KR20210157149A

KR20210157149A - 쓰레기 소각장치

Info

Publication number: KR20210157149A
Application number: KR1020200075064A
Authority: KR
Inventors: 안기덕
Original assignee: 안기덕
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2021-12-28
Also published as: KR102416231B1

Abstract

본 발명은 쓰레기 소각장치에 관한 것으로, 소각할 쓰레기를 소각로 내부에 투입하기 전에 소각물투입구를 차단하고 소각로 대기박스에 대기시키면서 충분히 가열한 후 소각로에 투입하므로 열손실을 최소화하면서 소각효율을 대폭 향상시키며, 소각로내에는 원형 걸림쇠를 크기별로 상하로 설치하여 소각 시간을 단축함은 물론, 고온, 고압의 공기를 공급하여 버너의 고열이 더욱 뜨거워져 효율적인 소각이 이루어지도록 함과 동시에 산소를 걸림쇠의 공기배출구를 통해 근접에서 공급하여 소각 효율을 극대화시키며 완전연소를 이룰 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 소각로(1)내에 상하설치되어 소각물을 크기에 따라 위치시키는 제1 내지 제3걸림쇠(2-4)와, 각 걸림쇠(2-4)에 형성된 다수의 공기배출구(1a)를 통해 가장 근접에서 산소를 공급하는 산소공급부(5)와, 각 걸림쇠(2-4)에 고온, 고압의 수증기를 공급하기 위한 물공급부(6)와, 소각물 투입구(7)와 연소실 외벽(22)사이에 설치되어 소각물을 대기시키면서 가열하는 소각물 대기부(8)와, 소각물 투입구(7)내에서 전후진하는 제1피스톤(10)을 가진 제1유압실린더(9) 및 소각물 대기부(8)내에서 전후진하는 제2피스톤(12)을 가진 제2유압실린더(11)와, 상기 물공급부(6)에 물을 공급한 후 주입구를 막기 위한 뚜껑(13) 및 물의 수위를 알 수 있는 투시창(14)과, 물공급부(6)로부터의 물을 수증기로 변환시켜 상기 걸림쇠(2-4)에 공급하기 위한 수증기 공급관(15)과, 에어펌프(18)의 출력단에 설치되어 공기를 가열하기 위한 공기가열부(19)와, 공기가열관(19)에 의해 가열된 공기를 상기 각 걸림쇠(2-4)로 공급하기 위한 공기투입관(20)과, 연소실내 가스를 배출하는 가스배출부(21)와, 연소실 외벽(22)에 소각을 위한 열을 공급하기 위해 하부에 설치된 버너(24) 및 소각로(1)내의 잔존물을 수거하는 잔존물수거부(25)로 이루어진다.

Description

쓰레기 소각장치 {A garbage incineration system}

본 발명은 쓰레기 소각장치에 관한 것으로, 특히 소각할 쓰레기를 소각로 내부에 투입하기 전에 투입구를 차단하고 소각로 대기박스에 대기시키면서 충분히 가열한 후 소각로에 투입하므로 열손실을 최소화하면서 소각효율을 대폭 향상시키며, 소각로내에 원형 걸림쇠를 크기별로 상하로 설치하여 소각 시간을 단축함은 물론, 고온, 고압의 공기를 연소실의 버너쪽에 공급하여 고열이 더욱 뜨거워져 효율적인 소각이 이루어지도록 함과 동시에 산소를 걸림쇠의 공기배출구를 통해 근접에서 공급하여 소각 효율을 극대화시키면서 배출가스를 상단의 배출라인을 통해 배출하여 완전연소를 이룰 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 쓰레기를 소각하기 위한 장치들이 다수 제안되어 사용되고 있으나, 소각하고자 하는 쓰레기들을 소각로내에 한번에 넣어 가열하므로 가열하기 까지의 시간이 많이 걸리고 쓰레기를 크기에 관계없이 한꺼번에 소각로에 투입하고 소각하므로 효율적인 효율이 이루어지지 않게 되는 결점이 있었다.

