KR100784619B1 - 소각로용 화격자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화격자 단위체의 양 측벽 후단부에 전,후방 러그와 상측의 반원형 홈으로 형성하고, 지지봉의 반경보다 길게 형성되는 후방 러그에 비하여 전방 러그는 지지봉의 직경보다 길게 연장 형성하고, 전방 러그의 하단부에 지지봉이 하측으로 분리됨을 방지하는 분리 방지돌부를 형성하여 구성되며, 화격자 단위체와 지지봉이 결합, 분리되면서 화격자 단위체의 결합부와 지지봉이 이중적 방향성을 갖는 경로를 따라 분리, 결합되므로 소각작업 중 화격자 단위체가 소각 대상물에 밀리거나, 기계적 진동 등의 외력이 가하여지는 경우에도 화격자 단위체가 지지봉에서 무단히 분리되지 않고 안정하게 유지되며, 이에 따라 유지 보수가 간편 용이하게 되는 이점이 있을 뿐만 아니라, 보수를 위하여 소각로의 운전을 중지시켜야 하는 폐단을 방지할 수 있어 소각로를 매우 효율적으로 운용할 수 있는 이점이 있다.

화격자, 지지봉, 러그, 소각로, 소각처리대, 스토커식 반송 장치

Description

소각로용 화격자{GRATE FOR INCINERATOR}

도 1a는, 종래 화격자를 이용한 스토커식 반송 장치의 측면 개략도.

도 1b는, 종래 화격자를 폭방향으로 병설한 상태를 나타낸 사시 개략도.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 화격자를 보인 것으로,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화격자 열을 보인 사시도.

도 3은 화격자 단위체의 사시도.

도 4a는 화격자 단위체의 종단면도.

도 4b는 화격자 단위체가 지지봉이 장착된 상태를 보인 종단면도.

도 5는 화격자 단위체의 지지봉 연결부를 보인 부분 확대 종단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 화격자 단위체의 지지봉 연결부를 보인 부분 확대 종단면도.

도 7은 도 4a의 A-A선 단면도.

도 8은 본 발명의 화격자 단위체와 지지봉의 연결부 구성 및 작용을 보인 부분 확대 종단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 화격자 단위체 120 : 측벽

150a : 역 U자형 결합홈 151,152 : 전,후방 러그

153 : 결합홈 154 : 분리 방지돌부

155,156 : 내측면 158 : 원호면

200 : 지지봉

본 발명은 소각로용 화격자에 관한 것으로, 화격자 단위체와 지지봉이 결합, 분리되면서 화격자 단위체의 결합부와 지지봉이 이중적 방향성을 갖는 경로를 따라 분리, 결합되므로 소각작업 중 화격자 단위체가 소각 대상물에 밀리거나, 기계적 진동 등의 외력이 가하여지는 경우에도 화격자 단위체가 지지봉에서 무단히 분리되지 않고 안정하게 유지되도록 한 소각로용 화격자에 관한 것이다.

일반적으로 도시 쓰레기 등의 폐기물은 소각로에 투입된 후, 소각로의 하부측에 배설된 내열/내마모성의 금속 화격자들을 포함하여 이루어진 스토카식 반송장치에서 건조, 연소, 회화 처리되고 있다.

종래 이러한 스토카식 반송장치를 구성하는 화격자는 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 화격자(G)를 이루는 화격자 단위체의 상벽(1)과 좌우 양측벽(2)으로 구획되는 하부 공간에 의해 연소가스의 유로(R)를 형성함과 동시에, 상기 상벽(1) 및 좌우 양측벽(2)에 연설된 전단벽(3)에는 상기 연소가스의 유로(R)를 통해 공급되는 연소가스를 소각실 내부로 공급하기 위한 개구부(31)가 구비되고, 그 후단벽(4)에는 반송장치의 지지봉(16)에 결착되는 장착 홈(41)이 구비된 구조이다. 이 러한 화격자(G)를 소각실 바닥부에서 폭방향으로 복수개 병설하여 형성되는 화격자 열을 전후방향으로 다단 배설함으로써 상기 반송장치의 계단식 소각 처리대를 구성하게 된다.

