421)와 연결되어 활성탄을 상기 급속냉각 열교환수단(200)과 여과수단(500)을 연결하는 공급관(D)으로 불어넣기 위한 활성탄 이송블로워(423)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 소석회 공급부(410) 및 활성탄 공급부(420)에는 소석회 및 활성탄 공급을 조절하기 위한 개폐밸브(415)(425)가 각각 구비된다.

따라서 상기 흡착수단(400)의 소석회 및 활성탄 공급부(410)(420)에 의하여 상기 급속냉각 열교환수단(200)을 거쳐 배출된 배기가스에서

소석회(CaOH₂)(또는 석회석)를 공급하여 Ca2+와 HCl 및 황산화물(SOx)을 반응시켜 관성충돌 및 화학적 반응으로 입자를 제거하게 되고,

아울러 분말활성탄을 공급하여 활성탄에 유기물질을 흡착시킨 후 입자상태로 다이옥신류를 제거하게 된다.

즉 본 발명에 따른 흡착수단(400)인 소석회 및 활성탄 공급부(410)(420)에 의하여 HCl, 황산화물, 유기물질 및 다이옥신류를 제거함으로써 배기가스 처리효율성을 높일 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템에서, 상기 핫 에어 공급수단(300)은

상기 급속냉각 열교환수단(200)과 상기 화장 소각로(A)의 연소버너(12)(32)를 연결하여 급속냉각 열교환수단(200)을 통하여 배출되는 핫 에어를 연소용 공기로 재사용하기 위해 상기 연소버너(12)(32)로 재공급하게 된다.

이는 상기 화장 소각로(A)에 배출된 850℃ 정도의 고온 열가스를 상기 급속냉각 열교환수단(200)에 의하여 냉각된 300℃ 정도의 핫 에어를 제1 또는 제2 열교환기(220)(230), 또는 이들 모두에 연결된 핫 에어 공급수단(300),

즉 공급 파이프(310)가 화장 소각로(A)의 제1 또는 제2 연소버너(12)(32), 또는 이들 모두와 연결되어 핫 에어를 연소용 가스로 재사용함으로써 대략 30% 정도의 연료 절감효과를 얻을 수 있게 된다.

이 경우 상기 핫 에어 공급수단(300)에서 냉각수단(210)과 제1 열교환기(220)에는 연소공기용 송풍기(250)가 연결되고, 상기 공급 파이프(310)에는 핫 에어 조절밸브(320)가 구비되어 있어 핫 에어의 공급량 또는 개폐를 조절하여 화장 소각로(A)의 각 연소버너(12)(32)로 연소용 핫 에어를 공급하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 핫 에어 공급수단(300)은 화장 소각로(A)에서 배출되고, 급속냉각 열교환수단(200)에 의하여 일정 온도로 냉각된 핫 에어를 에너지로 재활용함으로써 경제성 및 친환경성을 높일 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템에서, 상기 여과수단(500)은

상기 급속냉각 열교환수단(200)과 공급관(D)을 통하여 연결되고, 상기 급속냉각 열교환수단(200)을 거쳐 배출된 배기가스 중에 포함되어 있는 HCl, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 및 잔여 다이옥신 등을 제거하게 된다.

본 발명에 따른 여과수단(500)은 여과집진기(510) 또는 저온촉매필터(530), 또는 이들 모두를 포함하여 이루어지며,

상기 여과집진기(510)에는 건조된 압축공기를 공급하기 위한 압축공기 공급수단(520)(공기압축기(521), 저장탱크(523), 냉각기(525) 및 공기건조기(527)를 포함하여 이루어짐.)이 더 구비되고,

상기 저온촉매필터(530)에는 암모니아를 공급하기 위한 암모니아 공급수단(540)이 더 구비된다.

즉 본 발명에 따른 여과수단(500)의 여과집진기(510)는 내열성 및 내부식성의 여과포를 사용하여 0.1 미크로미터 이하의 미진까지 99%이상 제거할 수 있으며,

아울러 상기 여과집진기(510) 하부에는 바이브레이터가 설치되어 분진을 침전시켜 제거하게 된다.

또 상기 여과집진기(510)는 압축공기 공급수단(520)에 의하여 일정 기압(5 ~ 7kg/cm²)의 공기압을 분사하여 분진을 제거하게 되며,

아울러 상기 바이브레이터에 의한 침전된 분진은 로터리밸브(550)에 의하여 원심력집진기(551)로 공급되어 조대입자가 제거된다.

