KR200439983Y1 - 화격자 및 이를 지지하기 위한 지지봉 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 수평 방향의 장방형의 본체와 상기 본체의 종방향 후단부로부터 하방으로 연장된 후단벽을 포함하는 화격자와; 화격자 열을 지지하기 위하여 사용되는 화격자 지지봉에 관한 것으로, 화격자에 있어서는, 상기 후단벽의 폭방향의 중앙부에는 하방과 후방으로 개방된 공간이 형성되어 있고, 상기 후단벽의 나머지 부분에는 하방으로 개방된 'ㄷ'자형의 장착홈이 폭방향을 따라서 형성되어 있고, 상기 장착홈의 폭방향의 외측 가장자리에는 계단형의 확장부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 화격자 지지봉에 있어서는, 화격자의 열 방향으로 뻗은 사각 단면의 본체와 상기 본체의 외측으로 돌출한 다수의 제1 고정 돌기를 포함하며, 상기 제1 고정 돌기는, 화격자의 폭방향 치수에 대응하는 주기로 형성되고, 화격자의 계단형 확장부의 폭방향 깊이의 2배의 폭을 갖는 것을 특징으로 한다.

화격자, 장착홈, 지지봉, 제1 고정 돌기, 제2 고정 돌기

Description

화격자 및 이를 지지하기 위한 지지봉{FIRE GRATE AND BAR SUPPORTING THE SAME}

도 1은 소각로 내에 종래의 화격자가 계단식으로 배치된 폐기물 반송 장치의 전형적인 구조를 나타내는 정면도.

도 2은, 종래의 화격자로 이루어진 소각 처리대와, 이를 지지하기 위하여 사용되는 고정링과 지지봉의 사시도.

도 3은 소각로의 내벽 근방에 배치되어 있는 종래의 화격자와 지지봉의 조립체에 의하여 발생하는 문제점을 도식적으로 나타낸 도면.

도 4는 각각 본 고안의 일 실시예에 따른 화격자의 (a) 평면도, (b) 정면도 및 (c) 측면도.

도 5는 도 4에 도시된 화격자와 연결되는 지지봉의 (a) 정면도와 (b) 측면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10: 화격자 20: 화격자 본체

30: 전단벽 40: 후단벽

45: 공간 50: 측벽

60: 장착홈 64: 확장부

100: 지지봉 102: 지지봉 본체

104: 제1 고정 돌기 106: 제2 고정 돌기

본 고안은 폐기물(생활 폐기물, 산업 폐기물, 감염성 폐기물 등)을 소각 처리하는 소각로의 화격자에 관한 것이다.

또한, 본 고안은 화격자의 후단부로부터 연설된 후단벽에 형성된 장착홈에 연결되는 지지봉에 관한 것이다.

생활 폐기물이나 산업 폐기물과 같은 폐기물을 처리함에 있어서는, 폐기물을 소각로에서 소각하는 방법이 가장 일반적으로 채용되고 있으며, 소각로에 투입된 폐기물은 건조, 연소, 후연소 등의 공정에 의하여 완전 연소된다. 이러한 용도의 소각로의 하측에는 내열성/내마모성의 금속 화격자들을 포함하여 이루어진 스토커식 반송 장치가 설치되어 있다.

도 1은 폐기물 반송 장치의 전형적인 구조를 나타내는 개략도이며, 폐기물 반송 장치는 다수의 화격자(10)로 이루어진 소각 처리대와 화격자(10)를 지지하거나 왕복 운동시키는 여러 부대 장치들로 이루어진다.

소각 처리대를 구성하는 화격자(10)는, 가동성에 따라서, 유압 실린더와 같은 구동 장치(110)에 의하여 왕복 운동하는 이동 프레임(120)에 연결된 이동 화격자(12)와 고정 프레임(130)에 연결된 고정 화격자(14)로 구분되기는 하나, 통상적 으로 이동 화격자(12)과 고정 화격자(14)에는 동일한 구조의 화격자가 사용된다.

이러한 화격자(10; 12, 14)는 폭 방향(도 1의 지면에 수직 방향)으로 열을 이루면서 계단식으로 배치되며, 이동 화격자(12)의 왕복 운동에 의하여 소각 처리대 위에 적재된 폐기물 또는 연소물은 하류측(도 1의 우측)으로 점진적으로 반송된다.

