KR100931998B1 - 원실린더형 스토커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 소각로에서 연소물을 투입하여 연소시켜 열을 발생시키는 장치로 사용되는 스토커의 구조에 관한 것으로, 복수개의 열로 설치되되 인접하는 열과는 서로 교차적으로 왕복 운동하도록 서로 반대방향으로 교차적으로 움직이면서 왕복운동을 하며 그 위에 복수개의 화격자가 설치되는 두 개의 화격자 레일을 포함하여 이루어지는 스토커에 있어서, 상기 두 개의 화격자 레일을 동시에 동작시키기 위하여 왕복운동을 하도록 설치되는 하나의 실린더와, 상기 실린더와 일단이 연결되고 실린더의 왕복운동을 상기 두 개의 화격자 레일에 전달하기 위하여 설치되는 회전대와, 상기 회전대의 중앙에 설치되어 실린더로 회전대를 동작시킬 때 중앙이 고정된 상태로 전후 운동 에너지를 발생하도록 하는 회전축과, 상기 회전대의 양측에 각각 연결되어 실린더의 운동에너지를 서로 교차적으로 왕복운동하는 상기 두 개의 화격자 레일에 각각 전달하는 두 개의 연결대를 포함하여 이루어지는 원실린더형 스토커가 개시된다.

스토커, 실린더, 회전대, 회전축, 화격자

Description

원실린더형 스토커{STOCKER WITH ONE CYLINDER}

본 발명은 각종 소각로에서 연소물을 투입하여 연소시켜 열을 발생시키는 장치로 사용되는 스토커의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소각로에 각종 연소물을 투입함에 있어 화격자 레일을 따라 공급되는 연소물을 더욱 용이하게 연소시키면서 이동시키기 위한 레일을 동작시키기 위하여 설치되는 실린더를 구성함에 있어 기존에 두 개의 실린더를 사용하던 방법을 개선하여 하나의 실린더만으로 두 개의 실린더의 역할을 수행할 수 있도록 구성한 원실린더형 스토커에 관한 것이다.

근래에 산업의 고도화에 따른 부작용으로 각종 폐기물류와 같은 쓰레기가 배출됨에 따라 산업 폐기물은 환경을 오염시키는 주범으로 자리잡고 있는 것이 일반화된 상식이며 상기 산업 폐기물은 각종 공사 과정에서 발생하는 필수 불가결한 요소이고 이를 적절히 처리하는 것은 인간의 생존을 위한 가장 기본적인 요소이다.

또한 각 개인이 생활하면서 배출하는 생활 쓰레기는 그 종류가 다양하고 그 양은 지속적으로 증가하고 있는 상태이고 이를 적절히 처리하기 위한 다양한 방안들이 제시되고 있는바 근래에는 음식물 쓰레기 등과 같이 연소가 불가능한 폐기물과 재활용 가능한 각종 쓰레기류 및 연소 가능한 쓰레기를 분리하여 수거하고 있는 실정이다.

이러한 생활 쓰레기 및 산업폐기물을 기존에는 단순히 매립하는 방식을 사용하였는데 이러한 단순 매립 방식은 자연을 황폐화시키고 환경을 파괴하는 문제를 야기하고 있으므로 다른 차원의 폐기물 처리를 위한 방안이 제시될 필요가 있었던 것이다.

이와 함께 각종 폐기물 등에는 연소가능한 각종 쓰레기가 대거 포함되어 있으며 상기 연소 가능한 쓰레기의 경우 연소하게 되면 많은 열을 얻을 수 있으며 중량대비 90% 이상의 감축 효과가 있기 때문에, 과거에 사용하던 방식 즉 단순한 매립에 의한 쓰레기 처리 방식에서 벗어나 현재에는 재활용 가능한 쓰레기는 다시 재활용하여 사용함으로써 자원화하고, 재활용이 불가능한 쓰레기 중에서 연소 가능한 쓰레기의 경우 쓰레기를 연소시켜 열을 생산하여 아파트 단지 내지는 주변의 공장으로 공급하여 재활용할 수 있도록 하고 쓰레기의 경우 90%이상 무게를 감소시켜 처리함으로써 전체적으로 쓰레기의 양을 감소시키고 쓰레기를 감소시키는 과정에 발생한 열을 사용함으로써 이러한 열을 생산하기 위하여 소모되어야 하는 각종 연료의 사용을 감소시키는 방법이 사용되고 있는 것이다.

