KR101971932B1 - 친환경 다층고온 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 다층고온 소각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 함수물이 높은 생활 쓰레기로부터 고열량의 산업폐기물에 이르기까지 다층으로 이루어진 고온 열분해 기능으로 완전 연소처리가 가능하도록 연소실 내측 중앙에 상부로 돌출되어 외기를 다층으로 공급하는 외기공급관을 구비하고, 연소가스, 분진, 열기 등 및 잔류 환경유해물질이 외부로 배출되지 않도록 집진하는 친환경 다층고온 소각장치에 관한 기술분야가 개시된다.
또한, 본 발명은 소각물 추가 투입시 배출되는 상부 고온연소가스, 분진의 외부배출을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 불완전연소에 따른 매연, 매음의 외부배출을 차단할 수 있는 효과와, 2중 구조로 이루어진 별도의 투입구를 통해 상기와 같은 고온연소가스, 분진, 매연, 매음 및 유해가스의 외부배출을 차단하며 소각물을 연속으로 투입가능한 효과를 얻을 수 있다

Description

친환경 다층고온 소각장치{Environment-friendly multi-layer high-temperature incinerator}

본 발명은 다층고온 소각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 함수물이 높은 생활 쓰레기로부터 고열량의 산업폐기물에 이르기까지 다층으로 이루어진 고온 열분해 기능으로 완전 연소처리가 가능하도록 연소실 내측 중앙에 상부로 돌출되어 외기를 다층으로 공급하는 외기공급관을 구비하고, 연소가스, 분진, 열기 등 및 잔류 환경유해물질이 외부로 배출되지 않도록 집진하는 친환경 다층고온 소각장치에 관한 기술분야이다.

일반적으로, 가정에서 발생하는 각종 생활 쓰레기와, 산업현장에서 발생되는 산업폐기물들에 의한 환경오염이 심화됨에 따라 폐기물에 의한 2차 오염을 방지하고, 쾌적한 환경을 조성하려는 시도가 지속적으로 모색되어 있으며, 폐기물량이 날로 증가하는 추세에 비추어 볼 때 폐기물에 대한 처리과정은 그 중요성이 더욱 커지고 있다.

상기와 같은 폐기물은 처리에 관하여 여러 방식이 연구개발되고 있으나, 아직도 대부분은 매립, 해양 투기 또는 소각으로 처리하고 있는 실정이다.

이때, 소각방식은 각처에서 수집 운반된 쓰레기를 대규모 설비에서 연료와 함께 연소하여 버리는 방식이 대부분이다. 그러나 이러한 대형소각시설은 초기의 설비비용이 막대하고 운영관리비도 많이 필요한데다 수집운반의 문제와 소각하고 남는 재의 처리 문제 등이 추가로 발생하게 된다.

이러한 문제를 해결하는 방안으로서, 이동설치가 가능한 소규모의 산업폐기물 처리장치가 주목받고 있으며. 특히, 의료폐기물, 산업폐기물 등 소각처리되어야 하는 특수폐기물의 처리에 관한 연구의 결과로 개발된 저온 열분해 소각장치가 실용화되고 있다.

종래기술인 대한민국 등록실용신안 제20-0256297호에는 상술한 저온 열분해 소각장치의 일 예로서, 산업용 폐기물을 주 연료로 하는 가연성 가스의 저온 열분해 장치를 개시하고 있다.

상기 종래기술의 장치는 각종 폐타이어나 산업용 폐기물들을 건류기 본체에서 저온으로 열 분해하여 산업폐기물이 가지고 있는 탄소물질을 기화하여, 연료로 사용 가능한 가스를 지속적으로 발생시키면서 유도관을 통해 연소실로 가스를 공급하여 완전연소 되도록 함으로써 대기오염물질의 배출 없이 처리하는 것으로 알려져 있다.

그러나 상술한 구성의 저온 열분해 소각장치는, 비닐, 플라스틱 등의 화학제품을 연소 처리할 때, 종종 연소실이 과열되면서 심하게 매연을 일으키는 단점이 있고, 또 수분함량이 많은 폐기물은 불완전하게 연소하므로 건조상태의 폐기물과는 구분하여 소각해야 하는 단점도 있다.

특히, 연소 중에 발생하는 다이옥신은 소각장치의 배기 측에 별도의 2차 연소장치를 병설해야만 제거되므로 에너지 낭비가 많아지게 될 뿐만 아니라, 저온 열분해로는 소각시간이 길어지게 되어 1일 처리 용량에 한계가 따르기 마련이다.

본 출원인은 상기의 문제점을 해결하는 소각장치로서, 고온으로 열 분해할 수 있는 장치를 제안한 바 있다.

