KR200283300Y1 - 코크스 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러본체의 화실에 코크스를 적당히 자동으로 공급하고 코크스의 연소 후 발생되는 재를 강제적으로 소정위치로 배출할 수 있는 코크스 보일러에 관한 것이다.

본 고안에 따른 코크스 보일러는 보일러본체의 내부에 형성된 화로에 공급모터와 기어 및 공급스크류를 포함하는 연료공급장치의 구동으로 연료저장통에 담긴 코크스를 공급한 후 연소시키고 연소된 상기 코크스 재를 배출모터와 체인 및 배출스크류를 포함하는 연료배출장치의 구동으로 상기 보일러본체의 외부로 배출시키는 코크스 보일러에 있어서, 상기 보일러본체의 화로 하부에 고정 설치되는 로스톨에 공급되어진 상기 코크스의 양이 설정치 이하가 되면 상기 연료저장통 내부의 코크스를 자동으로 상기 화로 내부에 일정량 공급되도록 상기 공급모터와 기어 및 연료공급스크류를 함께 제어하는 연료공급제어수단과, 상기 화로 내부에서 연소한 상기 코크스의 재가 설정시간 간격으로 상기 보일러본체에서 강제 배출되도록 상기 배출모터와 체인 및 재배출스크류를 함께 제어하는 연료배출제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

코크스 보일러{a boiler for cokes}

본 고안은 코크스 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스를 연료로 사용하는 보일러에서 코크스를 적절한 시기에 일정량만큼 자동으로 화로에 공급하고 연소 후 코크스의 재를 설정된 시간마다 강제로 배출시키는 코크스 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서는 기름보일러와 가스보일러를 사용하여 난방하고 있다.

하지만, 기름 및 가스 등 연료비 상승으로 인하여 가정에서는 난방비 부담이 계속적으로 늘어나고 있다.

그래서, 가정에서는 코크스를 연료로 하는 보일러를 원하고 있다.

코크스는 석탄을 1000℃ 내외에서 건류하여 회백색의 단단한 탄소로서, 발열량이 7500 내지 8000㎉/㎏으로 고온을 필요로 하는 제철, 주물 공업 등에서 많이 이용하고 있다.

상술한 바와 같은 코크스를 보일러본체의 화로에 공급하여 연소시키게 된다.

통상적으로, 연료저장통에 담긴 코크스를 화로에 공급하기 위해서 연료저장통과 화로는 공급모터의 회전과 동시에 공급모터와 기어들로 연결된 연료공급스크류가 회전되게 된다.

또한, 코크스는 경유 등 석유계 연료에 비하여 매우 경제적이고 연소될 때 유해가스 및 유해물질이 적게 발생하며 연소 후에 재가 적게 남는다.

그러나, 상기 보일러본체의 화로에 코크스를 공급하기 위해서 공급모터와 연료공급스크류의 회전을 자동으로 제어할 수 있는 수단이 없기 때문에 작업자가 직접 공급모터와 연료공급스크류를 회전 및 회전정지 시키거나 감속기 등을 설치하여 공급모터와 연료공급스크류의 회전속도를 줄여 서서히 코크스를 화로에 공급할 수 있으나 화로내의 코크스의 양을 쉽게 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 상기 화로 내에서 연소된 코크스를 자연적으로 보일러본체의 외부로 배출시키기 때문에 그 재가 보일러본체의 내부에 잔존하는 양이 많아 보일러본체 내부가 더럽혀 지고 재배출구 주위에서 흩날리는 문제점도 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 고안은 화로 내부의 코크스의 양을 조절할 수 있도록 보일러본체에 연료공급제어수단을 설치하고 연소된 코크스의 재를 강제 배출시키기 위해 보일러본체의 하부에 연료배출제어수단을 설치하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 코크스 보일러의 일실시예를 보인 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 지지축의 분해 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 코크스 보일러의 다른 실시예를 보인 단면도.

도 4a는 본 고안에 로스톨의 평면도.