따라서 효과적으로 폐기물을 연소시켜 열을 생산하기 위해서는 일차적으로 충분한 효율을 갖는 연소시설이 필요한데 이를 위하여 현재 사용하고 있는 것이 스토커이며 이러한 스토커의 원활한 동작을 위하여 사용하는 구조는 경사진 다수 열의 화격자 레일 위에 화격자를 구성하고 상기 인접하는 열의 화격자 레일을 교차로 동작시킴으로써 화격자 레일이 동작하는 과정에 공급된 폐기물이 아래 방향으로 이동하면서 연소되어 열을 생산하는 것이다.

그러므로 상술한 바와 같이 화격자 레일을 교차로 동작시키기 위해서는 2개의 실린더를 설치하여 사용하는데 상기 실린더는 하나만 고장이 발생하여도 동시에 모든 장치의 사용이 정지되고 두 개의 실린더를 항상 보전하고 유지하기 위해서는 어는 실린더에 고장이 발생하였는지 항상 두 개 모두를 검사하고 유지하여야 하므로 많은 시간적 경제적 손실이 발생하게 되는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 하나의 실린더를 설치함에 있어 중간 축을 기준으로 양쪽에 화격자 레일을 연결하여 하나의 실린더를 동작시키면 동시에 2개의 실린더가 동작하는 효과를 유도하여 교차로 레일을 동작시키는 방안을 도출하는 방법을 사용하고자 한다.

본 발명은 각종 소각로에서 연소물을 투입하여 연소시켜 열을 발생시키는 장치로 사용되는 스토커의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소각로에 각종 연소물을 투입함에 있어 스토커 레일을 따라 공급되는 연소물을 더욱 용이하게 연소시키면서 이동시키기 위한 레일을 동작시키기 위하여 설치되는 실린더를 구성함에 있어 기존에 두 개의 실린더를 사용하던 방법을 개선하여 하나의 실린더만으로 두 개의 실린더의 역할을 수행할 수 있도록 구성한 원실린더형 스토커에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 하나의 실린더를 이용하여 두 개의 실린더가 수행하던 역할을 수행하도록 하여 장치 구성에 있어서 비용을 감소시키고 설비를 보전하는데 소요되는 시간 및 비용을 감소시키는 것이다.