대한민국 등록특허 제10-1604837호는 본 출원인이 제안하여 특허 등록한 고온 열분해 소각장치로서, 내부의 연소실로 소각물을 투입하고 외부와 격리되도록 밀폐한 상태에서 연소를 시작하고, 연소 중에는 외부공기를 강제로 공급하면서 고온연소가 이루어지게 하는 구성으로 되어 있어서 소각물을 고온상태에서 완전 연소로 소각 처리할 수 있게 하고 있다.

상기 본 출원인이 제안한 장치는 이동이 용이한 소규모 설비이고, 외부와는 격리된 공간에서 연소에 필요한 공기를 강제 주입하여 고온 연소 되도록 하는 것이므로, 일반 생활쓰레기나 산업폐기물 등을 가리지 않고 완전 연소할 수 있는 장점이 있으나, 그 연소실의 내주면을 따라 송풍관이 배치된 구조이기 때문에 상대적으로 연소실의 면적이 협소하게 되어, 외형 크기에 비해 처리용량이 작다.

그리고 상기 장치는 연소실의 벽체 내부로 열 교환용 배관을 내장하여 열풍이나 온수로 폐기되는 열을 회수하게 되는 구조이므로 연소실의 벽체 두께도 필요 이상으로 두꺼워지고 중량도 무거워지게 되는 문제점이 있었다.

아울러, 상기 장치는 소각물을 추가로 투입하기 위해서는 상부에 구비된 개폐구를 개방하여야 하기 때문에, 연소열의 손실이 발생할 뿐만 아니라, 소각물이 유기물을 포함하고 있다면 소각할 때 발생되는 유해물질이 외부로 배출되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 장치는 내부에 적재된 연소물의 원활한 소각이 이루어질 수 있도록 연소실의 하부에 교반장치가 설치되나, 상기 교반장치는 대부분 자동으로 작동되도록 설계되어 있어 고온에 의해 빈번하게 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안 제0256297호 대한민국 등록특허 제1604837호

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 소각장치들은 종종 연소실이 과열되면서 심하게 매연을 일으키거나, 수분함량이 많은 소각물은 불완전연소되고, 소각물을 추가로 투입하기 위해 개방된 개폐구에 의해 소각에 의해 발생된 유해물질이 외부로 배출되는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점으로 연소실을 개방하지 않고 연소실 내부의 유해물질이 외부로 배출되지 않는 2중구조의 투입구를 통해 소각물의 추가 투입이 가능하고, 연소가스, 분진, 열기 등을 연결된 집진부로 포집하여 처리함으로써, 매연, 매음의 외부 배출을 차단할 수 있는 친환경 다층고온 소각장치를 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 내부에 연소공간이 형성되는 원통형상의 연소실과 상기 연소실의 상부 일측에 형성되어 소각물이 연소실 내부로 공급되도록 하는 투입구와 상기 투입구에 컨베이어로 연결되어 소각물을 공급하는 수거부와 상기 연소실의 내측 중앙에 상부로 돌출되도록 결합되되, 착탈가능하고, 상호 이격된 복수 개의 분사부가 형성되는 외기공급관과 상기 외기공급관의 하부에 연결되어 외부공기를 공급하는 송풍팬과 상기 연소실의 하부에 구비되어 공급된 소각물을 교반시키는 교반부와 상기 연소실의 상부에 기밀을 유지하도록 결합되고, 집진부와 연결되는 배기관이 구비된 만곡형상의 상부덮개와 상기 연소실의 하부 외측에 연결설치되어 필요시 상기 연소실의 내부로 연료를 분사가능한 보조연료탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 다층고온 소각장치를 제시한다.