도 2는 화격자(10)로 이루어진 소각 처리대와 그 하측에 위치하는 지지봉(100)의 일부분을 나타내는 사시도이다. 각각의 화격자(10)의 상류측의 후단벽(40)의 하면에는 장착홈(60)이 형성되어 있고, 이동 프레임(120) 또는 고정 프레임(130)의 부착된 지지봉(100)이 장착홈(60)에 삽입되어 화격자(10)가 지지되도록 구성되어 있다.

종래에는 주로 원형 단면을 가진 지지봉(100)을 사용하여 화격자(10)를 지지하였으며, 폭방향으로 병설된 다수의 화격자(10)들이 장착 위치에 유지될 수 있도록, 지지봉(100)에는 고정링(110)이 용접 등의 방법에 의하여 접합되어 있다.

이와 같은 고정링(110)을 채용하는 구성에 대응하여, 화격자(10)의 장착홈(60)의 폭방향 가장자리에는 고정링 수용부(62)가 계단형으로 가공되어 있다.

도 3은 전술한 바와 같은 원형 단면의 지지봉(100)과 화격자(10)의 조립체를 소각로에 사용할 경우에 흔히 발생하는 문제점을 도식적으로 나타낸다. 화격자(10)들 사이에 이물질이 유입되면 화격자(10)는 폭방향으로 가압력을 받게 되는데(도 3의 A), 고정링(110)에 의하여 화격자(10)의 폭방향 이동이 제한되기는 하나 뒤틀림에 의하여 상방으로의 변위가 발생하게 된다(도 3의 B). 그 결과, 이물질 유입에 의하여 화격자(10)가 지지봉(100)으로부터 상승하면서 벌어지게 되고, 소각로 내벽(150)에 인접한 화격자(10)는 내벽(150)을 마모(도 3의 C)시키게 된다.

이와 같이 화격자(10)를 지지봉(100)에 단순히 올려놓은 구조는 접촉 면적이 작고 화격자의 상하 요동을 방지할 수 없기 때문에, 화격자(10)는 약한 충격에도 용이하게 탈락될 수 있다.

한편, 화격자(10)의 전형적인 크기는 길이가 약 550mm ~ 650mm, 폭이 약 220mm ~ 240mm, 높이가 약 80mm ~ 100mm이며, 통상적으로 주철로 제조되기 때문에 성인 혼자서 운반하기에는 다소 무리가 있다. 따라서, 조립, 교체 등의 작업이나 취급의 용이화를 위하여 화격자를 소형화하는 것이 바람직하지만, 이 경우에 지지봉(100)으로부터 화격자(10)의 탈락이 더욱 문제가 될 수 있다. 다시 말하자면, 화격자 중 하나에 국소적으로 일정한 충격량이 가해졌을 때에, 화격자(10) 하나의 중량이 가벼울수록 국소 요동에 대한 대항력이 감소하여 탈락 방지에 불리하며, 따라서 화격자의 소형화를 위해서는 화격자(10)와 지지봉(100)의 연결 구조의 개선이 수반되어야 한다.

또한, 화격자가 계단식으로 배치된 도 1의 소각 처리대에 있어서는, 상류측의 화격자(10)의 자중의 일부가 하류측의 화격자(10)의 상면에 작용하는 상태에서 상대적인 이동에 의하여 마찰과 마모가 발생하여 화격자의 수명을 결정하는 주요한 요인이 되는데, 이에 대한 개선도 필요한 실정이다.

전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 화격자 와 지지봉의 구조를 변경함으로써 화격자의 요동과 탈락을 효과적으로 방지하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 화격자의 자중이 지지봉에 의하여 지탱되도록 하여 화격자들 사이의 마모를 방지하여 수명을 연장하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 1인의 작업자에 의해서도 화격자의 운반 등의 취급이 가능하도록 화격자의 크기와 중량을 감소시키는 것이다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점에 대하여 예의 검토하여 화격자와 지지봉의 구조를 개선함으로써 달성된 것으로, 본 고안에서 요지로 하는 바는 다음과 같다.

(1) 수평 방향의 장방형의 본체와 상기 본체의 종방향 후단부로부터 하방으로 연장된 후단벽을 포함하는 화격자로서, 상기 후단벽의 폭방향의 중앙부에는 하방과 후방으로 개방된 공간이 형성되어 있고, 상기 후단벽의 나머지 부분에는 하방으로 개방된 'ㄷ'자형의 장착홈이 폭방향을 따라서 형성되어 있고, 상기 장착홈의 폭방향의 외측 가장자리에는 계단형의 확장부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화격자.

