KR20230007060A - 고효율연소유도장치를 이용한 소형(이동식)소각장치 - Google Patents

고효율연소유도장치를 이용한 소형(이동식)소각장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연소실(20) 내부 고온을 이용하여 연소효율을 높이고 고효율연소유도장치를 이용하여 재 연소와 완전연소를 유도한 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크게 하부바디(10), 연소실(20), 고효율연소유도부(60), 배출부(70)로 구성되어 연소실(20) 하부에서 투입되는 고체연료 및 각종 폐기물을 연소실(20) 중앙이 아닌 가장자리로 위치하도록 도와주는 하부가이드(40)를 구비하고, 하부바디(10) 상부와 연소실(20) 내부, 고효율연소유도부(60) 하단까지 길게 구성되어 연소실(20)에서의 완전연소 유도와 원활한 공기공급 및 내부 압력유지 및 내부온도를 높여 효율적인 연소와 완전연소를 유도하는 에어커튼과 상부 및 하부에 에어분사부를 구비하고 있는 에어서플라이를 구성하고, 연소실(20)에서 발생한 연기를 재연소하기 위해 화염을 이용할 수 있도록 고효율연소유도장치의 조합으로 고효율연소유도장치 결합체를 구성하고 이를 통한 연기의 재연소 및 완전연소를 유도하여 가스배출량을 현저히 줄여줄 수 있다. 소각로뿐만 아니라 난로 또는 보일러에 효율적으로 적용할 수 있도록 한 연소효율 및 완전연소를 향상시킨 연소장치에 관한 것이다.

Description

고효율연소유도장치를 이용한 소형(이동식)소각장치{Small (portable) incinerator with high efficiency combustion induction.}
본 발명은 연소실(20) 내부 고온을 이용하여 연소효율을 높이고 고효율연소유도장치를 이용하여 재 연소와 완전연소를 유도한 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크게 하부바디(10), 연소실(20), 고효율연소유도부(60), 배출부(70)로 구성되어 연소실(20) 하부에서 투입되는 고체연료 및 각종 폐기물을 연소실(20) 중앙이 아닌 가장자리로 위치하도록 도와주는 하부가이드(40)와 하부가이드 에어분사부(41)을 구비하고, 하부바디(10) 상부와 연소실(20) 내부, 고효율연소유도부(60) 하단까지 길게 구성되어 연소실(20)에서의 완전연소 유도와 원활한 공기공급 및 내부 압력유지 및 내부온도를 높여 효율적인 연소와 완전연소를 유도하는 에어커튼과 상부 및 하부에 에어분사부를 구비하고 있는 에어공급관(50)를 구성하고, 연소실(20)에서 발생한 연기를 재연소하기 위해 화염을 이용할 수 있도록 구성한 고효율연소유도장치를 구비한 고효율연소유도장치 결합체를 조합하여 연기의 재연소 및 완전연소를 유도하여 가스배출량을 현저히 줄여줄 수 있다.
소각로뿐만 아니라 난로 또는 보일러에 효율적으로 적용할 수 있도록 한 연소효율 및 완전연소를 향상시킨 연소장치에 관한 것이다.
각종 산업체와 공사장 및 농축산물 산업 등에서는 재화를 만드는 과정 및 공정에서 발생하는 고체연료(나무, 괴탄, 갈탄 등)를 보관하여 겨울철에 난로 또는 보일러와 같은 연소장치를 사용하여 난방에 사용하거나 각종 고체연료를 처리하기위하여 소각로를 이용하여 소각하고 있다.
통상적으로 고체연료 연소장치는 메인바디 내부에 연소실을 구비하고 있고, 연소실에서 고체연료가 연소되면서 발생하는 연기를 외부로 배출시키기 위한 배기구가 구비된 구성하여 간단한 구조로 되어 있다.
그러나, 종래의 연소장치는 연소 온도가 낮아 연소효율이 낮고 그로인해 많은 양의 배기가스가 발생하는 문제점 있다. 이러한 문제는 열효율의 문제로 이어져 난방효율이 떨어지는 문제와 함께 배기가스로 인한 환경오염 문제가 발생하고 있다.