또한, 본 발명의 상기 연소실은 상기 교반부의 하부에 위치되도록 설치되고, 일측 절반에만 타공망이 형성되는 하부판과 상기 하부판의 하부에 위치되되, 외측으로 인출가능하도록 설치되어 상기 타공망을 통해 낙하되는 소각재를 포집하는 하부개방부를 더 포함하여 구성되고, 상기 투입구는 상기 연소실의 상부 일측에 돌출되도록 형성되는 몸체와 상기 몸체의 상부 일측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제1개폐판과 상기 몸체의 상부 타측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제2개폐판을 포함하여 구성되며, 상기 수거부는 소각물이 수집될 때, 소각되지 않는 물질을 감지하여, 컨베이어의 작동을 중지시키는 투입방지센서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 교반부는 수동으로 작동되어 소각물을 교반하는 것을 특징으로 하고, 구체적으로, 상기 교반부는 중공이 형성되고, 연소실의 벽면에 내입되어 설치되되, 타측이 연소실의 내측으로 돌출되는 하우징과 상기 하우징의 중공에 타측이 내입되되, 연소실 외측으로 일측이 돌출되는 손잡이부와 상기 손잡이부의 타측 말단에 연장형성되어 연소실 내측으로 돌출되는 작동로드와 상기 하우징의 타측 외주연에 일측이 힌지결합되는 적어도 하나의 제1교반프레임 및 상기 제1교반프레임의 타측 말단에 힌지결합되고, 일측 말단이 상기 작동로드의 타측 외주연에 힌지결합되는 적어도 하나의 제2교반프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 친환경 다층고온 소각장치는 소각물 추가 투입시 배출되는 상부 고온연소가스, 분진의 외부배출을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 불완전연소에 따른 매연, 매음의 외부배출을 차단할 수 있는 효과와, 2중 구조로 이루어진 별도의 투입구를 통해 상기와 같은 고온연소가스, 분진, 매연, 매음 및 유해가스의 외부배출을 차단하며 소각물을 연속으로 투입가능한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 연소실 하부에 쌓인 소각물을 자동 또는 수동으로 교반할 수 있는 교반장치를 통해 연소실 하부의 소각물의 연소를 원활하게 할 뿐만 아니라 하부개방부를 통해 연소실하부로 외기를 공급하여 연소가 더욱 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 소각장치를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 소각장치를 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 소각장치를 나타낸 부분 측단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 소각장치를 나타낸 부분 측단면도.
도 5는 도 3의 "A"부분 확대도.
도 6은 도 4의 "B"부분 확대도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 소각장치의 하부를 나타낸 부분 측단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 하부개방부가 연소실의 외측으로 인출된 모습을 나타낸 소각장치의 하부부분 측단면도.
도 9는 도 3의 "C"부분 확대도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 교반부를 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 교반부의 작동상태를 나타낸 측면도.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 연소실의 하부를 나타낸 평단면도.

본 발명은 다층고온 소각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 함수물이 높은 생활 쓰레기로부터 고열량의 산업폐기물에 이르기까지 다층으로 이루어진 고온 열분해 기능으로 완전 연소처리가 가능하도록 연소실(100) 내측 중앙에 상부로 돌출되어 외기를 다층으로 공급하는 외기공급관(400)을 구비하고, 연소가스, 분진, 열기 등 및 잔류 환경유해물질이 외부로 배출되지 않도록 배기관(710)을 통해 집진부(800)로 이동시킴과 동시에 2중 구조의 투입구(200)를 통해 외부로 배출을 차단하는 친환경 다층고온 소각장치에 관한 기술분야이다.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 내부에 연소공간이 형성되는 원통형상의 연소실(100);과 상기 연소실(100)의 상부 일측에 형성되어 소각물이 연소실(100) 내부로 공급되도록 하는 투입구(200);와 상기 투입구(200)에 컨베이어(310)로 연결되어 소각물을 공급하는 수거부(300);와 상기 연소실(100)의 내측 중앙에 상부로 돌출되도록 결합되되, 착탈가능하고, 상호 이격된 복수 개의 분사부(410)가 형성되는 외기공급관(400);과 상기 외기공급관(400)의 하부에 연결되어 외부공기를 공급하는 송풍팬(500);과 상기 연소실(100)의 하부에 구비되어 공급된 소각물을 교반시키는 교반부(600);와 상기 연소실(100)의 상부에 기밀을 유지하도록 결합되고, 집진부와 연결되는 배기관(710)이 구비된 만곡형상의 상부덮개(700); 및 상기 연소실(100)의 하부 외측에 연결설치되어 필요시 상기 연소실(100)의 내부로 연료를 분사가능한 보조연료탱크(900);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 연소실(100)은 상기 교반부(600)의 하부에 위치되도록 설치되고, 일측 절반에만 타공망(112)이 형성되는 하부판(110);과 상기 하부판(110)의 하부에 위치되되, 외측으로 인출가능하도록 설치되어 상기 타공망(112)을 통해 낙하되는 소각재를 포집하는 하부개방부(120);를 더 포함하여 구성되고, 상기 투입구(200)는 상기 연소실(100)의 상부 일측에 돌출되도록 형성되는 몸체(201);와 상기 몸체(201)의 상부 일측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제1개폐판(210);과 상기 몸체(201)의 상부 타측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제2개폐판(220);을 포함하여 구성되며, 상기 수거부(300)는 소각물이 수집될 때, 소각되지 않는 물질을 감지하여, 컨베이어(310)의 작동을 중지시키는 투입방지센서(320);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 교반부(600)는 수동으로 작동되어 소각물을 교반하는 것을 특징으로 하고, 구체적으로, 상기 교반부(600)는 중공이 형성되고, 연소실(100)의 벽면에 내입되어 설치되되, 타측이 연소실(100)의 내측으로 돌출되는 하우징(610);과 상기 하우징(610)의 중공에 타측이 내입되되, 연소실(100) 외측으로 일측이 돌출되는 손잡이부(620);와 상기 손잡이부(620)의 타측 말단에 연장형성되어 연소실(100) 내측으로 돌출되는 작동로드(630);와 상기 하우징(610)의 타측 외주연에 일측이 힌지결합되는 적어도 하나의 제1교반프레임(640); 및 상기 제1교반프레임(640)의 타측 말단에 힌지결합되고, 일측 말단이 상기 작동로드(630)의 타측 외주연에 힌지결합되는 적어도 하나의 제2교반프레임(650);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 12를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 연소실(100)은