(2) (1)에 따른 화격자로 이루어진 화격자 열을 지지하기 위하여 사용되는 화격자 지지봉으로서, 화격자의 열 방향으로 뻗은 사각 단면의 본체와, 상기 본체의 외주를 따라 돌출한 다수의 제1 고정 돌기를 포함하며, 상기 제1 고정 돌기는 화격자의 폭방향 치수에 대응하는 주기로 형성되고 화격자의 계단형 확장부의 폭방 향 깊이의 2배의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 화격자 지지봉.

(3) (2)에 있어서, 상기 다수의 제1 고정 돌기 사이에 위치하고 상기 본체의 외주를 따라 돌출한 다수의 제2 고정 돌기를 또한 포함하며, 상기 다수의 제2 고정 돌기는 화격자의 후단벽에 형성된 상기 공간의 폭방향 치수에 상응하는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 화격자 지지봉.

(4) (2) 또는 (3)에 있어서, 상기 다수의 제1 고정 돌기 또는 다수의 제2 고정 돌기는 단면이 사각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 화격자 지지봉.

<바람직한 실시 형태>

이하, 첨부된 도면의 도 4와 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.

도 4와 본 고안의 일 실시예에 따른 화격자(10)와 (a) 평면도, (b) 정면도 및 (c) 측면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 구조의 화격자(10)와 함께 사용되는 지지봉(100)의 (a) 정면도와 (b) 측면도이다.

화격자(10)는, 장방형의 본체(20)와, 본체(20)의 종방향의 전후 단부와 폭방향의 좌우 단부로부터 연장되어 형성된 전단벽(30), 후단벽(40) 및 측벽(50)을 구비한다.

후단벽(40)에는 지지봉(100)에 연결되는 장착홈(60)이 형성되므로 전단벽(30)이나 측벽(50)에 비하여 두께가 두꺼우며, 후단벽(40)의 폭방향 중앙부는 화격자의 중량 감소를 위하여 후방과 하방으로 개방된 공간(45)으로 설계되어 있다. 후단벽(40)의 나머지 부분에는 하방으로 개방된 장착홈(60)이 폭방향을 따라서 형 성되어 있다.

본 고안에 따른 화격자(10)의 장착홈(60)은, 종래의 원형 단면의 지지봉에 연결되는 화격자의 'U'자형의 장착홈의 구조와 달리, 저면(도 4의 정면도에 있어서는 천정면)이 평탄한 모양으로 되어 있고 전체적으로는 'ㄷ'자형의 각진 형상으로 이루어져 있으며, 이에 대응하여 지지봉(100)의 본체(102)도 단면이 사각형인 형상으로 이루어져 있다.

이와 같은 결합 구조에 의하여 장착홈(60)과 지지봉(100)이 연결되면, 장착홈(60)의 측면이 지지봉(100)의 사각 단면의 본체(102)의 측면과 접촉하는 면적이 증가하고 파지하는 형태로 하는 것이 가능하다는 장점이 있으며, 종래의 화격자와 지지봉의 조합체에 비하여, 소각로의 운전 중에 화격자(10)의 상하 요동과 폭방향 이동에 대한 저항성을 부여할 수 있다.

또한, 화격자(10)의 장착홈(60)의 폭방향 가장자리에는 장착홈(60)이 확장된 계단형의 확장부(64)가 형성되고, 지지봉(100)에는 이에 대응하여 지지봉의 본체(102)의 외주를 따라 돌출한 제1 고정 돌기(104)가 형성된다. 따라서, 화격자(10)와 지지봉(100)의 조립 시에, 화격자(10)의 확장부(64)에는 지지봉(100)의 제1 고정 돌기(104)가 수용되며, 하나의 제1 고정 돌기(104)는 폭방향으로 병설된 2개의 화격자에 의해 공유되기 때문에, 제1 고정 돌기(104)의 폭은 확장부(64)의 깊이의 2배에 해당하도록 설정된다.