상기 화격자 열 중 하나는 반송장치의 고정 프레임(14)에 장착되어 고정 화격자(G1) 열을 구성하고 인접한 다른 화격자 열은 반송장치의 가동 프레임(15)에 장착되어 가동 화격자(G2) 열을 구성하여, 이들 양 화격자(G1,G2) 열을 쓰레기의 이동 방향(D)을 따라 교대로 배치하고, 상기 가동 프레임(15)은 반송장치에 마련된 왕복동 수단(도면 미도시)에 의해 전후 수평방향으로 왕복 이동됨으로써 양 화격자(G1,G2) 열의 전단벽(3) 하단부와 상벽(1)이 왕복 접동하게 된다. 이에 따라, 화격자(G) 열에 재치된 쓰레기(50) 또는 그 연소물은 화격자(G)의 전단벽(3)에 의해 가압되어 이송 방향(D)으로 운반된다.

도 1a 및 도 1b에 따른 종래의 화격자를 이용한 소각 처리대에 있어서 화격자(G)의 단위체는 그의 상벽(1)과 좌우 양측벽(2)에 연설된 후단벽(4)에 하측 일방향으로 개방된 역 U자형 홈(41)이 형성되어 반송장치의 고정 프레임(14)과 가동 프레임(15)에 고정된 지지봉(16)에 후단벽(4)의 홈(41)으로 결착되어 있으므로 소각 작업이 진행 시, 고정 프레임(14)에 결합된 고정 화격자(G1)와 가동 프레임(15)에 결합된 가동 화격자(G2)가 왕복동 수단에 의해 좌우로 왕복 운동하면서 쓰레기 또는 기계의 진동으로 인하여 화격자 단위체에 가하여 지는 외력에 의해 화격자 단위체의 홈(41)이 지지봉(16)에서 무단히 분리되는 문제점이 있었다.

이와 같이 화격자(G)의 단위체가 지지봉(16)으로부터 무단히 분리되는 일은 작업 중 화격자(G)의 표면에 쓰레기가 걸리거나, 화격자(G)의 표면에 연소 잔여물 및 이물질이 점착 누적되는 때에 증가하며, 이와 같은 화격자(G)의 분리가 심한 경우에는 소각 처리대의 구동을 중지시키고 장착시켜야 하므로 유지 보수가 번거롭게 까다롭게 되는 문제점이 있고, 유지 보수를 위해 소각 작업을 중단시켜야 하므로 열 공급이 차단되는 문제점이 있으며, 경제적 손실이 증대되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 화격자 단위체와 지지봉이 결합, 분리되면서 화격자 단위체의 결합부와 지지봉이 이중적 방향성을 갖는 경로를 따라 분리, 결합되도록 하여, 소각작업 중 화격자 단위체가 소각 대상물에 밀리거나, 기계적 진동 등의 외력이 가하여지는 경우에도 화격자 단위체가 지지봉에서 무단히 분리되지 않고 안정하게 유지되도록 한 소각로용 화격자를 제공하려는 것이다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 복수개의 화격자 단위체로 이루어지는 가동 화격자 열과 고정 화격자 열이 교대로 인접 배치되고, 상기 가동 화격자 단위체의 전단벽 하부가 인접하는 고정 화격자 단위체의 상벽에 상대적으로 왕복 접동하는 소각로용 화격자에 있어서, 상기 화격자 단위체의 양쪽 측벽 후단부에 전,후방 러그와 역 U자형 결합홈이 형성되고, 상기 전방 러그는 상기 역 U자형 결합홈에 삽입되는 지지봉의 반경보다 길게 돌출됨과 아울러 상기 후방 러그는 상기 지지봉의 직경보다 길게 돌출 형성되며, 상기 전방 러그의 하단부에는 지지봉의 무단 분리를 방지하기 위한 분리 방지돌부가 형성되어 구성되는 소각로용 화격자를 제공한다.