도 4b는 도 4a의 종단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 보일러본체 2: 연료저장통

20: 화로본체 22: 화로

24: 로스톨지지관 30,40: 지지축

32: 휨방지구 34: 휨방지구고정쇠

42: 배출모터 50: 로스톨

52: 배출공 54: 슬립방지홈

56: 교반돌기 60: 연료공급스크류 케이스

62: 연료공급스크류 70: 공급모터

100: 로드셀 102: 결합홈

106: 압축스프링 108: 결합핀

200: 광센서 A,B: 연료공급제어수단

C: 연료배출제어수단

상술한 본 고안의 목적은 보일러본체의 내부에 형성된 화로에 공급모터와 기어 및 공급스크류를 포함하는 연료공급장치의 구동으로 연료저장통에 담긴 코크스를 공급한 후 연소시키고 연소된 상기 코크스 재를 배출모터와 체인 및 배출스크류를포함하는 연료배출장치의 구동으로 상기 보일러본체의 외부로 배출시키는 코크스 보일러에 있어서, 상기 보일러본체의 화로 하부에 고정 설치되는 로스톨에 공급되어진 상기 코크스의 양이 설정치 이하가 되면 상기 연료저장통 내부의 코크스를 자동으로 상기 화로 내부에 일정량 공급되도록 상기 공급모터와 기어 및 연료공급스크류를 함께 제어하는 연료공급제어수단과, 상기 화로 내부에서 연소한 상기 코크스의 재를 일정시간 간격으로 상기 보일러본체에서 강제 배출시키도록 상기 배출모터와 체인 및 재배출스크류를 함께 제어하는 연료배출제어수단에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 코크스 보일러의 일실시예를 보인 단면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 지지축의 분해 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 코크스 보일러의 다른 실시예를 보인 단면도이고, 도 4a는 본 고안에 로스톨의 평면도이며, 도 4b는 도 4a의 종단면도이다.

종래의 기술과 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 명칭을 부여하고 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 코크스 보일러 내에서 냉각수의 순환은 언급을 하지 않는다.

도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 코크스 보일러는 보일러본체(1)의 내부에 형성된 화로(22)에 공급모터(70)와 기어(64,74) 및 연료공급스크류(62)를 포함하는 연료공급장치의 구동으로 연료저장통(2)에 담긴 코크스를 공급한 후 연소시키고 연소된 상기 코크스 재를 배출모터(42)와 체인(149,150) 및 재배출스크류(162)를 포함하는 연료배출장치의 구동으로 상기 보일러본체(1)의 외부로배출시키는 코크스 보일러에 있어서, 상기 보일러본체(1)의 화로(22) 하부에 고정 설치되는 로스톨(50)에 공급되어진 상기 코크스의 양이 설정치 이하가 되면 상기 연료저장통(2) 내부의 코크스를 자동으로 상기 화로(22) 내부에 일정량 공급되도록 상기 공급모터(70)와 기어(64,74) 및 연료공급스크류(62)를 함께 제어하는 연료공급제어수단(A,B)과, 상기 화로(22) 내부에서 연소한 상기 코크스의 재를 일정시간 간격으로 상기 보일러본체(1)에서 강제 배출시키도록 상기 배출모터(42)와 체인(149,150) 및 재배출스크류(162)를 함께 제어하는 연료배출제어수단(C)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 코크스 보일러는 보일러본체(1), 보일러본체(1)의 일측에 형성된 연료저장통(2), 연료저장통(2)을 통해 투입되는 코크스를 연소시키는 화로(22), 화로(22)의 저부에 고정 설치된 로스톨(50), 보일러본체(1)의 일측에 고정 설치되어 화로(22) 내부로 공기를 송기관(11)을 통해 송풍시키는 송풍기(10), 보일러본체(1)의 일측 외부에 설치되어 코크스를 공급하는 연료공급장치 및 화로(22)의 하부에 설치되어 재가 된 코크스를 보일러본체(1)의 외부로 배출하기 위한 연료배출장치로 크게 구성된다.

상술한 송풍기(10)는 외부의 공기를 화로(22) 내로 유입시켜 완전연소가 가능하도록 돕고, 불완전 연소에 의해 발생될 수 있는 일산화탄소에 산소를 공급하여 이산화탄소 형태로 배출시키기 위해 설치된다.

그리고 보일러본체(1)에 형성된 연통(6)은 연소 후 발생되는 이산화탄소의 배출통로 역할을 하기 위해 구비된다.

한편, 상기 연료공급장치는 연료저장통(2)에 담긴 코크스를 공급받기 위해 연결된 연료공급스크류 케이스(60), 연료공급스크류 케이스(60) 내부에 설치된 연료공급스크류(62) 및 연료공급스크류(62)를 구동시키기 위해 설치되는 공급모터(70)로 구성된다.