종래에는 상기와 같은 쓰레기 소각시의 결점들을 해결하기 위한 수단으로 개선된 쓰레기 소각장치들을 제안하고 있으나, 단지 소각로내에 투입된 쓰레기에 버너 등으로 열을 가하면서 버너에만 의존하여 소각하므로 소각시 연소실내의 온도가 보존되지 않은 상태에서 소각을 행하므로 소각효율을 극대화시키기에 매우 부족하였으며, 소각시 배출가스가 완전연소를 이루지 않은 상태에서 그대로 외부로 배출되므로 인체에 해를 주게 되는 등의 제반 결점들이 있었다.

특허출원 제10-2004-0040679호 실용출원 제20-2001-0026243호 실용출원 제20-2006-0012525호

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 소각할 쓰레기를 소각로 내부에 투입하기 전에 대기박스에서 충분히 가열한 상태에서 소각로에 투입하여 열손실을 최소화하면서 소각효율을 대폭 향상시키고, 소각시 소각로내에 더운 공기를 공급하여 열보존효과를 극대화시키면서 버너의 고열이 더욱 뜨거워지도록 함과 동시에 산소를 소각물 가장 근접거리에서 바로 공급하여 소각 효율을 극대화시키면서 완전연소를 이룰 수 있도록 하는 쓰레기 소각장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 소각내의 연소실에 상부에서부터 크기가 다른 걸림쇠를 차례로 설치하여 쓰레기를 크기별로 선별하여 위치시킨 상태에서 소각하므로 소각시간을 대폭 줄일 수 있도록 하는 쓰레기 소각장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하나의 소각로의 원통 연소실 내에 크기별로 상하로 설치되어 소각물을 크기에 따라 소각시켜 소각시간을 단축하는 원형의 제1 내지 제3걸림쇠와, 상기 각 걸림쇠에 형성된 다수의 공기배출구를 통해 산소를 근접에서 공급하는 산소공급부와, 상기 각 걸림쇠에 고온, 고압의 수증기를 공급하기 위한 물 공급부와, 상기 소각로 옆에 설치되어 소각물을 투입하기 위한 소각로 투입구와, 상기 소각물 투입구를 차단한 상태에서 소각물을 대기시키면서 충분히 가열하는 소각물 대기부와, 상기 소각물 투입구내에서 전후진하는 제1피스톤을 가진 제1유압실린더와, 상기 소각물 대기부내에서 전후진하는 제2피스톤을 가진 제2유압실린더와, 상기 물공급부에 물 공급후 주입구를 막기 위한 뚜껑 및 물의 수위를 알기 위한 투시창과, 상기 물공급부로부터의 물을 수증기로 변환시켜 상기 각 걸림쇠에 공급하기 위한 수증기 공급관과, 상기 물공급부와 배출라인이 설치된 소각로 상부와, 공기를 주입하기 위한 에어펌프와, 상기 에어펌프 출력단에 설치되어 투입된 공기를 가열하기 위한 공기가열부와, 상기 공기가열관에 의해 가열된 공기를 상기 각 걸림쇠의 하부로 공급하기 위한 공기투입관과, 상기 소각로에서 발생되는 가스를 외부로 최종 배출하기 위해 상기 공기가열부 일측에 설치된 가스배출부와, 상기 각 걸림쇠가 배치되는 연소실외벽과, 상기 연소실의 소각물을 소각하기 위하여 소각로 하부에 설치된 버너와, 상기 소각로내의 잔존물을 수거하기 위한 잔존물 수거부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 소각로내에 소각로 외벽이 설치되고, 상기 소각로 외벽 내측에 배출라인 격벽이 설치되며, 상기 배출라인격벽 내측에 연소실이 설치되어 온도를 최대로 보존하도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 소각로 상단에 배출라인이 설치되어 있어 소각시 발생되는 배출가스가 단번에 배출라인을 통하여 배출되지 않고 먼저 격벽을 따라 하부로 하강한 후 다시 상부로 상승하여 배출라인을 통해 배출되도록 구성함을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 소각로내에 다수의 원형 걸림쇠를 구비하여 소각물의 크기에 따라 구분하여 소각하므로 소각시간을 단축하고, 고온, 고압의 수증기와 산소를 근접에서 적시에 걸림쇠로 공급하면서 가열된 공기를 버너쪽으로 공급하여 소각 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 소각물을 소각로에 진입시키기 전에 2개의 유압실린더에 의한 2개의 피스톤의 상반되는 동작으로 소각물 투입구를 막은 상태에서 소각물을 대기부에 대기시켜 충분히 가열한 후 소각로로 보내므로 열손실을 최소화하면서 소각효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 소각시 발생되는 가스를 배출라인 격벽을 따라 소각로 하부로 하강시킨 후 다시 상부로 상승시키는 과정을 통해 연소가 완전히 이루어진 상태에서 외부로 가스를 배출할 수 있어 완전연소를 이룰 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 쓰레기 소각로의 전체적인 구성을 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 쓰레기 공급부를 나타낸 단면도
도 3은 도 2의 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