내부에 소각물이 연소될 수 있는 연소공간이 형성되는 것으로서, 원통형상으로 이루어지고, 이후에 설명될 투입구(200)를 통해 소각물이 상기 연소공간으로 투입되며, 내표면과 외표면은 내열, 내산성재료로 마감 처리된 강판으로 제작되는 것이 바람직한데, 특히, 내표면은 1400℃ 이상 고온에서 견딜수 있는 내열재로 구성되는 것이 좋다.

아울러, 본 발명의 연소실(100)은 상부에 기밀을 유지하도록 결합되고, 집진부와 연결되는 배기관(710)이 구비된 만곡된 형상의 상부덮개(700)를 포함하여 구성된다.

상기 상부덮개(700)는 최초 소각물을 연소실(100)의 내부에 투입할 때 개방하여 사용하여도 무방하나, 기밀을 유지하도록 상기 연소실(100)의 상부에 결합되는 것이 바람직한데, 이는 소각물의 소각시 혹시라도 발생되는 유해물질이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 효과를 실현케 한다.

부가하여 설명하면, 상기 상부덮개(700)는 평상시 소각물을 소각할 때 연소실(100) 상부를 완전 밀폐함으로써, 유해물질이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이후에 설명될 투입구(200)를 통해 소각물을 투입함으로써, 소각되지 않는 금속물질을 선별하여 상기 투입구(200)로 소각물을 공급하는 수거부(300)를 통해 소각물을 투입하여 소각물을 완전소각할 수 있으며, 연소실(100) 내부의 유지보수 필요시에만 개방하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 상부덮개(700)는 배기관(710)이 구비되고, 상기 배기관(710)을 통해 연소가스, 분진, 매연, 유해물질 등이 이후에 설명될 집진부로 이동되도록 함으로써, 외부로 유해물질 등이 유출되는 것을 차단할 수 있다. 이때, 상기 배기관(710)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상부덮개(700)의 상부에 설치되어 상부로 이동되는 연소가스, 분진, 매연, 유해물질 등을 원활하게 이동되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 연관하여, 본 발명의 연소실(100)은 상부 일측에 형성되어 소각물이 내부로 공급되도록 하는 투입구(200)를 포함하여 구성되고, 상기 투입구(200)는 연소실(100) 내부에서 소각물을 최초 연소한 후 소각에 따라 발생되는 연소가스, 분진, 열기 등이 외부로 배출되는 것을 방지하며 추가로 소각물을 투입할 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

즉, 상기 투입구(200)는 소각물이 연소실(100) 내부로 공급될 때, 연소실(100) 내부의 연소가스가 외부로 배출되는 것을 방지하는 2중 개폐구조인 것을 특징으로 하고, 이때, 상기 연소가스는 소각물의 연소에 의해 발생되는 매연, 매음, 분진, 열기 및 유해가스 등에 해당된다.

구체적으로, 상기 투입구(200)는 연소실(100)의 상부 일측에 형성되는 몸체(201)와 상기 몸체(201)의 상부 일측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제1개폐판(210); 및 상기 몸체(201)의 상부 타측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제2개폐판(220);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 투입구(200)는 이후에 자세히 언급될 수거부(300)에 의해 소각물이 몸체(201)에 형성된 중공으로 공급되면 상기 제1개폐판(210)과 상기 제2개폐판(220)이 순차적으로 개방되어 연소실(100) 내부로 소각물이 투입되도록 함으로써, 연소실(100) 내부의 연소가스가 몸체(201)의 중공을 통해 누출되는 것을 방지하는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 제1개폐판(210)과 제2개폐판(220)은 열에 강한 금속재질 즉, 연소실(100)의 내벽과 같은 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 이는 열에 의해 변형되는 것을 방지하여 몸체(201)를 폐쇄시켰을 때, 상기 몸체(201)의 중공을 안정적으로 밀폐하기 위함이다.

