KR100541280B1 - 고체연료보일러의 스토커장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고체연료보일러의 스토커장치에 관한 것으로서, 일측에 연료투입구(10a)가 형성되고, 그 타측에 탄재배출구(10b)가 형성되며, 횡 방향을 따라 복수개의 출몰공(12a)을 갖는 바닥판(12)이 구비된 연소실(10); 상기 연소실(10)의 바닥판(12) 하부 양측벽 전, 후방에 각각 축착되어 구동모터(15)에 의해 회전되며, 외주부에 편심축(14a)을 갖는 회전기어(14); 상기 각 회전기어(14)의 편심축(14a)이 관통되는 관통공(16a)이 형성되며, 상기 연소실(10)의 양측벽과 평행하게 배치되는 지지판(16); 상기 양측 지지판(16) 전, 후단부 사이에 직교 배치되어 그 양단부가 이들 지지판(16)에 연결되는 연결대(18); 및 상기 연결대(18) 상에 결합되어 지지판(16)과 일체로 회전되며, 연료투입구(10a)에서 탄재배출구(10b) 방향을 따라 원호를 그리면서 상기 바닥판(12)의 출몰공(12a) 사이로 출몰 반복되는 복수의 스토커판(20)을 포함하여 구성된다. 따라서, 연소실 내로 고체연료 전체에 대한 연소가 원활하게 이루어지게 되고, 탄재 배출을 위한 별도의 작업자가 필요 없게 되며, 보일러를 연속적으로 가동할 수 있어, 전반적으로 작업능률이 상승하게 되는 등의 효과를 얻는다.

고체연료보일러의 스토커장치, 연소실, 회전기어, 지지판, 베어링

Description

고체연료보일러의 스토커장치{Stoker apparatus of solid fuel boiler}

도 1은 본 발명에 따른 고체연료보일러의 외형을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2의 스토커장치를 나타낸 요부확대 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치를 통해 고체연료가 이동되는 상태를 나타낸 개략 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치 중 스토커가 움직이는 상태를 나타낸 요부 개략 확대도이다.

도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치 중 스토커가 움직이는 상태를 나타낸 개략 정면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 연소실 10a : 연료투입구

10b : 탄재배출구 12 : 바닥판

12a : 출몰공 12b : 방지벽

13 : 브라켓 13a : 구동축

14 : 회전기어 14a : 편심축

15 : 구동모터 16 : 지지판

16a : 관통공 18 : 연결대

20 : 스토커판 20a : 관통공

22 : 베어링 24 : 도어

본 발명은 고체연료보일러의 스토커장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소실의 고체연료가 원활하게 연소되고 탄재는 탄재배출구로 자동 이송되어 외부로 배출되도록 하는 고체연료보일러의 스토커장치에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 그 구조상 원통(圓筒) 보일러·수관(水管) 보일러·특수 보일러로 대별된다. 또 설치장소나 용도에 따라 육용(陸用) 보일러·선박용 보일러·기관차용 보일러·발전용 보일러 등으로도 분류한다.

그리고, 석탄 등 고체연료를 직접 연소시켜서 그 연소열을 이용하는 고체연료보일러 등이 있다.

이러한 상기 고체연료보일러의 구조를 살펴보면, 연소실의 상방에 열교환실이 배치되고, 이들 연소실과 열교환실 벽면이 온수챔버로 이루어지며, 연소실에 고체연료를 투입, 연소시켜 발생된 고온가스를 열교환기로 순환시키면서 단시간에 온수챔버의 물을 가열하는 방식으로, 연소실내의 고체연료가 연소되어 생긴 탄재는 외부로 배출시키고 다시 새로운 고체연료를 급탄하는 방식으로 되어 있다.