그리고 상기 원심력집진기(551)를 거친 배기가스는 잔회회수용 필터부(553)에 의하여 잔재 및 비산재가 여과표면에 흡착 포집 및 탈진되어 제거되며,

이 경우 상기 잔회회수용 필터부(553)에는 상기 압축공기 공급수단(520)과 연결되어 일정 기압의 공기압이 분사되어 제거효율을 높이고,

아울러 상기 잔회회수용 필터부(553)에 의하여 잔재 및 비산재가 제거된 청정한 공기는 송풍기(555)를 통하여 대기 중으로 방출된다.

본 발명에 따른 여과수단(500)의 저온촉매필터(530)는 상기 여과집진기(510)와 연결되어 상기 여과집진기(510)에서 제거되지 않은 다이옥신류와 질소산화물(NOx)을 제거하게 되는데,

상기 저온촉매필터(530)는 치탄계 합금의 다이옥신류 제거전용 저온반응촉매를 통한 산화반응을 다이옥신을 분해제거하게 되고,

아울러 암모니아 공급수단(540)은 암모니아 봄베(541)에 저장된 암모니아가스를 공급관(D)에 구비된 분사노즐(543)을 통해 분사하여 줌으로써 배기가스 중 질소산화물(NOx)을 제거하게 된다.

따라서 상기 여과수단(500)의 여과집진기(510) 및 저온촉매필터(530)에 의하여 다이옥신과 질소산화물(NOx)이 제거된 대략 60℃ 정도의 크린에어가 배출부(700)를 통하여 대기 중으로 방출되는데,

이 경우 상기 여과수단(500)과 크린에어 배출부(700)를 연결하는 공급관 또는 덕트(D)에는 백연방지수단(600)이 더 구비된다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 백연방지수단(600)은

상기 여과수단(500)의 저온촉매필터(530)와 연결된 크린에어 배출부(700)를 연결하는 공급관 또는 덕트(D)를 감싸도록 형성되고,

상기 백연방지수단(600) 내부를 지나는 공급관이나 덕트(D)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급부나, 또는 백연방지용 송풍기(610)가 구비된다.

그리고 상기 냉각수 공급부에서 공급되는 냉각수나, 또는 백연방지용 송풍기(610)에서 공급되는 냉각 공기가 공급관이나 덕트(D)를 지나는 일정 온도의 배출 가스와 접촉하여 온도를 하강시켜 배출 가스와 대기간의 온도차에 의하여 발생하는 아지랑이나, 백연 등을 방지하여 화장 소각로(A) 주변의 환경을 보다 쾌적하게 유지할 수 있게 된다.

이 경우 상기 백연방지수단(600)에는 배출 가스와 대기간의 온도차에 의하여 발생하는 응축수를 저장하기 위한 폐수저장탱크(620)가 구비되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템에서, 상기 크린에어 배출부(700)

상기 백연방지수단(600)을 거친 저온의 청정한 가스가 상기 백연방지수단(600)과 연결되는 유인송풍기(720)에 의하여 유도되어,

연도(710)를 통하여 대기 중으로 방출됨으로써 친환경적인 친환경형 화장 시스템을 제공할 수 있게 된다.

그리고 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템에서

각 블로워나, 또는 송풍기에는 방진고무나 방진스프링이 부착되어 장비의 진동을 최소화하고, 아울러 소음기를 부착하여 일정 기준치로 최소화하며,

더 나아가 화장로의 각 연소실의 내벽에 소음벽을 설치하여 외부로 소음이 전달되는 것을 방지하고,

또 인버터방식을 채택하여 각 설비가 저회전수 운전이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 2 및 도 3 내지 도 4에서, 본 발명에 따른 친환경형 화장 시스템에서, 각 송풍기나, 화장설비의 조명램프, 기타 전기 관련 설비를 수동으로 on/off 하기 위하여 시설 영역 내에 설치된 기둥 등의 설치 부재에 구비된 스위치, 특히 무선 스위치(60)를 활용할 수 있다.

또 무선 스위치(60)에 대응되는 송풍기, 기타 기타 화장 시스템의 조명램프 등에는 제어신호 무선 수신부(미도시 됨)가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

상기 무선 스위치는 도 3 내지 도 6에서 그 구체 구성을 확인할 수 있으며, 그 핵심은 전력 작동 구성요소의 보다 완벽한 무선 제어를 위한 자가발전기와 관련된 도면이다.

이러한 자가발전기(100)를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 3 내지 도 6을 참고하여 특정하면, 도시한 그대로의 상태에서 상하좌우를 나눈다.