아울러, 본 발명의 연소실(100)은 이후에 자세히 설명될 교반부(600)의 하부에 위치되도록 설치되고, 일측 절반에만 타공망(112)이 형성되는 하부판(110)과, 상기 하부판(110)의 하부에 위치되되, 연소실(100)의 외측으로 인출가능하도록 설치되어 상기 타공망(112)을 통해 낙하되는 소각재를 포집하는 하부개방부(120)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 타공망(112)은 상기 교반부(600)의 하부에 위치되도록 설치되어 소각물이 상부로 쌓일 수 있도록 함과 동시에 필요시 상기 하부개방부(120)를 통해 외기가 유입되도록 함으로써, 상기 소각물의 연소가 더욱 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 실현케 하며, 연소된 소각물인 소각재가 상기 하부개방부(120)로 이동될 수 있도록 한다. 이때, 상기 타공망(112)의 구멍의 크기는 소각물이 통과되지 않는 크기로 형성되는 것은 자명할 것이다.

즉, 상기 하부개방부(120)는 상기 타공망(112)에 의해 공간이 형성되어 소각재가 쌓이거나, 소각물이 연소되기 전에 상기 소각물의 하부에 빈공간을 형성함으로써, 상기 소각물의 하부에도 외기 즉, 산소가 공급될 수 있도록 하여 상기 소각물의 연소가 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 하부개방부(120)는 소각재의 제거를 위해 연소실(100)의 외측으로 인출가능도록 설치되고, 소각물이 너무 많이 공급되어 외기공급관(400)에 의해 공급되는 외기가 소각물의 하부로 이동되지 않을 때, 연소실(100)의 외측으로 인출됨으로써, 자연스럽게 소각물의 하부로 외기가 유입되도록 하여 소각물의연소가 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 본 발명은 상기 투입구(200)에 컨베이어(310)로 연결되어 소각물을 공급하는 수거부(300)를 포함하여 구성되고, 상기 수거부(300)는 소각물이 내부로 수집 즉, 투입되면 연결설치된 컨베이어(310)를 통해 소각물을 투입구(200)로 공급하여 상기 투입구(200)를 통해 소각물이 연소실(100) 내부로 공급된다.

이때, 상기 수거부(300)는 소각물이 수집될 때, 소각되지 않는 물질을 감지하여 컨베이어(310)의 작동을 중지시키는 투입방지센서(320)를 더 포함하여 구성되고, 상기 투입방지센서(320)는 소각물이 수거부(300)로 유입되는 호퍼(미표시) 등의 입구 하부에 설치되어 투입되는 소각물에 소각되지 않는 금속 등의 물질이 포함되었는지 감지하고, 본 발명의 소각장치를 전체적으로 작동시키거나 중지시킬 수 있는 제어부 즉, 컨트롤러(미표시)에 감지된 정보를 전달하여 소각되지 않는 물질이 감지된 경우 상기 컨트롤러는 컨베이어(310)의 작동을 중지시킨다.

부가하여 설명하면, 상기 컨트롤러는 수거부(300)와 이후에 설명될 송풍팬(500), 순환구(130), 교반부(600)를 자동으로 제어할 수 있도록 하되, 상기 교반부(600)는 필요시 수동으로 교반가능하도록 사용자에 의해 조작될 수 있는데, 상기 교반부(600)를 수동으로 조작하는 이유는 자동으로 조작하기 위해서는 모터 등의 전기적인 구성이 필요하지만 교반부(600)에 연결되면 열기에 의해 쉽게 고장이 발생되기 때문에 수동으로 조작이 가능하도록 함으로써, 필요시 교반을 더욱 효율적으로 진행할 수 있다.

아울러, 상기 컨베이어(310)는 다른 실시예로서, 연소실(100)의 외측에 수직으로 설치되어 말단이 상기 투입구(200)와 연결될 수 있고, 이때, 상기 컨베이어(310)는 소각물을 운반시킬 수 있는 복수 개의 이송판 또는 이송함을 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 연관하여, 본 발명의 연소실(100)은 내측 중앙에 상부로 돌출되도록 결합되되, 착탈가능하고, 상호 이격된 복수 개의 분사부(410)가 형성되는 외기공급관(400)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 소각장치는 연소실(100)의 외측에 설치되되, 상기 외기공급관(400)의 하부에 연결되어 외부공기를 연소실(100)의 내부로 공급하는 송풍팬(500)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 소각장치는 상기 송풍팬(500)을 작동시켜 외기를 외기공급관(400)을 통해 연소실(100) 내부로 공급하되, 강한 압력이 발생될 수 있도록 외기를 공급하고, 상기 외기공급관(400)은 상호 이격된 복수 개의 분사부(410)가 형성됨으로써, 도 3과 같은 복수 개의 순환층(미표시)을 형성시키도록 하여 연소실(100) 내부의 온도가 중저온, 중온, 고온, 초고온으로 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

구체적으로, 상기 외기공급관(400)은 상기 연소실(100)의 내측 중앙에 상부로 돌출되도록 결합되되, 착탈가능하고, 상호 이격된 복수 개의 분사부(410)가 형성되는 것으로서, 원통형상의 연소실(100) 내부에 균일하게 외기를 공급할 수 있도록 원통형상으로 이루어지고, 외주연 360℃ 방향으로 복수 개의 분사공(미표시)에 의해 상기 분사부(410)가 형성된다.