등록특허 10-2019-0075537 등록특허 10-2016-0176931 등록특허 10-1138127호
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 크게 하부바디(10), 연소실(20), 고효율연소유도부(60), 배출부(70)로 구성되어 연소실(20) 하부에서 투입되는 고체연료 및 각종 폐기물을 연소실(20) 중앙이 아닌 가장자리로 위치하도록 도와주는 하부가이드(40)를 구비하고, 하부바디(10) 상부와 연소실(20) 내부, 고효율연소유도부(60) 하단까지 길게 구성되어 연소실(20)에서의 완전연소 유도와 원활한 공기공급 및 내부 압력유지 및 내부온도를 높여 효율적인 연소와 완전연소를 유도하는 에어커튼과 상부 및 하부에 에어분사부를 구비하고 있는 에어공급관(50)를 구성하고, 연소실(20)에서 발생한 연기를 재연소하기 위해 화염을 이용할 수 있도록 구성한 고효율연소유도장치의 조합으로 고효율연소유도장치 결합체를 구성하고 이를 통한 연기의 재연소 및 완전연소를 유도하여 가스배출량을 현저히 줄여줄 수 있다.
소각로뿐만 아니라 난로 또는 보일러에 효율적으로 적용할 수 있도록 한 연소효율 및 완전연소를 향상시킨 고효율연소유도장치를 이용한 소형(이동식)소각장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 크게 하부바디(10), 연소실(20), 고효율연소유도부(60), 배출부(70)로 구성되고;
타고남은 재 및 이물질을 배출하는 하부바디(10)와;
투입구(30) 및 소각받침대를 구비한 연소실(20)과;
연소실(20)에서의 완전연소 유도와 원활한 공기공급 및 내부 압력유지 및 내부온도를 높여 효율적인 연소와 완전연소를 유도할 수 있도록 하부바디(10) 상부와 연소실(20) 내부, 고효율연소유도부(60) 하단까지 길게 구성되어 상부 에어공급부(53)의 상부 에어분사부(53-1)를 구비하고, 하부 에어공급부(51)의 하부 에어분사부(51-1)를 구비하고, 중앙에 에어커튼을 구비하고 있는 에어커튼부(52)를 구성한 에어공급관(50);
연소실(20)에서 발생한 연기 및 불순물을 재 연소 및 완전연소하기 위해 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합하는 달팽이형 제1고효율 연소유도장치, 달팽이형 제2고효율 연소유도장치, 달팽이형 제3고효율 연소유도장치로 구성된 각각의 고효율연소유도장치의 결합체를 조합할 수 있도록 구성한 고효율연소유도부(60);
으로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 연소실(20) 내부의 온도를 고온으로 높여 완전연소를 유도하고 연소효율을 높이고 고효율연소유도장치를 통해 연소실(20)에서 발생한 연기 및 불연소한 물질을 재연소하여 가스배출량을 현저히 줄일 수 있으며, 고효율을 이용한 난로 및 보일러로 효과적으로 사용할 수 있다. 하부바디(10), 연소실(20), 고효율연소유도부(60), 배출부(70)로 구성되어 연소실(20) 하부에서 투입되는 고체연료 및 각종 폐기물을 연소실(20) 중앙이 아닌 가장자리로 위치하도록 도와주는 하부가이드(40)를 구비하고, 하부바디(10) 상부와 연소실(20) 내부, 고효율연소유도부(60) 하단까지 길게 구성되어 연소실(20)에서의 완전연소 유도와 원활한 공기공급 및 내부 압력유지 및 내부온도를 높여 효율적인 연소와 완전연소를 유도하는 에어커튼과 상부 및 하부에 에어분사부를 구비하고 있는 에어공급관(50)를 구성하고, 연소실(20)에서 발생한 연기를 재연소하기 위해 화염을 이용할 수 있도록 구성한 고효율연소유도장치의 조합으로 고효율연소유도장치 결합체를 구성하고 이를 통한 연기의 재연소 및 완전연소를 유도하는 장치로 소각로뿐만 아니라 난로 또는 보일러에 효율적으로 적용할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 연소장치에 대한 전체 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 연소장치에서 공기분사의 흐름을 도시한 사용상태도이다
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 연소장치에서 연소 후 배출가스의 흐름을 도시한 사용상태도이다
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 연소실에 구성되어 있는 에어공급관으로 하부 에어공급부와 상부 에어공급부의 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 에어공급관에 구성되어 있는 하부 에어공급부와 상부 에어공급부의 에어분사부에 대한 상세 구성도이다.
도 6 는 본 발명의 실시 예에 따른 하부 에어공급부와 상부 에어공급부의 에어분사부에 대한 분사각 및 분사범위 구성도이다.
도 7 는 본 발명의 실시 예에 따른 달팽이형 제1고효율연소유도장치와 제1고효율연소유도장치 결합체에 대한 구성도이다.