그러나, 이러한 종래 기술의 고체연료보일러는 연소실내로 공급된 연료가 제 자리에서 정적인 상태로 연소되기 때문에 석탄 전체에 대한 연소가 원활하게 이루어지지 않고, 또한, 다 타고남은 탄재는 보일러의 작동을 중단시키고 작업자가 외부로 배출시켜야 하기 때문에 보일러의 연속적인 가동이 불가능하며, 또한, 탄재 배출을 위해 작업자가 반드시 필요하게 되는 등 전반적으로 작업능률이 하락되는 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 석탄 등 고체연료가 탄재배출구 방향으로 이송되면서 자연히 뒤섞이게 되어 연료의 연소가 골고루 이루어지도록 하는 동시에 다 타고남은 탄재는 탄재배출구로 자동 배출되도록 하는 고체연료보일러의 스토커장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고체연료보일러의 스토커장치는 일측에 연료투입구가 형성되고, 그 타측에 탄재배출구가 형성되며, 복수개의 출몰공을 갖는 바닥판이 구비된 연소실; 상기 연소실의 바닥판 하부 양측벽 전, 후방에 각각 축착되어 구동모터를 통해 회전되며 외주부에 편심축을 갖는 회전기어; 상기 각 회전기어의 편심축이 관통되는 관통공이 형성되며, 상기 연소실의 양측벽과 평행하게 배치되는 지지판; 상기 양측 지지판 전, 후단부 사이에 직교 배치되어 그 양단부가 이들 지지판에 연결되는 연결대; 및 상기 연결대 상에 결합되어 지지판과 일체로 회전되며, 연료투입구에서 탄재배출구 방향을 따라 원호를 그리면서 상기 바닥판의 출몰공 사이로 출몰 반복되는 복수의 스토커판을 포함하여 구성된 다.

또한, 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치에 있어서, 상기 각각의 스토커판은 일단부가 연료투입구에 인접되고 그 타단부가 탄재배출구에 인접되는 장방형 판재로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치에 있어서, 상기 바닥판의 출몰공 사이인 바닥판의 상면에는 돌출되는 스토커판에 의해 고체연료가 측방으로 밀리는 것을 방지하는 방지벽이 설치된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치에 있어서, 상기 스토커판은 바닥판의 출몰공 전체에 대응하여 출몰되도록 배치됨이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6b에서 나타낸 것과 같이, 본 발명에 따른 고체연료보일러의 스토커장치는 일측면에 연료투입구(10a)가 형성되고, 그 타단부에 탄재배출구(10b)가 마련되며, 복수개의 출몰공(12a)을 갖는 바닥판(12)이 배치된 연소실(10)의 바닥판(12) 하부에 각각 축착되고 그 외주부에 편심축(14a)을 갖는 회전기어(14)와, 관통공(16a)이 형성되며 상기 연소실(10)의 양측벽과 평행하게 배치되는 지지판(16)과, 이 지지판(16) 전, 후단부 사이에 직교 배치되는 연결대(18) 및 이 연결대(18) 상에 결합되어 지지판(16)과 일체로 회전되는 복수의 스토커판(20)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 연소실(10)은 일측에 연료투입구(10a)가 형성되고, 그 타측 하단부에 탄재배출구(10b)가 형성된 사각 박스 형상으로, 상부에는 열교환실(11)이 구비되고 하부에는 스토커판(20)이 출몰되도록 길이방향으로 길게 형성된 복수의 출몰공(12a)을 갖는 바닥판(12)이 배치되어 있다.

상기 바닥판(12)의 출몰공(12a) 사이인 바닥판(12)의 상면에는 돌출되는 스토커판(20)에 의해 고체연료가 측방으로 밀리는 것을 방지하는 방지벽(12b)이 설치되어 있다.

다시 말해서, 상기 스토커판(20)이 출몰공(12a)을 통해 상방, 정확하게는 상전방향으로 돌출 회전되는 과정에서 연소실(10) 내의 고체연료가 측방으로 밀려나지 않고 전방, 즉, 탄재배출구(10b) 방향으로 옮겨지면서 원활하게 이동되도록 하는 것이다.