전원 요소의 on/off 제어를 무선 자가전원 방식으로 하기 위한 스위치의 개발은 오래전부터 제안되어 왔으며, 영구자석과 유도코일을 이용한 소형 자가발전기는 그 보다 훨씬 오래된 기술에 해당한다.

예를 들어 특허공개 제2004-0031713호(2004년04월13일) [자력발전 스위치 구동시스템], 특허공개 제2004-0036734호(2004년04월30일) [스위치 자기장치], 특허 제0862175호(2008년10월01일) [완화된 영구 자석 정렬 조건을 가지는 마이크로-마그네틱래칭 스위치], 특허공개 제2009-0113941호(2009년11월03일) [전등기구 점ㆍ소등 원격조정장치] 등이 있다. 그러나 여러 가지 이유로 시장성을 확보하지 못하여 활발하게 일상생활에까지 적용되지 못하고 있다.

본 발명에서는 본 발명에 따른 하폐수 처리장 처리수를 이용한 도로청소 시스템에 도입할 수 있도록 스위치에 적용할 수 있는 자가발전기를 현실성 있게 제시한다. 그러나 이러한 스위치에 적용되는 자가발전기는 모터(29A)나 기타 화장로의 조명램프 등의 전기 작동 구성요소의 on/off 제어를 위하여 적용될 수 있다.

먼저 도 3에서, 스위치(60)의 케이스(61)에 통상의 램프점멸패널과 같은 시소운동을 하는 액추에이터 타입의 작동패널(170)을 도입하고, 케이스(61)의 장착요홈(65)에는 자가발전기의 요부가 특히 억지끼움 방식으로 수용된다.

상기 케이스(61)는 하나의 작동패널(170)만을 위한 구조 및 크기를 갖지만, 필요에 따라 둘 이상의 작동패널을 위한 구조 및 크기를 갖도록 변형하는 것은 당업자가 본 발명으로부터 용이하게 변형 적용할 수 있는 사항에 해당한다.

또 케이스(61)의 둘레에는 작동패널(170)의 동작에 따라 무선 제어신호를 발하는 와이어 타입 안테나(183)를 위한 결합홈(67)이 형성되어 있다.

다음으로 도 3([A]는 결합사시도, [B]는 분해사시도) 및 도 4을 살펴 보면, 스위치(60) 케이스(61)의 장착요홈(65)에 안치되는 자가발전기(100)는

하우징(100A)에 내장되어 있는데, 상기 하우징(100A)은 바디(101)와 커버(102)로 이루어진다.

상기 바디(101)에는 [영구자석(110)-자성체패널(120)-유도코일(130)-구동부재(140)-중계부재(150)-PCB(180) 어셈블리]를 수용하는 안착부(101B)가 구비되어 있고,

작동패널(170)의 시소 동작을 구동부재(140)로 전달하는 중계부재(150)의 스윙축(151)이 결합되는 축장착부(101a)가 형성되어 있다.

또 상기 바디(101)의 안착부(101B) 저면에는 보빈(133) 하부에 돌출된 고정돌기(133a)가 결합되는 고정공(101C)이 2개 형성되어 있어, [자성체패널(120)-유도코일(130)-구동부재(140)-PCB(180) 어셈블리]의 안착고정이 손쉽게 이루어질 수 있다.

다음으로 상기 커버(103)에는 연결편(103a)으로부터 복귀 탄성을 제공받는 가압편(103A)이 구비되어 있어,

시소 스윙동작을 하는 작동패널(170)의 압력이 가압돌기(171)를 통하여 가압편(103A)으로 전달되고, 이어 엘라스토머 소재의 완충패드(105)의 가압점(105A)이 연동하여 PCB(180)에 실장된 센서(181)로 전달되고 유도코일(130)의 단부(131)에서 전달되는 전력에 의하여 외부로 제어신호(모터(29A)나 기타 화장로의 조명램프 등의 on/off)를 발할 수 있다.

또 상기 작동패널(170)은 축을 중심으로 시소운동을 하는데,

그 방식은 커버(103)의 양 끼움공(103B) 중앙에 구비된 끼움축(103b)에 작동패널(170) 하부의 축돌기(173)가 축홈(173c)을 통하여 결합됨으로 가능하다.