도 8 는 본 발명의 실시 예에 따른 달팽이형 제2고효율연소유도장치와 제2고효율연소유도장치 결합체에 대한 구성도이다.
도 9 는 본 발명의 실시 예에 따른 달팽이형 제3고효율연소유도장치와 제3고효율연소유도장치 결합체에 대한 구성도이다.
도 10 는 본 발명의 실시 예에 따른 수직달팽이형 고효율연소유도장치에 대한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 장체에 대한 전체 구성도 이며, 도2는 본 발명의 실시 예에 따른 장치의 공기분의 흐름도를 도시한 사용상태도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 연소장치에서 연소 후 배출가스의 흐름을 도시한 사용상태도이다
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 연소실(20)에 구성되어 있는 에어공급관(50)으로 하부 에어공급부(51)와 상부 에어공급부(53)의 구성도이며, 도 5 는 에어공급관(50)에 구성되어 있는 하부 에어공급부(51)와 상부 에어공급부(53)의 에어분사부에 대한 상세 구성도이고, 도 6 는 하부 에어공급부(51)와 상부 에어공급부(53)의 에어분사부에 대한 분사각 및 분사범위 구성도이다.
도 7, 도 8, 도9 는 본 발명의 실시 예에 따른 달팽이형 제1고효율연소유도장치(61-1)와 제1고효율연소유도장치 결합체(61), 달팽이형 제2고효율연소유도장치(62-1)와 제2고효율연소유도장치 결합체(62), 달팽이형 제3고효율연소유도장치(63-1)와 제3고효율연소유도장치 결합체(63)에 대한 구성도이다.
도 10 는 본 발명의 실시 예에 따른 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)에 대한 구성도이다.
상기 도면에 의하면 본 발명은,
크게 하부바디(10), 연소실(20), 고효율연소유도부(60), 배출부(70)로 구성되고;
타고남은 재 및 이물질을 배출하는 하부바디(10)와;
투입구(30) 및 소각받침대를 구비한 연소실(20)과;
연소실(20)에서의 완전연소 유도와 원활한 공기공급 및 내부 압력유지 및 내부온도를 높여 효율적인 연소와 완전연소를 유도할 수 있도록 하부바디(10) 상부와 연소실(20) 내부, 고효율연소유도부(60) 하단까지 길게 구성되어 상부 에어공급부(53)의 상부 에어분사부(53-1)를 구비하고, 하부 에어공급부(51)의 하부 에어분사부(51-1)를 구비하고, 중앙에 에어커튼을 구비하고 있는 에어커튼부(52)를 구성한 에어공급관(50);
연소실(20)에서 발생한 연기 및 불순물을 재 연소 및 완전연소하기 위해 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합하는 달팽이형 제1고효율 연소유도장치, 달팽이형 제2고효율 연소유도장치, 달팽이형 제3고효율 연소유도장치로 구성된 각각의 고효율연소유도장치의 결합체를 조합할 수 있도록 구성한 고효율연소유도부(60);
으로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고체연료 및 폐기물을 연료로 하는 소각로에 대한 것으로 투입구(30)를 통해 연소실(20)로 고체연료 및 폐기물이 투입되어 소각하는 장치이다. 투입된 고체연료 및 폐기물은 중앙이 아닌 가장자리에서 소각될 수 있도록 연소실(20) 하부에 하부가이드(40)를 구성하였으며 하부가이드(40)에는 연소효율을 위한 원활한 공기공급을 위해 하부가이드 에어분사부(41)를 구성하였다. 하부가이드(40)를 통해 가장자리로 유도된 고체연료 및 폐기물은 수많은 타공으로 구성된 하부거치대(21) 위에 올려져 소각하게 되며, 에어공급관(50)은 높은 연소효율 및 완전연소를 위해 하부바디(10) 상단에서부터 연소실(20), 고효율연소유도부(60) 하단에 구성하였으며, 에어공급관(50)의 상단과 하단에 에어공급부를 구성하였고, 에어공급부를 통해 공급된 에어분사부에서 공기를 공급할 수 있도록 구성하였다. 상부 에어분사부(53-1)와 하부 에어분사부(51-1)를 통해 분사되는 공기는 연소실(20) 내부의 압력 및 온도를 유지하며 지속적인 공기의 공급으로 연소효율을 높여 완전연소를 유도한다. 에어공급관(50) 중간에는 에어커튼부(52)를 구성하였으며, 내부압력을 유지하고 상부와 하부를 나누어 하부에서 보다 효율적인 연소를 할 수 있도록 하였다. 상부 에어공급부(53)와 하부에어공급부(51), 에어커튼부(52)의 유동을 통해 연소 시 발생하는 연기 및 불연소 물질을 재연소를 통해 배출되는 가스를 1차적으로 감소하는 효과를 가지도록 하였다.