이에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명 쓰레기 소각로의 전체적인 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 쓰레기 공급부를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 사시도로, 하나의 소각로(1)내부에 단계별로 상하로 설치되어 소각물을 크기에 따라 위치시켜 빠른 시간내에 소각하기 위한 원형의 제1걸림쇠(2),제2걸림쇠(3),제3걸림쇠(4)와, 상기 각 걸림쇠(2-4)에 형성된 다수의 공기배출구(1a)를 통해 가장 근접에서 산소(공기)를 공급하는 산소공급부(5)와, 상기 각 걸림쇠(2-4)에 고온, 고압의 수증기를 공급하기 위한 물공급부(6)와, 소각로 외벽(29) 외측에 설치되어 소각물을 투입하기 위한 소각로 투입구(7)와, 소각물 투입구(7)와 연소실 외벽(22)사이에 설치되어 투입된 소각물을 대기시키면서 가열하기 위한 소각물 대기부(8)와, 상기 소각물 투입구(7)내에서 전후진하는 제1피스톤(10)을 가진 제1유압실린더(9)와, 상기 소각물 대기부(8)내에서 전후진하는 제2피스톤(12)을 가진 제2유압실린더(11)와, 상기 물공급부(6)에 물을 공급한 후 주입구를 막기 위한 뚜껑(13) 및 물의 수위를 알 수 있는 투시창(14)과, 상기 물공급부(6)로부터의 물을 수증기로 변환시켜 상기 걸림쇠(2-4)에 공급하기 위한 수증기 공급관(15)과, 상기 물공급부(6)와 배출라인(17)이 설치된 소각로 상부(16)와, 공기를 주입하기 위한 에어펌프(18)와, 상기 에어펌프(18)의 출력단에 설치되어 공기를 가열하기 위한 공기가열부(19)와, 상기 공기가열관(19)에 의해 가열된 공기를 상기 각 걸림쇠(2-4)로 공급하기 위한 공기투입관(20)과, 연소실내에서 소각물이 연소될 때 발생되는 가스를 외부로 배출하기 위한 가스배출부(21)와, 상기 각 걸림쇠(2-4)가 배치되는 연소실 외벽(22)과, 상기 수증기 공급관(15)으로부터 공급된 수증기가 걸림쇠(2-4)를 통과한 후 모이도록 하기 위한 수조(23)와, 상기 연소실 외벽(22)에 소각을 위한 열을 공급하기 위해 하부에 설치된 버너(24)와, 상기 소각로(1)내의 잔존물을 수거하기 위한 잔존물 수거부(25)를 포함하여 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 27은 소각물을 최종 퇴적시키는 격자형 석쇠, 28은 연소실 외벽(22)의 외측에 형성되어 소각로 내부온도를 최대로 보존하는 배출라인 격벽, 29는 소각로 외벽이다.

단, 상기 연소실 외벽(22)은 원통으로 이루어져 있어 소각로 내부의 화염을 집진하는 역할과 함께 소각로 내부 온도를 보존하는 역할을 한다.

상기 제1유압실린더(9)와 제2유압실린더(11)는 상호 교번하여 동작함으로써 제1피스톤(10)이 전진시에는 제2피스톤(12)은 후진하여 소각물대기부(8)를 개방하고, 제1피스톤(10)의 후진시에는 제2피스톤(12)이 전진하여 소각물대기부(8)를 폐쇄하도록 설정된다.

상기 제1걸림쇠(2)에는 큰 소각물들이 위치되고, 제2걸림쇠(3)에는 중간 소각물들이 위치되며, 제3걸림쇠(4)에는 작은 소각물들이 위치되도록 선별하는 구멍들이 각 걸림쇠에 형성되어 있어 크기에 따라 위치시켜 소각함으로써 소각시간을 단축하도록 설정된다.