이때, 상기 분사부(410)는 외기공급관(400)의 하부로부터 상부까지 형성될 수록 갯수가 증가하도록 형성되는 것이 바람직한데, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 외기공급관(400)의 하부에 1개로 이루어진 분사부(410)가 이격되어 두개 형성되고, 이후 이격된 상부로 2개로 이루어진 분사부(410)가 이격되어 형성되며, 마지막으로 이격된 상부로 3개로 이루어진 분사부(410)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 연소실(100) 내부는 이후에 자세히 설명될 교반부(600)가 설치되는 곳인 분사부(410)가 형성되지 않은 최하부가 중저온으로 형성되고, 1개로 이루어진 분사부(410)의 사이에 중온층이 형성되며, 1개로 이루어진 분사부(410)와 2개로 이루어진 분사부(410)의 사이에 고온층이 형성되는 한편, 2개로 이루어진 분사부(410)의 사이에 고온층 및 초고온층이 형성되고, 2개로 이루어진 분사부(410)와 3개로 이루어진 분사부(410)의 사이에 초고온층이 형성됨으로써, 소각물을 완전연소시킨다.

부가하여 설명하면, 본 발명의 연소실(100)은 상기 외기공급관(400)에 형성된 분사부(410)에 의해 공급되는 외기가 내부로 배출되고, 상기 분사부(410)를 통해 내부로 배출되는 외기에 의해 순환 기류가 형성되며, 상승되는 열기가 상기 순환 기류를 통해 상기와 같은 중저온, 중온, 고온, 초고온층을 형성함으로써, 소각물이 완전연소되는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 분사부(410)는 도 3에 도시된 바와 같이, 배출되는 외기가 수평으로 배출될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하나, 다른 실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 하부로 경사진 방향으로 배출되도록 분사공이 형성되어 배출되는 외기가 하부측방향으로 배출되도록 함으로써, 기류의 순환이 더욱더 용이하도록 할 수 있다.

이때, 외기공급관(400)의 최상단에 형성되는 분사부(410)는 상부의 분사공만 수평으로 외기가 배출되도록 하여 외기공급관(400)의 상부로 열기가 이동되는 것을 최소화시키고, 이에 따라 외기공급관(400)에 의해 공급되는 외기에 의해 초고온의 상태를 더욱 안정적으로 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

부가하여 설명하면, 상기 외기공급관(400) 또한 연소실(100)과 마찬가지로 1400℃ 이상의 고온에서도 견딜 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 그 길이 및 단면 형상에 의해 연소실(100) 내부로의 산소유입량, 풍압, 투입방향 등이 결정되는 것이며, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 정밀하게 계산된 크기와 형상, 수향 및 배치 간격 등을 형성하는 것은 자명할 것이다.

또한, 상기 외기공급관(400)는 상부에 결합되는 커버(420)를 포함하여 구성되고, 상기 커버(420)는 상기 외기공급관(400)의 상부를 폐쇄하되, 필요시 외기공급관(400)의 유지보수를 수행할 수 있도록 착탈되도록 결합되며, 외기공급관(400)의 파손시 수리를 위해 연소실(100)에서도 착탈되도록 결합된다.

아울러, 상기 외기공급관(400)은 이후에 자세히 설명될 교반부(600)의 상부에 착탈되도록 결합됨으로써, 상기 교반부(600) 즉, 최초로 소각물이 쌓이는 곳의 상부부터 외기가 공급되도록 하여 소각물이 쌓여 있어도 유지보수가 용이하고, 연소에 필요한 외기를 종래의 소각장치에 비해 연소실(100) 내부에 더욱더 많은 양이 수용될 수 있도록 하여 연소가 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명의 연소실(100)은 하부에 구비되어 공급된 소각물을 교반시키는 교반부(600)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 교반부(600)는 앞서 설명된 바와 같이, 컨트롤러에 의해 필요시 자동으로 작동되도록 하여도 무방하나, 연소실(100)에 근접하게 설치되는 특성상 자동으로 작동될 경우 고장이 빈번하게 발생될 우려가 있으므로, 사용자가 필요시 열기를 차단할 수 있는 장갑 등의 장비를 이용하여 수동으로 작동되어 소각물을 교반하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 교반부(600)는 중공이 형성되고, 연소실(100) 벽면에 내입되어 설치되되, 타측이 연소실(100)의 내측으로 돌출되는 하우징(610)과, 상기 하우징(610)의 중공에 타측이 내입되되, 연소실(100) 외측으로 일측이 돌출되는 손잡이부(620)와, 상기 손잡이부(620)의 타측 말단에 연장형성되어 연소실(100) 내측으로 돌출되는 작동로드(630)와, 상기 하우징(610)의 타측 외주연에 일측이 힌지결합되는 적어도 하나의 제1교반프레임(640) 및 상기 제1교반프레임(640)이 타측 말단에 힌지결합되고, 일측 말단이 상기 작동로드(630)의 타측 외주연에 힌지결합되는 적어도 하나의 제2교반프레임(650)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 교반부(600)는 도 12에 도시된 바와 같이, 외기공급관(400)의 양측으로 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 하는데, 이는 상기 외기공급관(400)에 방해를 받지 않고 연소실(100) 내부 전반을 교반하기 위함이다.

