KR200441665Y1 - 쓰레기 소각로용 화격자 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 쓰레기 소각로용 화격자(fire grate) 구조에 관한 것으로 보다 상세하게는 이동 화격자와 고정 화격자가 교번하여 병렬 적층되어 이동 화격자가 슬라이드 이동될 때 이동 화격자와 고정 화격자의 접촉면적을 최소화하여 마찰 발생을 감소시켜서 부하 발생을 최소화하고, 회분이 접촉되는 면적을 최소화할 수 있도록 할 목적으로, 소각로 내에 복수 개가 병렬 적층 설치되는 화격자 구조에 있어서, 이동 화격자와 고정 화격자 사이에 접촉되는 각 화격자(10)의 상단 면에 길이방향의 상부요철(12)이 형성되고, 각 화격자(10)의 하단 면에 상기 상부요철(12)과 대응하는 하부요철(15)이 형성된 것을 쓰레기 소각로용 화격자 구조가 제공된다.

Description

쓰레기 소각로용 화격자 구조{Fire grate structure for incinerator}

본 고안은 산업쓰레기나 생활쓰레기를 소각하기 위한 소각로 내에 설치되어 연소시 발생하는 소각물을 이송하고 그것을 받치는 수단으로 이용되는 화격자(火格子; fire grate)에 관한 것이다.

일반적으로 산업단지나 가정에서 발생하는 산업쓰레기 혹은 생활쓰레기는 별도로 수거되어 매립지에서 땅 속에 매립되고 있으나, 매립할 수 없는 폐기물은 소각로에서 연소시키고 있다.

소각로 내부에는 금속으로 제조된 화격자가 설치되며, 상기 화격자는 연소시 발생하는 소각물 등을 이송하거나 그것을 받치는 수단으로 사용되는데, 도 6 및 도 7은 종래 소각로 내에 설치되는 화격자 구조를 보인 것으로, 국내 등록실용신안공보 제 20-0427802호의 도면에 기재된 종래 화격자 구조는, 화격자(G) 본체의 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.

상기 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) 장착되어 이동 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 왕복 이동 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.

그러나 종래 화격자 구조는 이동 화격자의 전진 이동시 고정 화격자와 접촉되는 면이 평탄하여 미끄러지는 등의 마찰이 발생하고, 이로 인해 큰 부하가 작용하여 심한 마모가 일어나는 문제점이 있다. 또한, 연소시 발생하는 불연성의 회분이 고정 화격자의 상단 평탄면에 고착되어 더욱 심한 부식과 마모가 발생하는 문제점이 있다.

이에 따라 본 고안은 이동 화격자와 고정 화격자가 교번하여 병렬 적층되어 이동 화격자가 슬라이드 이동될 때 상호 접촉되는 각 상단 면과 하단 면의 접촉면적을 최소화하여 마찰 발생을 감소시켜서 부하 발생을 최소화하고, 회분이 접촉되는 면적을 최소화할 수 있는, 내구성과 내열성 및 내마모성이 향상된 쓰레기 소각로용 화격자 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 소각로 내에 복수 개가 병렬 적층 설치되는 화격자 구조에 있어서, 이동 화격자와 고정 화격자 사이에 접촉되는 각 화격자(10)의 상단 면에 길이방향의 상부요철(12)이 형성되고, 각 화격자(10)의 하단 면에 상기 요철(12)과 대응하는 하부요철(15)이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 상부요철(12)의 돌기(13) 높이가 하부요철(15)의 요홈 깊이보다 크게 되어 상기 상부요철(12)의 돌기 상면과 하부요철(15)의 요홈 바닥면이 상호 접촉되고 나머지 일부 면은 이격 설치되는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 상부요철(12)과 하부요철(15)의 상하면 이격 거리(d)는 3~5mm이고, 경사면 이격 거리(e)는 2~4mm인 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 형태로서 상기 상부요철(12)과 하부요철(15)의 각 돌기 및 요홈의 이음 부분이 라운딩 처리된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 이동 화격자와 고정 화격자가 상호 접촉되는 각 화격자의 상단과 하단에 각각 접촉면적을 최소화하는 요철을 형성함으로써 마찰에 의한 마모 현상이 최소화되고, 미끄럼 등의 현상 없이 원활하게 작동하며, 또한 소각로 내의 고온(850~1100℃)에서 발생하는 수축과 팽창의 반복으로 인한 과대한 응력을 흡수함으로써 크랙(crack) 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 본 고안의 소각로용 화격자는 작동성과 내구성을 대폭 향상시켰다.

이하, 본 고안의 최선의 실시 형태를 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 소각로용 화격자의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 절개 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B선 절개 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하는 바와 같이 본 고안의 소각로용 화격자(10)는 소정의 길이를 가지고, 일측에는 고정봉(20)(도 4 참조)이 내입되는 고정홈(11)이 형성되고 타측에는 개구부(부호 미도시)가 형성된 벽 형태로 구성되는데, 이는 일반적인 화격자 형태이다.

여기서 본 고안의 특징은, 상기 화격자(10)의 상단 면에 길이방향으로 돌출된 돌기(13)와 상기 돌기의 이웃한 위치에 요홈(14)이 교대로 형성된 상부요철(12)이 구비되고, 개구부가 형성된 벽의 하단 면에도 상기 상부요철(12)과 대응하는 돌기 및 요홈이 반복 형성된 하부요철(15)이 구비된 것이다.