이와 같은 본 발명은 화격자 단위체와 지지봉이 결합, 분리되면서 화격자 단위체의 결합부와 지지봉이 이중적 방향성을 갖는 경로를 따라 분리, 결합되므로 소각작업 중 화격자 단위체가 소각 대상물에 밀리거나, 기계적 진동 등의 외력이 가하여지는 경우에도 화격자 단위체가 지지봉에서 무단히 분리되지 않고 안정하게 유지되며, 이에 따라 유지 보수가 간편 용이하게 되고, 보수를 위하여 소각로의 운전을 중지시켜야 하는 폐단을 방지할 수 있어 소각로를 매우 효율적으로 운용할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명에 따라 화격자 단위체의 지지봉 결합부의 한 형태는 화격자 단위체의 양측부 후단부에 전,후방 러그와 상측의 반원형 홈으로 형성하고, 지지봉의 반경보다 길게 형성되는 후방 러그에 비하여 전방 러그는 지지봉의 직경보다 길게 연장하고, 전방 러그의 하단부에 지지봉이 하측으로 분리됨을 방지하는 분리 방지돌부를 형성하여 구성된다.

상기 화격자 단위체의 지지봉 결합홈은 일 실시예에서 수직 하방향으로 개구되도록 형성되나, 전방 또는 후방으로 경사지게 개구되도록 형성될 수도 있다.

또한 상기 전방 러그의 내측면과 분리 방지돌부는 내측면이 V자형을 이루도록 형성되나, 원호면을 이루도록 구성될 수도 있으며, 이외에 다른 형태로 형성될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 화격자를 보인 것으로, 도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 화격자 열을 보인 사시도가 도시되고, 도 3에는 화격자 단위체의 사시도, 도 4a에는 화격자 단위체의 종단면도, 도 4b에는 화격자 단위체가 지지봉이 장착된 상태를 보인 종단면도가 각각 도시되어 있으며, 도 5에는 화격자 단위체의 지지봉 연결부를 보인 부분 확대 종단면도가 도시되어 있다.

또한 도 7에는 도 4a의 A-A선 단면도가 도시되고, 도 8에는 본 발명의 화격자 단위체와 지지봉의 연결부 구성 및 작용을 보인 부분 확대 종단면도가 도시되어 있다.

그리고 도면에서 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일 또는 유사한 부호를 나타내는 것으로 한다. 또한 도면에 쓰레기가 공급되는 방향을 후단 또는 후방으로 하고, 연소된 쓰레기가 이동 배출되는 방향을 전단 또는 전방으로 정의하기로 한다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 화격자의 화격자 단위체(100)는 자중을 줄여 가동에 필요한 에너지 소모를 줄일 수 있도록, 소정의 두께를 갖는 상벽(110), 좌우 양측벽(120) 및 전단벽(130)에 의해 구획되어 그 내부에는 빈 공간(V;도 7)이 형성된 구조이다.

상기 화격자 단위체(100)의 상벽(110)은 왕복 접동에 적합하도록 수평방향으로 대체로 직선형태를 이루고 있고, 화격자 단위체(100)의 전방에는 상벽(110)으로부터 수직 하방향으로 연장 형성된 전단벽(130)이 제공되며, 화격자 단위체(100)의 후단벽(140)에는 반송장치의 지지봉(200)에 결합되는 결합부(150)가 구비되어 있다.

상기 화격자 단위체(100)의 좌우 양측벽(120)에는 상벽(110) 및 전단벽(130)과의 경계로부터 폭방향 외측으로 소정거리 연장 형성된 확장리브(111)가 형성되고, 상기 화격자 단위체(100)의 상벽(110)과 전단벽(130)의 연결부(113)는 상방향으로 상승된 구조로 형성되어 있으며, 상기 화격자 단위체(100)의 양쪽 측벽(130) 중 어느 일측에는 간격돌기(112)가 형성되어 있다.