상기 연소실(10)의 바닥판(12) 하부에 해당되는 양측벽 전, 후단부 내측면에는 이 양측벽에서 하방으로 연장된 브라켓(13)에 각각 직교 방향으로 축착되어 구동모터(15)를 통해 회전되는 회전기어(14)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 회전기어(14)의 외주부에는 이 회전기어(14)의 중앙에 축착된 구동축(13a)과 편심되는 편심축(14a)이 내측으로 돌출되어 있다.

여기서, 상기 회전기어(14) 중 연소실(10)의 바닥판(12) 하부 양측벽 전방, 즉, 연료투입구(10a) 측의 각 회전기어(14)가 구동모터(15)와 연결되는 것이 바람직하며, 반대편의 회전기어(14)는 브라켓(13)에 축착되어 종동 회전되도록 하며, 이밖에 구동모터(15)와 각각의 회전기어(14)의 연결이 자유롭게 이루어질 수 있을 것이다.

상기 지지판(16)은 각 회전기어(14)의 편심축(14a)이 관통되는 관통공(16a) 이 전, 후단부에 각각 형성되며, 상기 연소실(10)의 양측벽과 평행하게 배치되는 판재 형상으로, 상기 편심축(14a)과 관통공(16a)은 베어링(22)을 통해 결합됨이 바람직 할 것이다.

상기 연결대(18)는 양측 지지판(16) 전, 후단부 사이에 직교 배치되어 그 양단부가 이들 지지판(16)에 연결되는 봉 형상으로, 이 봉 형상의 연결대(18)에 복수의 스토커판(20)이 결합된다.

여기서, 상기 연결대(18)는 지지판(16)의 전, 후단부 이외에 스토커판(20)의 안정적인 지지를 위해 보다 많은 수가 설치될 수 있을 것이다.

상기 스토커판(20)은 연결대(18) 상에 일정간격으로 평행하게 결합되는 복수의 장방형 판재 형상으로, 상기 지지판(16)과 평행하게 배치된 상태에서 일체로 회전되어 바닥판(12)의 출몰공(12a)을 통해 연소실(10) 내로 주기적으로 출몰되며, 특히, 측방에서 바라보면, 상기 스토커판(20)은 연료투입구(10a)에서 탄재배출구(10b) 방향을 따라 원호를 그리면서 상기 바닥판(12)의 출몰공(12a)으로 출몰 반복되면서 바닥판(12) 상의 고체연료를 탄재배출구(10b)로 이송시키는 기능을 수행하게 되는 것이다.

그리고, 상기 각각의 스토커판(20)은 상단 전, 후단부가 각각 돌출되어 그 일단부가 연료투입구(10a)에 인접되고 그 타단부가 탄재배출구(10b)에 인접되는 길이를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 상기 연결대(18)와 스토커판(20)의 결합상태는 스토커판(20)의 전후 각 하단부에 관통공(20a)이 형성되고, 이 관통공(20a)을 통해 연결대(18)가 관통된 상태에서 이들 연결대(18)와 스토커판(20)이 용접 등을 통해 고정 결합된 것이다.

미설명 부호 24는 연료투입구(10a)를 개폐시키는 도어이다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 고체연료보일러의 스토커장치는 연소실(10)의 양측벽면 하단 전, 후부의 브라켓(13)에 축착된 회전기어(14)의 편심축(14a)이 지지판(16)의 관통공(16a)을 통해 관통되어 베어링(22) 결합된다.

그리고, 상기 양측 지지판(16) 전, 후단부 사이에 각각 연결대(18)가 연결되며, 이 연결대(18) 상에 복수의 스토커판(20)이 상기 지지판(16)과 평행하게 배치된 상태로 각각 일정간격을 두고 상기 지지판(16)과 일체로 축 회전되도록 결합되어 있다.

이러한 상태에서 구동모터(15)를 작동시켜 회전기어(14)를 회전시키면, 이에 따라, 편심축(14a)이 회전되면서 지지판(16)이 회전되고, 이 지지판(16) 사이에 배치된 복수의 스토커판(20)이 일체로 회전되면서 바닥판(12)의 출몰공(12a)을 통해 연소실(10) 내부로 출몰되는 것이다.