이를 위하여 본 발명에 따른 원실린더형 스토커는 일정 간격을 두고 복수개의 열로 이루어지며 상기 복수개의 열이 동시에 이동되도록 서로 결합되어 있는 제1화격자 레일과, 상기 제1화격자 레일의 복수개의 열 사이에 배치되도록 복수개의 열로 이루어지며 상기 복수개의 열이 동시에 이동되도록 서로 결합되어 있는 제2화격자 레일로 이루어지되, 상기 제1화격자 레일과 제2화격자 레일은 서로 반대방향으로 교차적으로 움직이면서 왕복운동을 하며, 상기 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일의 각 열에는 다수의 화격자가 경사지게 설치되는 스토커에 있어서, 상기 제1화격자 레일과 제2화격자 레일을 동시에 서로 반대방향으로 교차적으로 동작시키기 위하여 왕복운동을 하도록 설치되는 하나의 실린더와; 상기 실린더에 일단이 연결되고 실린더의 왕복운동을 상기 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일에 전달하기 위하여 설치되는 회전대와; 상기 회전대의 중앙에 설치되어 실린더의 왕복운동에 의해 회전대를 동작시킬 때 중앙이 고정된 상태로 운동 에너지를 발생하도록 하는 회전축과; 상기 실린더의 왕복운동을 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일에 교차적으로 동시에 전달하기 위하여, 일단은 상기 회전대의 일측에 연결되고 타단은 상기 제1화격자 레일에 고정결합되어 왕복운동을 하는 제1연결대와, 일단은 상기 회전대의 타측에 연결되고 타단은 상기 제2화격자 레일에 고정결합되어 왕복운동을 제2연결대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 하는 원실린더형 스토커는 상기 회전대의 양측에는 상기 회전축을 중심으로 회전하면서 회전대의 양측에 각각 연결되는 두 개의 연결대가 전후 이동되도록 경로를 안내하기 위하여 그 길이방향으로 장공의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구성된 스토커는 하나의 실린더를 이용하여 두 개의 실린더가 수행하던 역할을 수행하도록 하여 장치 구성에 있어서 비용을 감소시키고 설비를 보전하는데 소요되는 시간 및 비용을 감소시키는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1 및 2에는 본 발명에 따른 원실린더형 스토커의 측면도 및 평면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원실린더형 스토커는 일정 간격을 두고 복수개의 열로 이루어지며 상기 복수개의 열이 동시에 이동되도록 서로 결합되어 있는 제1화격자 레일(11)과, 상기 제1화격자 레일의 복수개의 열 사이에 배치되도록 복수개의 열로 이루어지며 상기 복수개의 열이 동시에 이동되도록 서로 결합되어 있는 제2화격자 레일(12)로 이루어지되, 상기 제1화격자 레일과 제2화격자 레일은 서로 반대방향으로 교차적으로 움직이면서 왕복운동을 하며, 상기 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일의 각 열에는 다수의 화격자가 경사지게 설치되는 스토커에 있어서, 상기 제1화격자 레일과 제2화격자 레일을 동시에 서로 반대방향으로 교차적으로 동작시키기 위하여 왕복운동을 하도록 설치되는 하나의 실린더(20)와; 상기 실린더에 일단이 연결되고 실린더의 왕복운동을 상기 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일에 전달하기 위하여 설치되는 회전대(30)와; 상기 회전대의 중앙에 설치되어 실린더의 왕복운동에 의해 회전대를 동작시킬 때 중앙이 고정된 상태로 운동 에너지를 발생하도록 하는 회전축(32)과; 상기 실린더의 왕복운동을 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일에 교차적으로 동시에 전달하기 위하여, 일단은 상기 회전대의 일측에 연결되고 타단은 상기 제1화격자 레일에 고정결합되어 왕복운동을 하는 제1연결대(61)와, 일단은 상기 회전대의 타측에 연결되고 타단은 상기 제2화격자 레일에 고정결합되어 왕복운동을 제2연결대(62)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 회전대의 양측에는 상기 회전축을 중심으로 회전하는 회전대의 양측에 각각 연결되는 두 개의 연결대(61, 62)가 좌우 왕복운동을 하도록 경로를 안내하기 위하여 그 길이방향으로 장공의 홈(31)이 형성되어 있다.

스토커에는 일반적으로 다수의 화격자가 경사지게 설치되며 복수열로 배치되어 있어서 높이가 높은 쪽에서 폐기물을 투입하고 열을 가하여 폐기물을 연소시키면 고열이 발생되어 연소되면서 화격자의 경사면을 따라 이동하면서 연소하게 되고, 추가로 폐기물을 투입하게 되면 먼저 연소되는 과정에 발생한 열에 의해 추가로 투입된 폐기물 또한 연소되는 과정이 반복되어 일어나게 되는 것이다.

그러나 항상 투입되는 폐기물이 경사에 의해 발생하는 중력 변화에 의하여 점차 하부로 이동할 것이라는 것이 완전히 담보되지 않기 때문에, 이를 더욱 원활히 하기 위하여 경사를 따라 설치되며 일렬씩 띄어져 연결되어 있는 두 개의 화격자 레일인 제1화격자 레일(11)과 제2화격자 레일(12)을 교차로 움직이면서 폐기물을 더욱 용이하게 이동하도록 할 필요가 있는 것이다.

일반적으로 스토커는 15 내지 16 열의 복수개의 열로 화격자 레일이 설치되고 상기 복수열로 배치된 화격자 중 홀수열과 짝수열이 서로 반대방향으로 움직이도록 홀수열에 결합되는 화격자 레일과 짝수열이 결합되는 화격자 레일인 두 개의 화격자 레일(11, 12)에 설치되는데, 하나의 화격자 레일은 한 열씩 띄어서 연결되어 있어서 연결된 화격자 레일에 설치된 화격자는 동시에 같은 방향으로 움직이고, 서로 인접하는 열에 설치된 화격자와는 반대방향으로 움직여 인접하는 열에 설치된 화격자끼리는 교차적으로 동작하도록 실린더를 이용하여 동작시킴으로써 교차적으로 화격자 레일이 동작하도록 구성되는 것이다.