상기 간격돌기(112)는 반송장치의 소각 지지대를 구성하기 위하여 화격자 단위체(100)를 폭방향으로 병렬 배치하는 경우 인접한 다른 화격자와 사이에 소정크기의 간극부(S)를 형성한다.

또한 상기 화격자 단위체(100) 상벽(110)과 좌우 양측벽(120)으로 구획되는 내부 공간(V)에는 화격자 단위체(100) 길이방향의 보강 리브(114)가 돌출 형성되고, 중간부에는 폭방향의 보강리브(114)가 형성되어 있다. 이러한 보강 리브(114)는 화격자 단위체(100)의 화격자 상벽(110)의 강성을 보강하여, 화격자 단위체(100)가 열변형으로 인해 길이방향 및 이에 수직한 방향으로 뒤틀리는 현상을 방지하게 된다.

도 2를 참조하면 소각로의 반송장치에서 상기 화격자 단위체(100)는 가동 화격자(G2) 열과 고정 화격자(G1) 열로 분리되어 각각 폭방향으로 병렬 장착되고, 가동 화격자(G2) 열과 고정 화격자(G1) 열 각각은 상기 반송장치의 가동 프레임 및 고정 프레임(도면 미도시)에 구비된 지지봉(200)에 장착되고, 이러한 양 화격자 열(G1,G2)이 교대로 배치되어 소각로 반송장치의 소각 지지대를 구성하게 된다.

그리고 상기 가동 프레임의 전후 왕복 이동에 의하여 가동 화격자(G2) 열의 전단벽(130) 하단이 전방에 위치한 고정 화격자(G1) 열의 상벽(110)에 상대적으로 왕복 접동하고, 마찬가지로 상기 가동 화격자(G2) 열의 상벽(110)은 후방에 위치한 고정 화격자(G1) 열의 전단벽(130) 하단에 왕복 접동하게 된다.

이에 따라, 화격자 단위체(100) 열에 재치된 쓰레기(50) 또는 그 연소물은 화격자 단위체(100)의 전단벽(130)에 의해 가압되어 이송 방향(D)으로 운반된다.

도 3, 도 4a, 도 4b, 도 5, 도 7을 참조하면 상기 화격자 단위체(100)의 결합부(150)는 본 발명에 따라 화격자 단위체(100)의 양쪽 측벽(120) 후단부에 전,후방 러그(151),(152)와 역 U자형 결합홈(150a)이 형성되고, 상기 전방 러그(151)는 결합홈(150a)에 삽입되는 지지봉(200)의 직경보다 길게 돌출됨과 아울러 상기 후방 러그(152)는 상기 지지봉(200)의 반경보다 길게 돌출 형성되며, 상기 전방 러그(151)의 하단부에는 지지봉(200)의 무단 분리를 방지하기 위한 분리 방지돌부(154)가 형성된 구성으로 되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라 상기 화격자 단위체(100)의 결합부(150)는 전,후방 러그(151),(152)의 내측면(155),(157)과 그 상측의 반원형 원주면(153)으로 결합홈(150a)이 형성되고, 분리 방지돌부(154)는 내측면(156)을 내측에 갖는 쐐기 형상으로 형성된다.

이와 같은 본 발명이 채용된 화격자 단위체(100)의 결합부(150)를 반송장치의 지지봉(200)에 결합할 때에는 화격자 단위체(100)의 결합부(150)를 지지봉(200) 위에서 하측으로 이동시켜 결합부(150)의 결합홈(150a)에 지지봉(200)이 끼워지도록 결합한다.