이때, 상기 공급모터(70)에는 평판 형상의 소기어(74)가 구비되어 있고 연료공급스크류(62)에는 평판 형상의 대기어(64)가 구비되어 대기어(64)와 소기어(74)가 이물림되어 있는 구조이다.

그리고, 상기 연료공급스크류 케이스(60)의 일단은 보일러본체(1)의 화로본체(20)와 연결되어 있다

또한, 상기 연료배출장치는 화로(22)의 하부에 고정 설치된 로스톨(50)에 상협하광 형상으로 통공 형성된 배출공(52), 로스톨(50)의 중앙에 삽설되어 고정된 지지축(30,40)을 회전시킬 수 있도록 하단에 형성된 제1 베벨기어(36), 제1 베벨기어(36)와 이물림될 수 있도록 샤프트(146)에 형성된 제2 베벨기어(136), 샤프트(146)의 끝단부에 위치하여 샤프트지지구(148)가 형성된 배출모터(142), 배출모터(142)와 샤프트(146)를 연결하는 제2 체인(150), 보일러본체(1)의 하부에 설치된 재배출스크류 케이스(160)의 내부에 설치된 재배출스크류(162) 및 샤프트(146)와 재배출스크류(162)를 연결하는 제1 체인(149)으로 크게 구성되어 있다.

그리고, 상기 화로(22)의 하부에 설치된 로스톨(50)을 지지하기 위해서 로스톨(50)과 직경이 거의 같은 로스톨지지관(24)을 설치하고, 로스톨지지관(24)의 끝단을 재배출스크류 케이스(160)와 연결되도록 한다.

한편, 상기 연료공급제어수단(A)은 로스톨(50)의 중앙에 일단이 삽설된 지지축(30)의 타단에 설치되어 화로(22)의 로스톨(50)상에 공급되는 코크스의 양에 따라 로스톨(50), 지지축(30)을 승·하강시킬 수 있도록 탄성체인 압축스프링(106)과, 지지축(30)의 하단에 삽입되어 압축스프링(106)을 덮을 수 있도록 하측이 개방된 캡(120)과, 로스톨(50)을 지지하는 로스톨지지관(24)의 하단부 내측에 고정 설치된 로드셀(100)에서 상향 돌출된 결합홈돌기(102)와, 로드셀(100)의 결합홈돌기(102)에 인접되게 설치되어 캡(120)과의 접촉으로 연료공급장치의 구동을 정지시키거나 또는 캡(120)과의 접촉해지로 연료공급장치를 소정시간 구동시키기 위해 제어하는 접촉센서(109)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 결합홈돌기(102)는 지지축(30)의 타단에 형성된 결합핀(108)을 삽입하여 고정핀(105)으로 고정시킬 수 있도록 'U'자 형상을 하고 있다.

상기 지지축(30)의 중앙부에는 지지축(30)의 휨(bending)을 방지하기 위해 휨방지구(32)가 구비되어 있고, 휨방지구(32)가 로스톨지지관(24)의 일정위치에 고정되도록 휨방지구(32)가 설치된 로스톨지지관(24)의 둘레에 휨방지구고정쇠(34)를 설치한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연료공급제어수단(B)은 화로본체(20)의 외측 하단부에 설치되어 설치된 위치 이하로 화로(22) 내의 코크스의 양이 줄어들면 연료공급장치를 일정시간 구동시키기 위해 제어하는 광센서(200)를 포함하여 구성될 수도 있고 이외의 구성요소는 도 1과 동일한 것으로 본다.

이 경우에도 상기 지지축(40)의 휨을 방지하는 휨방지구(32)가로스톨지지관(24)에 고정되도록 휨방지구고정쇠(34)가 설치되는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 연료배출제어수단(C)은 코크스의 재를 로스톨(50)을 통해 하방으로 배출하기 위해 로스톨(50)에서 상협하광의 형상으로 통공 형성된 다수의 배출공(52)과, 보일러본체(1)의 하부에 설치되어 낙하하는 코크스의 재를 수용하도록 재수용홈(164)이 형성된 재배출스크류 케이스(160)의 내부에 설치된 재배출스크류(162)와, 재배출스크류(162)와 로스톨(50)을 동시에 회전시키는 연료배출장치를 일정시간 간격으로 구동되도록 제어하는 타이머(142)를 포함하여 구성된다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 로스톨(50)이 안정적으로 회전되도록 로스톨(50)에 삽설되는 지지축(30,40)에 소정크기로 형성된 슬립방지돌기(38)를 끼움 고정시킬 수 있도록 슬립방지홈(54)이 형성되고, 상방으로 한 쌍의 교반돌기(56)가 형성되어 있다

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 화로(22)가 구성된 하로본체(20)의 내부에서 코크스가 연소된다.