따라서 이러한 화격자를 교대로 동작시키기 위해서는 실린더(20)와 같은 운동에너지를 발생시키는 장치가 필요하고, 실린더의 전후 운동을 통해 화격자가 설치되는 화격자 레일을 동작시키는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 실린더는 회전대(30)의 한쪽 끝과 연결되어 있는데, 상기 회전대의 운동은 전후로 회전함에 따라 회전대의 중심에 설치되는 회전축(32)를 중심으로 양쪽의 회전대 끝은 서로 반대 방향으로 운동하게 되는 구조로 구성되어, 실린더를 이용하여 회전대의 한쪽 끝만을 동작시키면 자연스럽게 회전대의 반대쪽 끝은 실린더와 연결된 회전대와 반대 방향으로 동작하게 되는 것이므로, 상기 회전축(32)은 회전대를 고정하고 있으면서도 회전대가 동작할 수 있도록 하는 구조 를 갖추도록 한 것이며, 회전축에는 회전이 원할하게 되도록 베어링이 설치되는 것이 바람직하다 하겠다.

이와 함께 상기 실린더(20)와 연결되는 회전대(30)는 실린더의 동작에 따라 움직이게 되면 일차적으로 회전대와 실린더가 연결되어 있는 위치의 변화가 발생하는데 그 이유로는 먼저 실린더는 직선 운동을 수행하나 회전대는 회전운동을 수행하여야 하므로 이러한 운동방향의 차이에 의하여 발생하는 문제를 해결하여야 한다.

이를 위하여 회전대(30)에는 실린더의 끝과 회전대가 연결되는 위치가 일정한 방향으로 형성된 홈을 따라 이동할 수 있도록 회전대의 양측에는 길이방향으로 장공 형태의 홈(31)이 형성되어 있어서, 상기 회전대를 회전시킬 때 실린더와 회전대가 연결되는 부분이 장공의 홈(31)을 따라 이동하게 되는 것이다.

또한, 상기 회전대(30)의 양측은 각각 제1연결대(61) 및 제2연결대(62)와 연결되어 있는데, 상기 제1연결대(61) 및 제2연결대(62)는 각각 제1화격자 레일(11) 및 제2화격자 레일(12)과 연결되어 고정결합되어 있기 때문에, 제1 및 제2연결대(61, 62)와 동시에 서로 반대방향으로 움직이면 이에 각각 연결된 제1 및 2화격자 레일(11, 12)도 마찬가지로 동시에 서로 반대방향으로 동작되는 구조를 갖게 되는 것이며, 즉, 실린더와 연결된 제1 및 제2 연결대(61, 62)가 동작하면 제1 및 제2 화격자 레일(11, 12)이 동작하도록 하는 구조를 갖는다.

또한 상기 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일의 하부에는 롤러(50)가 설치되어 있어서, 상기 롤러(50)를 따라 제1화격자 레일 및 제2화격자레일이 더욱 용이하게 전후 운동을 수행할 수 있도록 하며, 상기 롤러는 고정빔(40)에 의하여 고정된다.

이와 함께 상기 제1 및 제2화격자 레일(61, 62)의 상부에는 각각 화격자(70)가 올려져 있는데, 상기 화격자(70)의 역할을 폐기물을 연소할 때 발생하는 고온의 열을 이겨낼 수 있는 금속구조로 구성되어 있으며 장시간 사용에 따른 화격자의 산화가 발생하면 새로운 화격자로 손쉽게 교체할 수 있도록 상기 제1 및 제2 화격자 레일(61, 62)의 상부에 얹어 놓는 형태로 설치되는게 일반적이다.

도 2는 본 발명에 의한 원실린더형 스토커의 평면도로서, 화격자는 일반적으로 측면으로 15~16개 정도의 열로 설치되며, 제1화격자 레일는 일렬씩 띄워서 연결 고정되고 그 사이의 열 또한 일렬씩 띄워져서 제2화격자 레일에 고정되어, 제1화격자 레일과 제2화격자 레일이 서로 교차하면서 앞뒤로 움직일 수 있도록 구성되어 있다.