상기 각 걸림쇠(2-4)에는 공기배출구(1a)가 다수개 형성되어 있어 산소공급부(5)의 산소가 상기 공기배출구(1a)를 통해 걸림쇠의 가장 근접에서 공급되도록 하여 소각 효율을 더욱 향상시키도록 설정되어 있다.

상기 배출라인(17)은 굽이굽이 S자 형태로 이루어져 2차 소각 기능을 수행하도록 한 것으로, 응축열을 배가하여 완전연소를 행하도록 설정되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명은 먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 쓰레기 소각물이 소각로(1)로 진입하기 전에 소각물 투입구(7)를 통해 투입된 소각물들이 소각물 대기부(8)에서 대기하면서 일차적으로 충분한 가열단계를 거치게 된다.

이는 소각로(1)내부로 바로 소각물을 투입하면, 소각로(1)내의 온도가 저하되어 연소효율을 떨어뜨리게 되는 것을 방지하기 위함이다.

즉, 본 발명에서는 소각물 투입구(7)를 통하여 투입된 소각물을 한번에 소각로(1)로 보내지 않고 일단, 소각로(1)전단에 설치된 소각물 대기부(8)에 대기시키면서 어느 정도 충분히 소각물을 가열하는 선가열단계를 거친다.

상기 소각물 투입구(7)와 소각물 대기부(8)에는 각각 제1,제2유압실린더(9)(11)에 의해 전후진 동작하는 제1,제2피스톤(10)(12)이 설치되어 있어 제1피스톤(10)이 도면상 우측으로 전진하여 소각물 투입구(7)를 차단하면, 제2피스톤(12)은 후진하여 일정량의 소각물만 소각물대기부(8)에 대기시키면서 충분한 가열상태를 유지하게 한다.

즉, 제1피스톤(10)이 전진하여 소각물 투입구(7)를 차단하고 있는 상태에서는 더 이상의 소각물이 투입되지 못하므로 소각물 대기부(8)에는 일정량의 소각물만 대기하게 된다.

상기와 반대로, 제1피스톤(10)이 후진하면 제2피스톤(12)은 전진하여 소각물 대기부(8)에 대기하고 있는 소각물을 소각로(1)로 보내게 된다.

따라서, 상기 제1,제2피스톤(10)(12)은 제1,제2유압실린더(9)(11)의 구동에 따라 상호 반대로 동작하면서 소각물 투입구(7)로 투입된 소각물이 단번에 소각로(1)로 투입되지 않고, 소각물 대기부(8)에서 대기하면서 충분히 가열된 상태에서 소각로(1)로 진입되게 함으로써 제1,제2피스톤(10)(12)의 순차적인 개폐동작에 의해 소각로(1)내로의 소각물 투입시 열손실을 최소화하여 소각효율을 극대화 할 수 있게 된다.

또한, 이와 같이 소각물 대기부(8)를 통하여 일차적으로 가열된 소각물이 소각로(1)로 진입되어 원통 연소실 외벽(22)내에 상하로 차례로 설치된 제1걸림쇠(2), 제2걸림쇠(3), 제3걸림쇠(4)에 소각물의 크기에 따라 위치된 상태에서 소각되는데, 이때 소각로(1)의 하부에는 착화 버너(24)가 설치되어 있어 점화에 따른 버너발화로 고열이 상기 걸림쇠(4)쪽으로 보내져 소각이 이루어진다.

이때, 에어펌프(18)의 구동에 의한 공기가 공기가열부(19)를 통해 가열되어 열보존효과를 극대화시키면서 공기투입관(20)을 따라 버너(24)쪽으로 공급되므로 버너(24)의 고열이 더욱 뜨거워져 효율적인 소각이 이루어짐과 동시에 산소공급부(5)로부터 공급되는 산소가 공기배출구(1a)를 통해 소각물과 가장 가까운 근접거리에서 소각물에 직접 배출되어 더욱 소각 효율을 극대화시키게 되는 것이다.

또한, 소각로 상부(16)에는 물공급부(6)가 설치되어 있어 뚜껑(13)쪽으로 공급된 물이 물공급부(6)에서 가열되어 뜨거워지면서 고온, 고압의 수증기가 되어 수증기 공급관(15)을 따라 각 걸림쇠(2-4)쪽으로 일시적으로 공급됨으로써 소각로(1)내의 온도가 급격히 상승함은 물론, 유해가스 등의 어떤 물질도 완전연소시키게 된다.