상기 화로(22)의 코크스는 점화용버너(8)와 송기관(11)과 연결된 송풍기(10)에 의해 완전 연소가 잘된다.

상기 코크스는 로스톨(50)에 공급되는데 로스톨(50) 위에 놓여진 코크스가 연소되면 로스톨(50)에 가해지는 무게는 줄어들게 된다.

그러면, 상기 로드셀(100)의 결합홈돌기(102)과 연결된 지지축(30)의 결합핀(108)이 압축스프링(106)의 탄성력에 의해 상승하게 된다.

그러면, 콘트롤박스(도시하지 않음)에서 제어되어 공급모터(70)가 회전을 하게 되고 대기어(64)와 소기어(74)에 의해 연료공급스크류(62)도 회전을 하게 된다.

상기 연료공급스크류(62)가 회전을 하게 되면 연료저장통(2)의 코크스는 연료공급스크류 케이스(60)를 통해 화로(22)로 공급된다.

이때, 코크스가 화로본체(20) 내부로 공급되는 양의 조절 제어는 시간이나 결합핀(108)의 이동범위 등 다양하게 할 수 있다.

물론, 코크스의 양의 조절을 위한 제어도 콘트롤박스(도시하지 않음)에서 이루어지도록 한다.

상기 화로본체(20)에 충분한 코크스가 공급되면 로스톨(50)에 그 만큼의 하중이 가해지고 로스톨(50)과 함께 지지축(30)에 형성된 결합핀(108)이 하강하게 된다.

상기 결합핀(108)이 하강하면서 캡(120)의 하단이 로드셀(100)의 상면에 설치된 접촉센서(109)와 닿으면 공급모터70)는 정지한다.

상기 결합핀(108)은 로드셀(100)의 상부에 'U'자 형상을 하며 형성된 결합홈돌기(102)의 사이에서 상·하 이동된다.

또한, 상기 결합홈돌기(102)에는 일정크기의 가이드홈(107)이 형성되고 그 가이드홈(107)을 통해 결합핀(108)과 결합된 고정핀(105)이 가이드홈(107) 범위 내에서 승·하강 이동을 하게 된다.

그리고, 상기 화로(22)의 하부에 설치된 로스톨(50)에서 코크스가 연소되면서 상술한 과정이 반복된다.

상기 코크스가 연소되면서 생기는 재는 로스톨(50)의 배출공(52)을 통해 로스톨지지관(24)에서 하방으로 떨어지게 된다.

떨어지는 코크스 재는 재수용홈(164)을 통해 재배출스크류 케이스(160) 내부로 들어간다.

상기 타이머(142)에 의해 일정시간 간격으로 작동하는 배출모터(42)에 의해 샤프트(146)가 회전을 한다.

상기 샤프트(146)의 끝단에 형성된 제2 베벨기어(136)는 로드셀(100)의 하단에 형성된 제1 베벨기어(36)와 이물림 운동을 하며 회전을 하고 로드셀(100)과 연결된 지지축(30) 및 로스톨(50)도 함께 회전을 한다.

상기 로스톨(50)에 형성된 교반돌기(56)에 의해 덩어리 코크스의 밑으로 재가 배출공(52)을 통해 잘 배출된다.

이때, 상기 지지축(30)의 슬립방지돌기(38)가 로스톨(50) 중앙의 슬립방지홈(54)에 고정 끼움되어 상호 회전시 슬립의 발생을 방지한다.

또한, 상기 지지축(30)이 휘지 않도록 지지축(30)의 중앙부에 한 쌍의 휨방지구(32)가 설치되어 그 휨방지구(32) 사이에서 회전하게 된다.

그리고, 상기 샤프트(146)는 배출모터(42)와 제2 체인(150)으로 연결되고 재배출스크류(162)와 제1 체인(149)으로 연결되어 재배출스크류(162)도 회전시킴으로써 코크스 재를 강제적으로 배출시킨다.

또한, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 다른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연료공급제어수단(B)으로 광센서(200)를 사용할 수도 있다.