여기서, 상기 스토커판(20)들은 연료투입구(10a)에서 탄재배출구(10b) 방향으로 원호를 그리면서 출몰 반복되는 과정을 통해 연소실(10) 바닥판(12) 상의 고체연료를 탄재배출구(10b) 방향으로 이동시킨다. 이때, 고체연료는 스토커판(20)에 의해 들어 올려지면서 이동되는 동시에 자체 회전되면서 위치가 계속적으로 바뀌는 동안 골고루 연소되는 것이며, 또한, 바닥판(12)의 방지벽(12b)에 의해 스토커판(20)의 돌출시 들어 올려진 고체연료가 측방으로 밀려나지 않고 원활하게 전방으로 진행되도록 지지하는 것이다.

한편, 상기 고체연료는 연료투입구(10a)로 투입된 순간부터 연소가 이루어져 스토커판(20)에 의해 전방으로 계속 이동되다가 탄재배출구(10b)에 다달으면 연소가 완료되어 탄재 상태로 되어서 상기 탄재배출구(10b)로 배출되도록 스토커판(20)의 회전주기 시간을 제어할 수도 있을 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명의 고체연료보일러의 스토커장치는 스토커판이 연료투입구 방향에서 탄재배출구 방향을 따라 원호를 그리며 바닥판의 출몰공을 통해 주기적으로 출몰되도록 함으로써 연소실내로 공급된 연료가 탄재배출구 측으로 이동되는 동안 뒤섞이면서 석탄 전체에 대한 연소가 원활하게 이루어지게 되고, 또한, 연소 완료된 탄재는 탄재배출구를 통해 자동으로 배출되도록 함으로써 탄재 배출을 위한 별도의 작업자가 필요 없게 되며, 보일러를 정지시키지 않고 연속적으로 가동할 수 있어, 전반적으로 작업능률이 상승하게 되는 등의 효과를 얻는다.

Claims (4)

1. 일측에 연료투입구(10a)가 형성되고, 그 타측에 탄재배출구(10b)가 형성되며, 횡 방향을 따라 복수개의 출몰공(12a)을 갖는 바닥판(12)이 구비된 연소실(10);

   상기 연소실(10)의 바닥판(12) 하부 양측벽 전, 후방에 각각 축착되어 구동모터(15)에 의해 회전되며, 외주부에 편심축(14a)을 갖는 회전기어(14);

   상기 각 회전기어(14)의 편심축(14a)이 관통되는 관통공(16a)이 형성되며, 상기 연소실(10)의 양측벽과 평행하게 배치되는 지지판(16);

   상기 양측 지지판(16) 전, 후단부 사이에 직교 배치되어 그 양단부가 이들 지지판(16)에 연결되는 연결대(18); 및

   상기 연결대(18) 상에 결합되어 지지판(16)과 일체로 회전되며, 연료투입구(10a)에서 탄재배출구(10b) 방향을 따라 원호를 그리면서 상기 바닥판(12)의 출몰공(12a) 사이로 출몰 반복되는 복수의 스토커판(20);

   을 포함하여 구성되는 고체연료보일러의 스토커장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 스토커판(20)은 일단부가 연료투입구(10a)에 인접되고 그 타단부가 탄재배출구(10b)에 인접되는 장방형 판재로 형성된 것을 특징으로 하는 고체연료보일러의 스토커장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 바닥판(12)의 출몰공(12a) 사이인 바닥판(12)의 상면에는 돌출되는 스토커판(20)에 의해 고체연료가 측방으로 밀리는 것을 방지하는 방지벽(12b)이 설치된 것을 특징으로 하는 고체연료보일러의 스토커장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 스토커판(20)은 바닥판(12)의 출몰공(12a) 전체에 대응하여 출몰되도록 구비됨을 특징으로 하는 고체연료보일러의 스토커장치.

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