상기 하우징(610)은 도 7에 도시된 바와 같이, 연소실(100)의 벽면에 관통되도록 내입되어 설치되되, 제1교반프레임(640)의 일측이 힌지결합될 수 있는 힌지(미표시)가 설치될 수 있도록 타측이 연소실(100)의 내측으로 돌출된다.

상기 손잡이부(620)는 상기 하우징(610)의 중공에 타측이 내입되고, 일측 즉, 연소실(100)의 외측으로 일측이 돌출되어 사용자가 파지할 수 있고, 이때, 형상은 종래의 손잡이라 일컬어지는 어떠한 형상으로 형성되어도 무방하다.

상기 작동로드(630)는 상기 손잡이부(620)의 타츨 말단에 길이방향으로 연장형성되어 연소실(100)의 내측으로 돌출되고, 사용자가 상기 손잡이부(620)를 파지하고 길이방향으로 이동시키면 함께 길이방향으로 이동되며, 소각물에 의해 이동이 제한되는 것을 방지하기 위해 말단에 돌출형성되는 제1뾰족부(미표시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 손잡이부(620)와 작동로드(630)는 일체로 형성되거나 나사결합 구조 등으로 결합되어 상기 작동로드(630)가 상기 손잡이부(620)의 타측방향으로 연장형성됨으로써, 연소실(100)의 내부로 돌출형성된다.

상기 제1교반프레임(640)은 상기 하우징(610)의 타측 외주연에 일측이 힌지결합되고, 상기 제2교반프레임(650)은 상기 제1교반프레임(640)의 타측 말단에 힌지결합되고, 일측 말단이 상기 작동로드(630)의 타측 외주연에 힌지결합되며, 손잡이부(620)와 작동로드(630)가 길이방향으로 이동되면 상기 제1교반프레임(640)과 제2교반프레임(650)은 도 11과 같이 힌지에 의해 구부러지거나, 펴지게되어 쌓여 있는 소각물을 교반시킨다.

이때, 상기 제1교반프레임(640)과 제2교반프레임(650)은 상기 작동로드(630)와 마찬가지로 쌓여 있는 소각물에 의해 움직임이 제한될 수 있으므로, 원활한 움직임을 위해 상부면에 돌출형성되는 제2뾰족부(미표시)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1교반프레임(640)과 제2교반프레임(650)은 적어도 하나 구비될 수 있으나, 복수 개가 구비되어 소각물의 교반을 더욱 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 이때, 상기 제1교반프레임(640)과 제2교반프레임(650)이 복수 개로 구비될 경우 외기공급관(400)의 외측방향으로 구비되는 것이 바람직하다.

부가하여, 상기 교반부(600)는 상기 작동로드(630)의 타측 외주연에 돌출형성되되, 하부방향으로 돌출형성되는 지지프레임(660)과, 상기 지지프레임(660)의 말단에 수직방향으로 결합되되, 만곡된 형상으로 형성되는 수집부(670)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 수집부(670)는 작동로드(630)의 이동에 따라 연소실(100) 내부의 하부에 쌓여 있는 소각재를 앞서 설명한 타공망(112)으로 이동시켜 하부개방부(120)로 소각재가 포집될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 수집부(670)는 작동로드(630)와 마찬가지로 쌓여 있는 소각물이나 소각재에 의해 이동이 제한될 수 있으므로, 원활한 움직임을 위해 타측면에 돌출형성되는 제3뾰족부(미표시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 상기 교반부(600)는 소동 교반구조로 이루어져 연소실(100) 내측 하부에 쌓인 소각물의 연소가 잘 이루어지지 않을 때, 외기공급관(400)의 최하단에 형성된 분사부(410)로부터 배출되는 외기가 소각물의 하부까지 공급될 수 있도록 상기 소각물을 교반함으로써, 소각물 전체의 연소가 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