각종 소자가 실장된 PCB(180)에는 앞서 언급한 바와 같이 상부에 작동패널(170)이 시소운동을 함에 따라 가해지는 압력과 가압위치를 감지하여 제어신호를 발하기 위한 센서(181)가 구비되어 있고,

상기 PCB(180)의 상부에는 커버(103)의 가압편(103A)을 통하여 전달되는 작동패널(170)의 압력을 완충하여 센서에 전달하여 센서를 보호하고 정확한 센서(181)의 가압이 가능하도록 해당 위치에 가압점(105A)을 갖는 완충패드(105)가 덮인다.

또 상기 PCB(180)의 하부에는 보빈(133) 상부로 연장 돌출된 유도코일(130)의 단부(131)를 통하여 솔더링 결합된 [자성체패널(120)-유도코일(130)-보빈(133)-구동부재(140) 어셈블리]가 마운트되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(100A)의 바디(101) 안착부(101B)에 고정된 영구자석(110), 특히 상하 보조패널(113) 사이에는 자성체패널(120)(통상 자가발전기에서는 자로를 형성하는 역할을 하며, 전통적인 소재 특성으로 부터 '철심'으로 지칭하기도 한다)의 양단 접촉부(121)가 위치하도록 조립된다.

상기 영구자석(110)과 상기 자성체패널(120)의 상대적인 위치 변동에 따라 전력은 유도코일(130)로 전달되는데,

도 4 및 도 5에서는 자성체패널(120)을 움직이는 방식을 취하고 있고, 도 6에서는 영구자석(110)을 움직이는 방식을 취하고 있다.

도 5에서, 'ㄷ'자 유사 형상의 자성체패널(120)은 보빈(133)의 유동공(133A)(도 5의 우측 중앙 일점 쇄선 원내 정면도에서 투시개념으로 은선으로 표시함)에 끼워져 움직이는데, 상기 자성체패널(120) 일측(도 5에서는 좌측)에 리벳핀(141)을 통하여 체결된 구동부재(140)가 구비된다(상기 구동부재는 자로 기능의 강화와 강도보장 등을 위하여 베릴륨동(BeCu) 패널로 구성된 것이 바람직하다).

상기 구동부재(140)의 단부는 또 상기 작동패널(170)의 가압력이 균일하게 상기 구동부재(140)로 전달되도록 하는 중계부재(150)의 연동부(153)와 접촉한다.

상기 두 중계부재(150) 각각의 두 스윙축(151)은 상기 하우징(100A)의 바디(101) 양측벽의 축장착부(101A)에 각각 결합되며,

각 중계부재(150)의 좌우 외측이 피가압부(155)를 이루어 작동패널(170)의 양단 하면에 의하여 가압되므로 중계부재(150)가 스윙축(151)을 중심으로 시소 운동을 하고,

두 중계부재(150) 내측 마주보는 면에는 각각 연동부(153)를 형성하고, 이 연동부에 상기 구동부재(140)의 단부가 배열된다.

특히 두 중계부재(150) 연동부(153) 단부가 동일하게 승하강 하지 않으므로,

하나의 중계부재(150) 연동부(153)에만 구동부재(140)의 단부가 끼워지는 슬릿(153A)이 형성되어 있다(도 4 [A]의 좌하부 일점 쇄선 원 내 측면도 참조).

이 중계부재(150)의 다른 연동부(153)는 도 4 [A]의 우하부 일점 쇄선 원내 측면도와 같은 형상을 갖고,

다른 중계부재(150)의 두 연동부(153)는 모두 도 4 [A]의 우하부 일점 쇄선 원내 측면도와 같은 형상을 갖는다.

또 상기 중계부재의 복귀를 위한 스프링을 포함하는 복귀수단을 도입하여 반복된 작동패널(170)의 누름 동작만으로도 모터(29A)나 기타 화장로의 조명램프 등의 on/off를 위한 무선 제어신호를 발하는 것이 가능하다.

구체적으로 상기 복귀수단(160)은 도 4 [B]에 도시된 바와 같이, 하우징(100A)의 커버(103) 내측에 형성된 가이드부(103C)에 안착된 코일스프링(161)과 코일스프링 하단부에 결합되는 캡(163)으로 이루어진다.

이 코일스프링(161) 하단부에 결합된 캡(163)은 동일한 형상(슬릿(153A)이 형성되지 않은 쪽)을 갖고 마주보는 두 중계부재(150)의 연동부(153)를 가압하므로,

외력이 가해지지 않으면 항상 중계부재(150)가 최초 가압 전 상태로 복귀하므로

일 중계부재(150)의 연동부(153) 슬릿(153A)에 결합된 구동부재(140)와 연결된 자성체패널(120) 역시 영구자석(110)의 N극 또는 S극의 자력과 무관하게 일정 위치에 머물게 된다.