이 때 결합되는 과정을 살펴보면 도 4b와 도 8에 도시된 바와 같이 반송장치의 지지봉(200)이 결합되는 제1 진입경로는 전,후방 러그(151),(152)의 단부 사이에 지지봉(200)의 직경(L0)만큼의 폭으로 형성된 개구부 사이를 통하여 도 8에 일점쇄선으로 표시된 진입선(L1)을 따라 삽입되고, 이어서 전방 러그(151)의 내면에 접촉되면서 일점쇄선으로 표시된 수직 진입선(L2)을 따라 상방향으로 삽입되어 결합홈(150a)에 안착된다.

이와 같이 본 발명에 따른 소각로용 화격자는 화격자 단위체(100)의 결합부(150)가 결합홈(150a)을 이루는 전방 러그(151)가 후방 러그(152)와 지지봉(200)의 직경보다 길게 하측으로 돌출 형성되고, 전방 러그(151)의 하단부에 분리 방지돌부(154)가 형성되어 있으므로 화격자 단위체(100)의 결합부(150)에 지지봉(200)이 결합되면서 경사방향으로 진행한 후 상방향으로 진행하여 삽입 결합되며, 역으로 화격자 단위체(100)의 결합홈(150a)에서 지지봉(200)을 분리시킬 때에는 상방향으로 들어 올리면서 경사방향으로 힘을 이중적으로 가하여야만 분리된다.

따라서 본 발명은 소각로의 반송장치에서 가동 화격자(G2) 열과 고정 화격자(G1) 열이 왕복동 수단에 의해 전후 수평방향으로 왕복동할 때에 화격자 단위체(100)에 쓰레기와의 접촉, 기계적 진동 등으로 인하여 외력이 가하여 질 때에도 그 외력이 이중적으로 작용하는 일이 거의 드물기 때문에 화격자 단위체(100)의 결합부(150)가 지지봉(200)으로부터 무단히 분리되지 않게 되며, 더욱이 전방 러 그(151)의 하단부에 분리 방지돌부(154)가 형성되어 있으므로 화격자 단위체(100)의 결합부(150)가 무단히 들어 올려지더라도 결코 분리됨이 없이 안정적으로 유지된다.

한편, 화격자 단위체(100)의 결합홈(150a)에 반송장치의 지지봉(200)이 결합될 때에는 도 8에 도시된 바와 같이 제2 진입경로로서 전,후방 러그(151),(152)의 단부 사이에 개구부 사이를 통하여 진입선(L1)을 따라 삽입되고, 이어서 후방 러그(152)의 하단부모서리를 축으로 하여 회전하면서 원호상 진입선(L3)을 따라 진입한 후, 전방 러그(151)의 내면에 접촉되면서 수직 진입선(L2)을 따라 상방향으로 삽입되는 과정으로 결합홈(150a)에 결합될 수 있으며, 또한 제3 진입경로로서 진입선(L1)을 따라 삽입되고, 이어서 전방 러그(151)의 하단부모서리를 축으로 하여 회전하면서 원호상 진입선(L4)을 따라 진입한 후, 전방 러그(151)의 내면에 접촉되면서 수직 진입선(L2)을 따라 상방향으로 삽입되는 과정으로 결합홈(150a)에 결합될 수 있다.

또한 이와 같이 지지봉(200)이 제1 삽입경로로서 진입선(L1)을 따라 진입하고 전방 러그(151)의 내면에 접촉되면서 수직 진입선(L2)을 따라 상방향으로 삽입되어 결합홈(150a)에 안착되거나, 제2 진입경로로서 진입선(L1)을 따라 진입하고 원호상 진입선(L3)을 회전한 후 상방향으로 진입하여 안착되거나, 제3의 삽입경로로서 진입선(L1)을 따라 진입하고 원호상 진입선(L4)을 따라 회전한 후 상방향으로 진입하여 안착되는 3가지의 삽입 경로는 위에서 설명한 바와 같이 전방 러그(151)의 내측면(155)과 분리 방지돌부(154)의 내측면(156)이 도 8과 같이 V자형을 이루 도록 구성하면 3가지 경로 모두 결합, 분리가 가능하게 된다.