이와 같은 제1 고정 돌기(104)에 의하여, 화격자(10)가 지지봉(100) 상에서 폭방향으로 이동하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

본 고안의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 화격자의 장착홈(60)의 폭방향의 중앙부에 위치하는 공간(45)을 활용한다. 이를 위하여, 지지봉(100)에는 화격자(10)의 공간(45)의 폭방향 치수에 상응하는 폭을 갖는 제2 고정 돌기(106)가 지지봉(100)의 외주를 따라 돌출하여 형성된다.

이러한 바람직한 실시 형태에 따라, 지지봉(100)의 제2 고정 돌기(106)가 화격자(10)의 공간(45)에 삽입되면, 화격자(10)의 폭방향 이동이 더욱 확실하게 방지되어 화격자(10)는 지지봉(100) 상에 더욱 완벽하게 고정될 수 있다.

본 고안에 있어서, 지지봉(100)의 본체(102)는 단면이 사각형이지만, 제1 고정 돌기 및/또는 제2 고정 돌기는 화격자(10)의 폭방향 이동을 방지할 수 있다면 특별히 그 형태가 한정되는 것은 아니며, 사각형 및/또는 원형 등의 적절한 형상으로 하는 것이 가능하다.

이상과 같은 본 고안의 구성에 따르면, 화격자(10)를 지지봉(100)에 확고히 고정시킬 수 있기 때문에, 소각로 조업 중에 화격자(10)의 탈락이나 화격자 사이에 이물질이 유입되어 벌어지는 현상을 방지할 수 있고, 그에 따라 소각로 측벽의 마모 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 화격자(10)와 지지봉(100)의 조립체를 소각로 내에 채용할 경우에, 화격자(10)가 지지봉(100)에 고정되어 화격자의 자중의 대부분이 지지봉(100)에 의하여 지탱되므로, 하류측의 화격자(10)의 상면에 가해지는 하중이 현저히 감소하게 되며, 따라서 화격자의 상면의 마모를 현저하게 감소시킬 수 있고 화격자의 수명이 향상된다.

또한, 도 4에 도시된 화격자(10)는 도 2에 예시된 화격자에 비하여 폭방향 치수가 대략 반감되어 소형화된 형태이며, 길이와 높이는 종래의 화격자와 동일하게 하여 도 1에 도시된 바와 같이 기존 설비에 사용되어 왔던 화격자와 호환될 수 있다.

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

본 고안에 따르면, 화격자 설치 시에 지지봉에 완벽한 고정이 이루어지도록 함으로써 상하 좌우의 움직임이 없어 이물질이 화격자 사이로 유입되는 문제를 방지할 수 있으며, 화격자의 상면이 마모되는 문제와 소각로의 측벽이 마모되는 문제를 해결할 수 있다. 또한, 화격자의 소형화가 가능하여 화격자의 이동과 설치가 편리하다.

Claims (4)

1. 수평 방향의 장방형의 본체와 상기 본체로부터 종방향 후단부로부터 하방으로 연장된 후단벽을 포함하는 화격자로서,

   상기 후단벽의 폭방향의 중앙부에는 하방과 후방으로 개방된 공간이 형성되어 있고, 상기 후단벽의 나머지 부분에는 하방으로 개방된 'ㄷ'자형의 장착홈이 폭방향을 따라서 형성되어 있고,

   상기 장착홈의 폭방향의 외측 가장자리에는 계단형의 확장부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화격자.
2. 제1항에 따른 화격자로 이루어진 화격자 열을 지지하기 위하여 사용되는 화격자 지지봉으로서,

   화격자의 열 방향으로 뻗은 사각 단면의 본체와, 상기 본체의 외주를 따라 돌출한 다수의 제1 고정 돌기를 포함하며,

   상기 제1 고정 돌기는, 화격자의 폭방향 치수에 대응하는 주기로 형성되고, 화격자의 계단형 확장부의 폭방향 깊이의 2배의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 화격자 지지봉.
3. 제2항에 있어서,

   상기 다수의 제1 고정 돌기 사이에 위치하고 상기 본체의 외주를 따라 돌출 한 다수의 제2 고정 돌기를 또한 포함하며,

   상기 다수의 제2 고정 돌기는 화격자의 후단벽에 형성된 상기 공간의 폭방향 치수에 상응하는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 화격자 지지봉.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 다수의 제1 고정 돌기 또는 다수의 제2 고정 돌기는 단면이 사각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 화격자 지지봉.

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