도 4 및 도 5면에서, 상기 자성체패널(120)의 접촉부(121)는 가압 방향에 따라 영구자석(110)의 N극 또는 S극에 부착(정확하게는 자석본체(111) 상하면에 구비된 상부 또는 하부 보조패널(113)에 부착)되는데,

외력이 가해지지 않은 상태에서는 상기 복귀수단(160)에 의하여 상기 자성체패널(120)의 접촉부(121)는 상하 보조패널(113) 중간에 위치하게 된다.

상기 영구자석(110)은 제조용이성, 조립성과 함께 자력 세기, 자성체패널(120)과의 상대적인 변위 용이성 등을 고려하여 원기둥형 자석본체(111)와, 이 자석본체(111) 상하면에 결합된 보조패널(113)으로 이루어지며,

도 5의 하부 일점 쇄선 원 내 분해사시도에서 와 같이, 자석본체(111) 중공에 끼워진 합성수지 돌기(111a)를 상하 보조패널(113)의 각 구멍(113a)에 끼우고 열을 가하여 돌기(111a) 단부를 병형시켜 상호 결합을 확고하게 한다.

앞서 언급한 바와 같이, 자성체패널(120)의 시소운동을 가능하게 하는 크기를 갖는 유동공(133A)이 형성된 보빈(133)에 권취된 유도코일(130)의 양단부(131)는 보빈 상단(도 5 참조)으로 돌출되어 있고, PCB(180)에의 실장을 위한 핀 역할을 한다.

다음으로 도 6에는 도 5와는 다른 [영구자석(110)-자성체패널(120A,120B)-유도코일(130)-구동부재(140) 어셈블리]가 도시되어 있는데,

구체적인 차이점은 구조 외에 도 6의 모델에서는 영구자석과 자성체패널의 상대적인 변위 방식이 자성체패널은 고정되어 있고, 영구자석이 승하강한다는 점과,

보다 강한 전력 획득을 위하여 유도코일이 권취된 보빈이 두 자성체 패널 각각에 구비되어 있다는 점이다.

도 6의 [A]는 사시도이고, [B]는 평면도, [C]는 측면도에 해당한다.

일종의 하우징 역하을 하는 베이스패널(100B)의 좌측에는 자성체패널(120A)이 결합되어 있는데,

이 자성체패널(120A)은 영구자석(110) 상부에 접촉부가 위치하도록 상부가 절곡 상승되어 있고, 하부에 유도코일(130)이 권취된 보빈(133)이 끼워지는 돌출형 코일결합부(123)가 형성되어 있다(도 6 [B] 좌측 일점쇄선 원 내 참조).

또 상기 베이스패널(100B) 우측에는 다른 자성체패널(120B)이 결합되어 있고, 이 자성체패널(120B)은 영구자석(110) 하부에 접촉부가 위치하도록 평판형상을 이루며,

역히 유도코일(130)이 권취된 보빈(133)이 끼워지는 돌출형 코일결합부(123)가 형성되어 있다(도 6 [B] 우측 일점쇄선 원 내 참조).

각 자성체패널(120A)(120B)의 상하 접촉부 사이에 위치하는 원반형 영구자석(110)은 베릴륨동 소재의 구동부재(140)가 연결되며,

이 구동부재(140)는 베이스패널(100B)에 결합되는 축핀(165)에 관통 고정되며, 다시 축핀(165) 외주면에 배열되어 복귀수단(160)을 이루는 코일스프링(161)에 의하여 지지되어 수평을 유지한다.

이러한 [영구자석(110)-자성체패널(120A,120B)-유도코일(130)-구동부재(140) 어셈블리]는 유사하게 도 4에 도시된 바디(101)에 안착되고,

작동패널(170)의 가압력이 중계부재(150)의 피가압부(155)로 전달되면, 연동부(153)의 슬릿(153A)에 끼워진 구동부재(140)의 연동이 가능해 진다.

또 각 유도코일(130)의 단부(4개)는 유사한 방식으로 PCB에 실장될 수 있다.