상기와 연관하여, 본 발명의 소각장치는 상기 상부덮개(700)에 구비된 배기관(710)과 연결되어 연소실(100) 내부의 연소가스를 포집하는 집진부(미도시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 집진부는 연소된 소각물이 불완전연소되었을 경우 발생되는 매연, 매음 등이 외부로 배출되지 않도록 상기 배기관(710)을 통해 포집되도록 함으로써, 대기의 오염을 방지함과 동시에 연소실(100) 내부의 열기 또한 포집되고, 포집된 열기를 이용하여 온수를 생성시키거나, 포집된 매연, 매음 등을 별도로 처리하며, 종래에 사용되는 어떠한 집진시설을 사용하여도 무방하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기와 연관하여, 본 발명의 소각장치는 상기 연소실(100)의 하부 외측에 연결설치되어 상기 연소실(100)의 내부로 연료를 분사가능한 보조연료탱크(900)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 보조연료탱크(900)는 소각물의 연소가 원활하게 이루어지지 않다고 판단될 때, 즉, 외기의 공급이 원활하게 이루어지지 않거나 소각물의 종류에 따라 불완전 연소가 이루어진다고 판단될 때, 연료를 공급하여 원활하고 신속하게 완전연소가 될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

100 : 연소실 110 : 타공망
120 : 하부개방부 130 : 순환구
200 : 투입구 300 : 수거부
310 : 컨베이어 320 : 투입방지센서
400 : 외기공급관 410 : 분사부
500 : 송풍팬 600 : 교반부
700 : 상부덮개 710 : 배기관
900 : 보조연료탱크

Claims (7)

1. 내부에 연소공간이 형성되는 원통형상의 연소실(100);과
   상기 연소실(100)의 상부 일측에 형성되어 소각물이 연소실(100) 내부로 공급되도록 하는 투입구(200);와
   상기 투입구(200)에 컨베이어(310)로 연결되어 소각물을 공급하는 수거부(300);와
   상기 연소실(100)의 내측 중앙에 상부로 돌출되도록 결합되되, 분리가능하고, 상호 이격된 복수 개의 분사부(410)가 형성되는 외기공급관(400);과
   상기 외기공급관(400)의 하부에 연결되어 외부공기를 공급하는 송풍팬(500);과
   상기 연소실(100)의 하부에 구비되어 공급된 소각물을 교반시키는 교반부(600);와
   상기 연소실(100)의 상부에 기밀을 유지하도록 결합되고, 집진부와 연결되는 배기관(710)이 구비된 만곡형상의 상부덮개(700);를 포함하며,
   상기 투입구(200)는
   상기 연소실(100)의 상부 일측에 돌출되도록 형성되는 몸체(201);와
   상기 몸체(201)의 상부 일측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제1개폐판(210); 및
   상기 몸체(201)의 상부 타측 말단에 힌지결합되어 회전가능한 제2개폐판(220);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 다층고온 소각장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 친환경 다층고온 소각장치는
   상기 연소실(100)의 하부 외측에 연결설치되어 필요시 상기 연소실(100)의 내부로 연료를 분사가능한 보조연료탱크(900);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 다층고온 소각장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 연소실(100)은
   상기 교반부(600)의 하부에 위치되도록 설치되고, 일측 절반에만 타공망(112)이 형성되는 하부판(110);과
   상기 하부판(110)의 하부에 위치되되, 외측으로 인출가능하도록 설치되어 상기 타공망(112)을 통해 낙하되는 소각재를 포집하는 하부개방부(120);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 다층고온 소각장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 수거부(300)는
   소각물이 수집될 때, 소각되지 않는 물질을 감지하여, 컨베이어(310)의 작동을 중지시키는 투입방지센서(320);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 다층고온 소각장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 교반부(600)는
   수동으로 작동되어 소각물을 교반하는 것을 특징으로 하는 친환경 다층고온 소각장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 교반부(600)는
   중공이 형성되고, 연소실(100)의 벽면에 내입되어 설치되되, 타측이 연소실(100)의 내측으로 돌출되는 하우징(610);과
   상기 하우징(610)의 중공에 타측이 내입되되, 연소실(100) 외측으로 일측이 돌출되는 손잡이부(620);와
   상기 손잡이부(620)의 타측 말단에 연장형성되어 연소실(100) 내측으로 돌출되는 작동로드(630);와
   상기 하우징(610)의 타측 외주연에 일측이 힌지결합되는 적어도 하나의 제1교반프레임(640); 및
   상기 제1교반프레임(640)의 타측 말단에 힌지결합되고, 일측 말단이 상기 작동로드(630)의 타측 외주연에 힌지결합되는 적어도 하나의 제2교반프레임(650);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 다층고온 소각장치.
   

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