도 4는 본 고안에 따른 소각로용 화격자의 결합 구조를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 C-C선 절개 단면도 및 안착부 확대도이다.

도 4를 참조하는 바와 같이 상기 화격자(10)에 형성된 고정홈(11)이 고정봉(20)에 안착되는 형태로 복수 개의 화격자(10)가 병렬로 연속 조립되는 한편, 상기 고정봉(20)에 조립된 각 화격자(10)의 하부요철(15)은 다른 고정봉(20)에 조립된 화격자(10)의 상단 일측에 접하도록 설치되며, 이때 도 5와 같이 상부요철(12)과 하부요철(15)의 각 돌기와 요홈이 상호 맞물리도록 조립되고, 이러한 형태로 앞서 종래 기술을 참조하여 설명된 바와 같이 복수 개의 화격자(10)가 교대로 반복하여 적층되며, 이동 화격자의 하부요철이 고정 화격자의 상부요철 상에서 왕복 접동할 수 있다.

이때, 본 고안의 상기 상부요철(12) 및 하부요철(15)이 맞물림 결합에 의하면, 이동 화격자의 왕복 접동시 요철이 측면으로의 이동을 제어하므로 미끄러짐이 발생하지 않고 원활하게 슬라이드 이동할 수 있게 된다.

더욱이, 도 5의 확대도와 같이 상부요철(12)의 돌기(13)의 높이가 그것과 결합된 하부요철(15)의 요홈의 깊이보다 더 크게 하면, 실제로 고정 화격자와 이동 화격자가 접촉되는 부분은, 상부요철(12)의 돌기(13) 상면과 하부요철(15)의 요홈 바닥면만 접하고 나머지 부분, 즉 상부요철(12)의 요홈(14) 바닥면과 하부요철(12)의 돌기 하면 사이는 소정 간격 이격된 상하면 이격거리(d)가 형성되고, 또한 상부요철(12)과 하부요철(15)의 각 돌기의 경사면 사이도 소정 간격 이격된 경사면 이격거리(e)가 형성되며, 이 경우 이동 화격자와 고정 화격자 간 마찰이 발생하는 접촉면적이 최소화되므로 마찰에 의한 마모를 최소화할 수 있게 된다.

여기서 상기 상부요철(12)과 하부요철(15)의 상하면 이격거리(d)는 3~5mm 범위에서 선택하고, 경사면 이격거리(e)는 2~4mm 범위에서 선택하는 것이 바람직하며, 물론 본 고안은 상기 각 이격거리(d)(e)에 제한이 있는 것은 아니다.

더욱 바람직한 실시 형태로서, 상기 상부요철(12)과 하부요철(15)에 각각 형성된 돌기와 요홈 사이의 이음 경계면은 각이 지지 않도록 라운드 처리하며, 이는 화격자(10)가 850~1100℃와 같은 고온의 소각로 내에서 냉각과 가열이 반복되면서 발생하는 수축과 팽창시 각이 진 부분의 응력 집중으로 크랙이 발생하거나 깨지는 등의 문제점을 제거하기 위한 것이다.

상부요철(12)과 하부요철(15)이 형성된 화격자(10)를 이용하여 테스트해 본 결과, 기존의 화격자 수명이 대략 6개월 내지 8개월인데 대하여 본 고안에 의한 화격자는 10개월 내지 13개월가량 사용할 수 있게 되어 약 1.5배 내지 1.9배 정도의 사용수명을 연장할 수 있었다.

이와 같이 본 고안을 설명함에 있어서, 비록 도시된 제한적인 실시예에 기하여 설명하였지만, 본 고안은 예시된 실시예 및 도면 구조로 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상의 범위 내에서 다양한 수정과 변형이 가해질 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 소각로용 화격자의 사시도.

도 2는 도 1의 A-A선 절개 단면도.

도 3은 도 1의 B-B선 절개 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 소각로용 화격자의 결합 구조를 나타낸 사시도.

도 5는 도 4의 C-C선 절개 단면도 및 안착부 확대도.

도 6은 종래 소각로용 화격자의 설치 및 작동 구조를 보인 측면도.

도 7은 종래 소각로용 화격자의 결합 구조를 나타낸 사시도.

< 도면의 요부 부호 설명 >

10...화격자 11...고정홈

12...상부요철 13...돌기

14...요홈 15...하부요철

20...고정봉

Claims (4)

1. 소각로 내에 복수 개가 병렬 적층 설치되는 화격자 구조에 있어서,

   이동 화격자와 고정 화격자가 교번하여 병렬로 적층되며, 각 화격자의 상단 면에 길이방향의 상부요철(12)이 형성되고, 각 화격자의 하단 면에 상기 요철(12)과 대응하는 하부요철(15)이 형성되며, 상기 상부요철(12)의 돌기(13) 높이가 하부요철(15)의 요홈 깊이보다 크게 되어 상기 상부요철(12)의 돌기 상면과 하부요철(15)의 요홈 바닥면이 상호 접촉되고 나머지 면은 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 소각로용 화격자 구조.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 상부요철(12)과 하부요철(15)의 상하면 이격 거리(d)는 3~5mm이고, 경사면 이격 거리(e)는 2~4mm인 것을 특징으로 하는 소각로용 화격자 구조.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 상부요철(12)과 하부요철(15)의 각 돌기 및 요홈의 이음 부분은 라운드 진 것을 특징으로 하는 소각로용 화격자 구조.

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