한편, 상기 소각로(1)의 연소실 외벽(22)내에서 완전연소되면서 발생되는 가스는 상방으로 이동하여 격자형 금속망(26)을 통해 소각로(1)의 연소실 외벽(22)의 외측을 따라 하강한 후 다시 상승하여 S자 형태의 소각로 상부(16)와 배출라인(17)을 통해 공기 가열부(19) 일측에 설치된 가스배출부(21)를 거친 후 외부로 배출된다.

상기 격자형 금속망(26)은 금속으로 이루어져 있으므로 잔존물을 차단하는 역할과 완전연소를 촉진시키는 역할을 한다.

그리고 상기 소각로(1)내에서 소각되면서 발생되는 소각물의 잔존물은 모두 잔존물 수거부(25)를 통해 수거되므로 별도로 수거된 잔존물을 쉽게 처리할 수 있다.

1:소각로 2:제1걸림쇠
3:제2걸림쇠 4:제3걸림쇠
5:산소공급부 6:물공급부
7:소각물투입구 8:소각물대기부
9:제1유압실린더 10:제1피스톤
11:제2유압실린더 12:제2피스톤
13:뚜껑 14:투시창
15:물공급관 16:소각로상부
17:배출라인 18:에어펌프
19:공기투입관 20:공기가열부
21:가스배출부 22:연소실외벽
23:수조 24:착화 버너
25:잔존물 수거부 26:격자형 금속망
27:격자형 석쇠 28:배출라인격벽
29:소각로외벽

Claims

소각로(1)내 상하로 설치되어 소각물 크기에 따라 선별위치시켜 소각하도록 연소실외벽(22)내에 설치된 원형의 제1 내지 제3걸림쇠(2-4)와, 상기 각 걸림쇠(2-4)에 고온, 고압의 수증기를 공급하기 위한 물공급부(6)와, 소각물 투입구(7)와 연소실 외벽(22)사이에 설치되어 투입된 소각물을 대기시키면서 가열하기 위한 소각물 대기부(8)와, 상기 소각물 투입구(7)내에서 전후진하는 제1피스톤(10)을 가진 제1유압실린더(9)와, 상기 소각물 대기부(8)내에서 전후진하는 제2피스톤(12)을 가진 제2유압실린더(11)와, 상기 물공급부(6)에 물을 공급한 후 주입구를 막기 위한 뚜껑(13) 및 물의 수위를 알 수 있는 투시창(14)과, 상기 물공급부(6)로부터의 물을 수증기로 변환시켜 상기 걸림쇠(2-4)에 공급하기 위한 수증기 공급관(15)과, 상기 물공급부(6)와 배출라인(17)이 설치된 소각로 상부(16)와, 에어펌프(18) 출력단에 설치되어 공기를 가열하기 위한 공기가열부(19)와, 상기 공기가열관(19)에 의해 가열된 공기를 각 걸림쇠(2-4)로 공급하기 위한 공기투입관(20)과, 연소실내에서 소각물이 연소될 때 발생되는 가스를 외부로 배출하기 위한 가스배출부(21)와, 소각을 위한 열을 공급하기 위해 하부에 설치된 버너(24) 및 잔존물을 수거하기 위한 잔존물 수거부(25)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각장치.
제 1항에 있어서, 상기 각 걸림쇠(2-4)에 공기배출구(1a)가 다수개 형성되어 있어 산소공급부(5)의 산소가 상기 공기배출구(1a)를 통해 걸림쇠의 가장 근접에서 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각장치.
제 1항에 있어서, 상기 소각로 상부(16)가 S자 형태로 이루어져 2차 소각 기능을 수행하면서 응축열을 배가하여 완전연소하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각장치.
제 1항에 있어서, 상기 제1피스톤(10)과 제2피스톤(12)이 상호 상반되게 동작하여 소각물 대기부를 개폐시키므로 소각물 투입시 열손실을 최소화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각장치.
제1항에 있어서, 연소실내에서 소각물이 연소될 때 발생되는 가스를 배출라인격벽(22)과 소각로 외벽(29)사이로 하강시킨 후 다시 상승시켜 완전연소시킨 후 배출라인(17)과 가스배출부(21)를 통해 배출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기 소각장치.