도 3은 본 발명에 의한 원실린더형 스토커의 주요부분의 확대도로서, 실린더(20)의 동작에 의하여 회전대(30)가 동작하는 과정을 상세하게 도시하고 있는 것으로, 먼저 실린더(30)의 단부에는 회전축(32)을 중심으로 하여 양측에 각각 교대로 동작되는 제1연결대(61)와 제2연결대(62)가 연결되는 회전대(30)의 일단이 연결되되, 회전대(31)에 연결되는 제1연결대와 제2연결대가 직선운동을 원할히 할 수 있도록 실린더(20)와 제1연결대(61) 및 제2연결대(62)의 경로를 안내하기 위하여 회전대의 양측에는 그 길이방향을 따라 장공의 홈(31)이 형성되어, 회전대에 연결되는 실린더와 제1연결대 및 제2연결대는 장공의 홈 내부에서 미끄러지면서 자연스럽게 움직일 수 있도록 하는 구조를 갖게 되는 것이다.

따라서, 상기 실린더가 회전대를 당겼을 때는 실린더의 일단은 회전대 홈 끝부분에 위치하고 실린더가 회전대를 끝까지 밀었을 때는 실린더의 끝이 회전대 홈 가장 안쪽으로 이동하게 되며, 상기 회전대의 중앙에는 회전축이 위치하여 회전대의 이동을 방지하고 단지 회전만 할 수 있도록 하는 구성을 갖게 되는 것이다.

동작 과정을 살펴보면, 먼저 실린더(20)를 동작하여 실린더를 밀게되면 회전대의 한쪽 끝을 밀게 되고, 상기 회전대의 일측와 연결된 제1연결대(61)를 밀게 되어 제1화격자 레일(11)은 전방으로 밀리게 되고, 동시에 회전대의 타측은 실린더의 동작 방향과는 반대 방향으로 동작하여 여기에 연결된 제2연결대(62)와 제2화격자 레일(12)는 앞으로 당기는 역할을 수행하게 되는 것이며, 실린더를 당기게 될 때에는 이와는 반대로 동작하게 되는 특징이 있는 것이고, 기존에는 이러한 역할을 위하여 각각 별도의 두 개의 실린더를 사용하였으나, 본 발명에서는 하나의 실린더로 두 개의 실린더가 수행하던 역할을 달성한 것이 가장 큰 특징이라 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 원실린더형 스토커의 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 원실린더형 스토커의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 원실린더형 스토커의 부분확대도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

삭제

11, 12: 화격자 레일

20: 실린더

30: 회전대

31: 장공의 홈

32: 회전축

50: 롤러

61, 62: 연결대

Claims (2)

1. 일정 간격을 두고 복수개의 열로 이루어지며 상기 복수개의 열이 동시에 이동되도록 서로 결합되어 있는 제1화격자 레일(11)과, 상기 제1화격자 레일의 복수개의 열 사이에 배치되도록 복수개의 열로 이루어지며 상기 복수개의 열이 동시에 이동되도록 서로 결합되어 있는 제2화격자 레일(12)로 이루어지되, 상기 제1화격자 레일과 제2화격자 레일은 서로 반대방향으로 교차적으로 움직이면서 왕복운동을 하며, 상기 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일의 각 열에는 다수의 화격자가 경사지게 설치되는 스토커에 있어서,

   상기 제1화격자 레일과 제2화격자 레일을 동시에 서로 반대방향으로 교차적으로 동작시키기 위하여 왕복운동을 하도록 설치되는 하나의 실린더(20)와;

   상기 실린더에 일단이 연결되고 실린더의 왕복운동을 상기 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일에 전달하기 위하여 설치되는 회전대(30)와;

   상기 회전대의 중앙에 설치되어 실린더의 왕복운동에 의해 회전대를 동작시킬 때 중앙이 고정된 상태로 운동 에너지를 발생하도록 하는 회전축(32)과;

   상기 실린더의 왕복운동을 제1화격자 레일 및 제2화격자 레일에 교차적으로 동시에 전달하기 위하여, 일단은 상기 회전대의 일측에 연결되고 타단은 상기 제1화격자 레일에 고정결합되어 왕복운동을 하는 제1연결대(61)와, 일단은 상기 회전대의 타측에 연결되고 타단은 상기 제2화격자 레일에 고정결합되어 왕복운동을 제2연결대(62);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 원실린더형 스토커.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전대의 양측에는 상기 회전축을 중심으로 회전하면서 회전대의 양측에 각각 연결되는 제1연결대 및 제2연결대가 전후 이동되도록 경로를 안내하기 위하여 그 길이방향으로 장공의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원실린더형 스토커.

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