연소실(20)에서 소각 시 발생하는 연기 및 불연소 물질은 상부 에어공급부(53)을 거쳐 고효율연소유도부(60)로 이동하며 고효율연소유도부(60)에서 연기 및 불연소물질을 재연소과정을 통해 제거한다. 고효율연소유도부(60)는 달팽이형태로 구성되어 있으며, 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)는 모든 면이 타공되어 있으며, 고효율연소유도장치 결합체에서 수직으로하여 고효율연소유도장치의 연결매체의 역할을 하며, 연소실(20)에서 올라온 연기 및 불연소 물질을 재연소하는 과정을 거치기 위해 도 10과 같이 달팽이형태의 구성에 수직으로 올라오는 연기 및 불연소 물질은 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 나선형의 유동을 제어하고 이러한 과정에서 압력 및 온도를 높여 재연소하는 과정을 거칠 수 있게 구성하였다. 달팽이형 제1고효율연소유도장치(61-1)는 모든 면이 타공되어 있는 구조로 연기 및 불연소물질이 팽창하여 상승하는 유동을 억제함으로써 재연소과정을 유도 및 촉진시키며, 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합한 제1고효율연소유도장치 결합체(61)를 통해 나선형의 유동과 함께 더 효율적인 연소를 유도할 수 있도록 구성하였다. 달팽이형 제2고효율연소유도장치(62-1)는 가장자리 면이 타공되어 있는 구조로 연기 및 불연소물질이 팽창하여 상승하는 유동을 억제함하여 중앙이 아닌 가장자리로 유도하며, 특히 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)로 인해 나선형으로 돌면서 가장자리로 유도하게 구성하여, 재연소과정을 유도 및 촉진시키며, 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합한 제2고효율연소유도장치 결합체(62)를 통해 더 효율적인 연소를 유도할 수 있도록 구성하였다. 달팽이형 제3고효율연소유도장치(63-1)는 가운데 면이 타공되어 있는 구조로 연기 및 불연소물질이 팽창하여 상승하는 유동을 억제하여 가장자리가 아닌 중앙으로 유도하며, 특히 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)로 인해 나선형으로 돌면서 중앙으로 유도하게 구성하여, 재연소과정을 유도 및 촉진시키며, 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합한 제3고효율연소유도장치 결합체(63)를 통해 더 효율적인 연소를 유도할 수 있도록 구성하였다. 달팽이형 제 1, 제 2, 제3고효율연소유도장치 결합체를 필요와 유동의 적절성에 따라 다양하게 조합할 수 있도록 되어 있으며, 제 1, 제, 2, 제3고효율연소유도장치 결합체처럼 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 하나의 고효율연소유도장치를 결합할 수도 있으며, 소형을 위해 하나의 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)에 여러 고효율연소유도장치를 결합한 결합체를 이용할 수 있도록 구성되어 있다.
이와같이 구성되는 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
상기 연소실(20) 하부의 하부거치대(21) 위의 하부가이드(40)에 따라 고체연료(나무, 갈탄, 괴탄 등) 및 폐기물을 적재한 후 불을 붙이고, 고효율연소를 위해 에어공급관(50)에 공기를 공급하고 하부 에어공급부(51)를 이용하여 적재한 고체연료(나무, 갈탄, 괴탄 등) 및 폐기물의 하부에서의 공급하고, 하부가이드(40)에서도 에어공급하는 하부가이드 에어분사부(41)를 통해 공기를 공급하여 연소효율을 높이고 완전연소를 유도한다. 이러한 소각하는 과정에서 발생하는 연기 및 불연소물질은 상승하는 중에 에어공급관(50)의 중단부에 있는 에어커튼을 통해 다시 하부로 내려가 재연소를 유도하고 다시 상승해 올라온 연기 및 불연소물질은 상부 에어공급부(53)를 통해 다시 하부로 내려가는 유동을 통해 다시 재연소를 유도하여 1차적인 유해물질을 제거할 수 있도록 재연소와 완전연소를 유도한다. 또한 이러한 유동을 통해 내부압력 및 온도를 통해 고효율의 연소 성능을 가질 수 있다.