이상의 설명에서 화장로, 로전실, 로내대차, 컨트롤러(또는 중앙통제실)에서의 제어방식 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구성을 갖는 친환경형 화장 시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

A : 화장 소각로
10 : 주연소수단 12 : 제1 연소버너
15 : 냉각전실 30 : 재연소수단
32 : 제2 연소버너
200 : 급속냉각 열교환수단 210 : 냉각수단
220 : 제1 열교환기 230 : 제2 열교환기
240 : 냉각용 송풍기 250 : 연소공기용 송풍기
300 : 핫 에어 공급수단 310 : 공급 파이프
320 : 핫 에어 조절밸브
400 : 흡착수단 410 : 소석회 공급부
411 : 소석회 공급조 413 : 소석회 이송블로워
415 : 개폐밸브 420 : 활성탄 공급부
421 : 활성탄 공급조 423 : 활성탄 이송블로워
425 : 개폐밸브
500 : 여과수단 510 : 여과집진기
520 : 압축공기 공급수단 521 : 공기압축기
523 : 공기저장탱크 525 : 공기냉각기
527 : 공기건조기 530 : 저온촉매필터
540 : 암모니아 공급수단 541 : 암모니아 봄베
543 : 분사노즐
600 : 백연방지수단 610 : 백연방지용 송풍기
620 : 폐수저장탱크
700 : 크린에어 배출부 710 : 연도
720 : 유인송풍기
800 : 폐열회수수단
D : 공급관 또는 덕트

Claims (2)

1. 연소버너가 구비된 화장 소각로;
   상기 화장 소각로와 연결된 급속냉각 열교환수단;
   상기 급속냉각 열교환수단과 상기 화장 소각로의 연소버너를 연결하는 핫 에어 공급수단;
   상기 급속냉각 열교환수단과 연결된 여과수단; 및
   상기 여과수단과 연결된 크린에어 배출부;를 포함하여 이루어지고,
   상기 열교환수단과 상기 여과수단 사이에는 흡착수단이 더 구비되어 있으며,
   상기 여과수단은 여과집진기 또는 저온촉매필터, 또는 이들 모두를 포함하여 이루어져 있고,
   상기 여과집진기에는 압축공기 공급수단이 더 구비되어 있으며,
   상기 저온촉매필터에는 암모니아 공급수단이 더 구비되어 있고,
   상기 여과수단과 상기 배출부 사이에는 백연방지수단이 더 구비되어 있으며,
   상기 급속냉각 열교환수단은 상기 화장 소각로에 구비된 제2 배기부와 연결된 냉각수단과, 상기 냉각수단과 연결된 제1 열교환기와, 상기 제1 열교환기와 연결된 제2 열교환기를 포함하여 이루어져 있고,
   상기 제1 열교환기 또는 상기 제2 열교환기, 또는 이들 모두에는 폐열회수수단이 연결되어 있으며,
   상기 여과집진기는 공기압축기, 저장탱크, 냉각기 및 공기건조기를 포함하여 이루어져 있고,
   상기 여과집진기에서 침전된 분진이 로터리밸브에 의하여 공급되는 원심력집진기가 구비되어 있으며,
   상기 원심력집진기와 연결되고, 잔재 및 비산재가 여과표면에 흡착 포집 및 탈진시켜 제거하는 잔회회수용 필터부가 구비되어 있고,
   상기 잔회회수용 필터부에 연결되고, 잔재 및 비산재가 제거된 청정한 공기를 대기 중에 방출시키는 송풍기가 더 구비되어 있으며,
   상기 백연방지수단은 상기 여과수단의 저온촉매필터와 상기 크린에어 배출부를 연결하는 공급관 또는 덕트를 감싸도록 형성되고, 상기 공급관이나 덕트에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부나, 또는 백연방지용 송풍기로 구성되고,
   상기 각 송풍기에는 무선 스위치가 구비되어 있어, 이 무선 스위치를 이용하여 수동 on/off가 가능한 것을 특징으로 하는 친환경형 화장 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선 스위치는
   영구자석, 자로를 형성하는 자성체 패널, 상기 자성체 패널에 구비된 유도코일, 상기 영구자석과 상기 자성체패널의 상대적인 위치를 이동시키는 구동부재, 그리고
   상기 구동부재를 움직여 전기를 생성시켜 조명램프 또는 상기 대기전력 차단부 on/off 신호를 발하는 상기 대체작동부를 작동시키도록 시소운동을 하는 작동패널을 포함하는 자가발전기를 더 포함하고,
   상기 자가발전기는
   축장착부를 갖는 하우징;
   상기 하우징의 축장착부에 결합되는 스윙축, 상기 구동부재와 결합되는 연동부, 상기 작동패널에 의하여 가압되는 피가압부를 갖는 중계부재; 그리고
   상기 중계부재의 복귀를 위한 스프링을 포함하는 복귀수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경형 화장 시스템.

Images