상기 광센서(200)는 화로본체(20)의 외측에 부착되어 화로(22)내의 코크스가 광센서(200) 부착 위치 이하로 줄어들면 광센서(200)의 작동으로 공급모터(70)는 작동하게 된다.

또한, 상기 광센서(200)로 인해 지지축(40)은 직접적으로 제1 베벨기어(36)와 결합되고 로드셀(100)은 필요 없게 된다.

다른 동작은 상술한 것과 동일하다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 코크스 보일러는 코크스를 화로내에서 제어에 의해 설정된 일정량 유지할 수 있도록 쉽게 자동적으로 적정량만큼 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 코크스가 연소되고 난 후의 재는 회전되는 로스톨의 상협하광으로 형성된 배출공을 쉽게 막지 않는 효과도 있다.

그리고, 보일러본체의 하부에 떨어진 코크스의 재는 설정된 시간이 경과될 때마다 제어에 의해 강제적으로 보일러본체의 일정 외부로 배출되어 재 날림이나 보일러본체의 내부의 오염을 줄일 수 있는 효과도 있다.

Claims (6)

1. 보일러본체의 내부에 형성된 화로에 공급모터와 기어 및 연료공급스크류를 포함하는 연료공급장치의 구동으로 연료저장통에 담긴 코크스를 공급한 후 연소시키고, 연소된 상기 코크스 재를 배출모터와 체인 및 재배출스크류를 포함하는 연료배출장치의 구동으로 상기 보일러본체의 외부로 배출시키는 코크스 보일러에 있어서,

   상기 보일러본체의 화로 하부에 고정 설치되는 로스톨에 공급된 상기 코크스의 양이 설정치 이하가 되면 상기 연료저장통 내부의 코크스를 자동으로 상기 화로 내부에 일정량 공급되도록 상기 공급모터와 기어 및 연료공급스크류를 함께 제어하는 연료공급제어수단과;

   상기 화로 내부에서 연소한 상기 코크스의 재가 일정시간 간격으로 상기 보일러본체에서 강제 배출되도록 상기 배출모터와 체인 및 재배출스크류를 함께 제어하는 연료배출제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코크스 보일러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연료공급제어수단은 상기 로스톨의 중앙에 일단이 삽설된 지지축의 타단에 설치되어 상기 화로의 로스톨상에 공급되는 상기 코크스의 양에 따라 상기 로스톨과 지지축을 승·하강시킬 수 있도록 탄성체인 압축스프링과;

   상기 지지축의 하단에 삽입되어 상기 압축스프링을 덮을 수 있도록 하측이 개방된 캡과;

   상기 로스톨을 지지하는 로스톨지지관의 하단부 내측에 고정 설치된 로드셀에서 상향 돌출된 결합홈돌기와;

   상기 결합홈돌기에 인접되게 설치되어 상기 캡과의 접촉으로 상기 연료공급장치의 구동을 정지시키거나 또는 상기 캡과의 접촉해지로 상기 연료공급장치를 소정시간 구동시키기 위해 제어하는 접촉센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코크스 보일러.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 결합홈돌기는 상기 지지축의 타단에 형성된 결합핀을 삽입 후 고정핀으로 고정시킬 수 있도록 'U'자 형상인 것을 특징으로 하는 코크스 보일러.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 연료공급제어수단은 상기 화로의 외측 하단부에 설치되어 설치된 위치 이하로 상기 화로 내의 코크스의 양이 줄어들면 상기 연료공급장치를 일정시간 구동시키기 위해 제어하는 광센서인 것을 특징으로 하는 코크스 보일러.
5. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 지지축의 중앙부에는 상기 지지축의 휨을 방지하기 위해 휨방지구가 구비된 것을 특징으로 하는 코크스 보일러.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 연료배출제어수단은 상기 코크스의 재를 상기 로스톨을 통해 하방으로 배출하기 위해 상기 로스톨에서 상협하광의 형상으로 통공 형성된 다수의 배출공과;

   상기 보일러본체의 하부에 설치되어 낙하하는 상기 코크스의 재를 수용하도록 재수용홈이 형성된 재배출스크류 케이스의 내부에 설치된 재배출스크류와;

   상기 재배출스크류와 로스톨을 동시에 회전시키는 상기 연료배출장치를 일정시간 간격으로 구동되도록 제어하는 타이머를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코크스 보일러.