그리고 상기 전방 러그(151)의 내측면(155)과 분리 방지돌부(154)의 내측면(156)을 형성하면서 상기 지지봉(200)이 제2 삽입경로를 따라 이동하는 원호형 궤적을 따라 원호면(158)(도 6, 도 8)으로 형성하게 되면 이 원호면(158)이 상기 V자형 내측면(154),(156)보다 내측으로 형성되므로 상기 지지봉(200)이 제1 삽입경로와 제3 삽입경로 진입되면 원호면(158)에 걸려 삽입되지 못하고, 오로지 제2 삽입경로로만 진입되어 결합되고, 제3 삽입경로 하나로만 분리될 수 있게 된다.

따라서 본 발명을 실시함에 있어서 상기 화격자 단위체(100)의 결합부(150)에 구비되는 전방 러그(151)와 분리 방지돌부(154)의 내측면은 원호면(158)으로 형성하여 오직 하나의 경로로만 결합, 분리되도록 자유도를 구속하는 것이 바람직하며, 이와 같이 하면 화격자 단위체(100)의 결합홈(150a)과 지지봉(200)이 외력에 의해 분리될 수 있는 방향성이 줄어들게 되어 무단 분리가 더욱 어렵게 됨으로써 결합이 보다 안정하게 유지된다.

이상으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 본질 및 필수적인 특징적인 구성을 일탈함이 없이 다양한 변형예가 가능함은 물론이다. 따라서 본 명세서에서 상기한 실시예는 예시적인 것일 뿐 제한적인 의미를 갖지는 않으며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 기재된 사항 및 이로부터 파악될 수 있는 모든 변형예를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 화격자 단위체의 양 측벽 후단부에 전,후방 러그와 상측의 반원형 홈으로 형성하고, 지지봉의 반경보다 길게 형성되는 후방 러그에 비하여 전방 러그는 지지봉의 직경보다 길게 연장하고, 전방 러그의 하단부에 지지봉이 하측으로 분리됨을 방지하는 분리 방지돌부를 형성하여 구성된 것으로 화격자 단위체와 지지봉이 결합, 분리되면서 화격자 단위체의 결합부와 지지봉이 이중적 방향성을 갖는 경로를 따라 분리, 결합되므로 소각작업 중 화격자 단위체가 소각 대상물에 밀리거나, 기계적 진동 등의 외력이 가하여지는 경우에도 화격자 단위체가 지지봉에서 무단히 분리되지 않고 안정하게 유지되며, 이에 따라 유지 보수가 간편 용이하게 되는 이점이 있을 뿐만 아니라, 보수를 위하여 소각로의 운전을 중지시켜야 하는 폐단을 방지할 수 있어 소각로를 매우 효율적으로 운용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 복수개의 화격자 단위체로 이루어지는 가동 화격자 열과 고정 화격자 열이 교대로 인접 배치되고, 상기 가동 화격자 단위체의 전단벽 하부가 인접하는 고정 화격자 단위체의 상벽에 상대적으로 왕복 접동하는 소각로용 화격자에 있어서, 상기 화격자 단위체의 양쪽 측벽 후단부에 전,후방 러그와 역 U자형 결합홈이 형성되고, 상기 전방 러그는 상기 역 U자형 결합홈에 삽입되는 지지봉의 직경보다 길게 돌출됨과 아울러 상기 후방 러그는 상기 지지봉의 반경보다 길게 돌출 형성되며, 상기 전방 러그의 하단부에는 지지봉의 무단 분리를 방지하기 위한 분리 방지돌부가 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 소각로용 화격자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전방 러그의 내측면과 분리 방지돌부의 내측면이 V자형을 이루도록 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 소각로용 화격자.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전방 러그의 내측면과 분리 방지돌부의 내측면이 원호면으로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 소각로용 화격자.

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