상기 연소실(20)에서 이러한 재 연소과정을 거친 연기 및 불연소물질은 연소실(20)의 상부 에어공급부(53)을 거쳐 고효율연소유도부(60)의 하부로 이동하게 된다. 고효율연소유도부(60)는 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 제 1, 제 2, 제3고효율연소유도장치을 결합한 결합체의 조합으로 구성되어 있으며, 고효율연소유도장치 결합체는 같은 부류의 고효율연소유도장치로 구성되어 지나 연소실(20)의 용량 및 배기량에 따라 조합할 수 있도록 구성하였으며, 고효율연소유도장치의 결합체의 구조적 구성에 따라 고효율연소유도부(60)에서 다양한 유동의 형태로 재연소의 효율을 높일 수 있으며, 고효율연소유도부(60)의 기본적인 구성은 제1고효율연소유도장치 결합체(61)부터 제2고효율연소유도장치 결합체(62), 제3고효율연소유도장치 결합체(63)순으로 되어있다. 이러한 구조로 통해 연소실(20)에서 올라온 연기 및 불연소물질은 다양한 유동형태와 지속적인 재연소를 통해 효과적으로 유해물질을 제거할 수 있다.
10: 하부바디, 20: 연소실
21: 하부거치대
30: 투입구, 40: 하부가이드
41: 하부가이드 에어분사부 50: 에어공급관,
51: 하부 에어공급부, 51-1: 하부 에어분사부
52: 에어커튼부, 53: 상부 에어공급부
53-1: 상부 에어분사부 60:고효율연소유도부
61: 제1고효율연소유도장치 결합체, 61-1: 달팽이형 제1고효율연소유도장치
62: 제2고효율연소유도장치 결합체 62-1: 달팽이형 제2고효율연소유도장치
63: 제3고효율연소유도장치 결합체, 63-1: 달팽이형 제3고효율연소유도장치
64: 수직달팽이형 고효율연소유도장치 70: 배출부

Claims (3)

  1. 고체연료 및 폐기물이 투입되는 투입구(30)와;
    고체연료 및 폐기물이 연소하는 연소실(20)과;
    하부 에어공급부(51)와 하부거치대(21)가 구비된 하부바디(10)와;
    투입구(30)로 투입된 고체연료 및 폐기물이 중앙이 아닌 가장자리로 위치하여 소각되도록 하며, 내부 압력유지 및 효율적인 연소를 위한 하부가이드 에어분사부(41)를 구비한 하부가이드(40)와;
    내부 압력유지 및 효율적인 연소 및 재연소를 위한 하부에 하부 에어분사부(51-1)를 구비한 하부 에어공급부(51)와 중간의 에어커튼부(52) 및 상부 에어분사부(53-1)를 구비한 상부 에어공급부(53)를 구비한 에어공급관(50)과;
    전면이 타공되고 나선형 유동을 제어하고 달팽이형 제1고효율연소유도장치(61-1), 달팽이형 제2고효율연소유도장치(62-1), 달팽이형 제3고효율연소유도장치(63-1)의 결합체의 고정할 수 있도록 구비되어 있는 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와;
    전면이 타공되고 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합하는 달팽이형 제1고효율연소유도장치(61-1)와;
    가장자리가 타공되고 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합하는 달팽이형 제2고효율연소유도장치(62-1)와;
    중심부가 타공되고 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합하는 달팽이형 제3고효율연소유도장치(63-1)와;
    연소실(20)에서 발생한 연기 및 불연소물질을 내부의 유동변화를 통해 재연소를 유도하기 위한 제1고효율연소유도장치 결합체(61), 제2고효율연소유도장치 결합체(62), 제3고효율연소유도장치 결합체(63);
    로 구성한 것을 특징으로 하는 고효율연소유도장치를 이용한 소형(이동식)소각장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제3고효율연소유도장치는 수직달팽이형 고효율연소유도장치(64)와 결합하여 각각의 고효율연소장치결합체를 구성할 수 있으며, 기본적으로 도 3와 같은 유동을 유도하고, 필요에 따라 결합체 및 고효율연소장치간의 조합이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 고효율연소유도장치를 이용한 소형(이동식)소각장치.
  3. 제 1 항 있어서,
    상기 에어공급관(50)에 내부압력유지 및 효율적인 연소를 위해 하부 에어분사부(51-1)와 상부 에어분사부(53-1) 그리고 중간의 에어커튼을 구비하고 고체연료 및 폐기물을 가장자리로 유도하여 소각효율을 높이는 하부가이드(40)와 하부가이드 에어분사부(41)를 구성한 것을 특징으로 하는 고효율연소유도장치를 이용한 소형(이동식)소각장치.

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