소각로용 고형연료 투입장치(Apparaus for Inputing a Solid Fuel in Incinerators)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년05월29일
(11) 등록번호 10-1268930
(24) 등록일자 2013년05월23일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F23K 3/00 (2006.01) F23G 5/44 (2006.01)
F23M 5/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0156665
(22) 출원일자 2012년12월28일
심사청구일자 2012년12월28일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020040052034 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
(주)태종
경기도 시흥시 마유로144번길 90, 시화공단 3라
319호 (정왕동)
(72) 발명자
김종식
인천광역시 남동구 만수동 1086-1 이삭아파트 10
2동 1303호
이승우
인천광역시 연수구 먼우금로 126, 207동 1102호
(동춘동, 대림2차아파트)
(74) 대리인
특허법인리온
전체 청구항 수 : 총 7 항 심사관 : 임석연
(54) 발명의 명칭 소각로용 고형연료 투입장치
(57) 요 약
소각로용 고형연료 투입장치를 제공한다.
본 발명은 소각로의 연소실과 연통연결되어 상기 연소실의 내부로 고형연료를 공급하는 투입장치에 있어서, 상기
고형연료가 투입되는 상부 투입구로부터 하부 배출구로 갈수록 폭이 좁아지는 단면상을 갖는 투입호퍼 ; 상기 투
입호퍼의 하부 배출구과 상단이 연통 연결되고, 상기 하부 배출구의 폭보다 상대적으로 넓은 폭크기의 내부통로
를 구비하도록 일측면이 외측으로 돌출된 확장부를 구비하는 제1투입슈트 ; 및 상기 투입호퍼의 하부 배출구를
차단하도록 상기 확장부에 배치된 차단판을 선회작동시키는 작동부재를 갖추어 상기 연소실로부터 상기 투입호퍼
측으로 화염이 역류하는 것을 방지하는 역화방지부 ;를 포함한다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1268930
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특허청구의 범위
청구항 1
소각로의 연소실과 연통연결되어 상기 연소실의 내부로 고형연료를 공급하는 투입장치에 있어서,
상기 고형연료가 투입되는 상부 투입구로부터 하부 배출구로 갈수록 폭이 좁아지는 단면상을 갖는 투입호퍼 ;
상기 투입호퍼의 하부 배출구과 상단이 연통 연결되고, 상기 하부 배출구의 폭보다 상대적으로 넓은 폭크기의
내부통로를 구비하도록 일측면이 외측으로 돌출된 확장부를 구비하는 제1투입슈트 ; 및
상기 투입호퍼의 하부 배출구를 차단하도록 상기 확장부에 배치된 차단판을 선회작동시키는 작동부재를 갖추어
상기 연소실로부터 상기 투입호퍼측으로 화염이 역류하는 것을 방지하는 역화방지부 ;를 포함하고,
상기 차단판은 상기 제1투입슈트의 양측 외부면에 고정설치된 베어링부재에 양단이 회전가능하게 지지되는 작동
축와 일단이 연결되는 사각판을 포함하고, 상기 작동부재는 상기 작동축의 양단과 각각 결합되는 아암의 각 타
단과 로드선단이 핀부재를 매개로 회동가능하게 연결되고, 상기 제1투입슈트의 양측 외부면에 고정설치되는 실
린더부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 소각로용 고형연료 투입장치.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 투입호퍼는 상기 상부 투입구로부터 일정각도 경사지게 연장되는 하부경사판과, 상기 하부 배출구사이에
형성되는 절곡부에 배치되어 구조적으로 보강하는 보강파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 소각로용 고형연
료 투입장치.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 확장부는 상기 하부 배출구와 연결되는 제1투입슈트의 입구단을 상기 하부배출구의 통로크기보다 상대적으
로 큰 크기를 갖도록 상기 차단판과 일정간격을 두고 이격되는 외측벽과, 상기 제1투입슈트의 출구단을 상기 하
부배출구의 통로크기와 같아지도록 상기 외측벽의 하부단으로부터 상기 제1투입슈트의 출구단으로 일정각도 경
사지게 연장되는 경사벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 소각로용 고형연료 투입장치.
청구항 4
삭제
청구항 5
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1투입슈트는 소화수를 분사하는 소화부를 포함하고,
상기 소화부는 상기 제1투입슈트의 외부면에 일정간격을 두고 관통형성된 복수개의 배치공에 소화수를 경사지게
하향 분사할 수 있도록 경사지게 배치되는 소화수용 노즐과, 상기 소화수용 노즐과 연결관을 매개로 연결되고,
상기 제1투입슈트의 외측 테두리를 따라 연속하여 설치되어 소화수가 공급되는 소화수공급관을 포함하는 것을
특징으로 하는 소각로용 고형연료 투입장치.
청구항 6
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연소실의 입구단에는 냉각수가 공급되어 냉각되는 제2투입슈트를 추가 포함하며,
상기 제2투입슈트는 상기 제1투입슈트를 통해 낙하투입된 고형연료가 통과하는 통로를 갖는 내부박스의 내부면
과 일정간격을 두고 이격되는 외부박스와, 상기 외부박스의 외부면에 구비되는 주입구와 연결되어 상기 내부박
스와 외부박스사이의 공간으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급관 및 상기 외부박스의 외부면에 구비되는 배출구
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와 연결되어 상기 내부박스와 내부박스사이의 공간에서 열교환된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출부를 포
함하는 것을 특징으로 하는 소각로용 고형연료 투입장치.
청구항 7
제6항에 있어서,
상기 내부박스의 외부면과 상기 외부박스의 내부면사이에는 상기 내부박스의 외부면과 이에 접하여 고정되는 단
부사이에 형성되는 제1통로에 의해서 상기 공간에 채워지는 냉각수를 하부로부터 상부로 상향유도하는 제1냉각
수흐름을 형성하도록 상기 공간에 다층으로 구비되는 복수개의 제1격벽과, 상기 외부박스와 이에 마주하는 일측
단 사이에 형성되는 제2통로에 의해서 서로 인접하는 제1격벽들사이에 채워지는 냉각수를 측방향으로 유도하는
제2냉각수흐름을 형성하도록 서로 인접하는 제1격벽들사이에 측방향으로 일정간격을 두고 복수개 구비되는 제2
격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 소각로용 고형연료 투입장치.
청구항 8
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1투입슈트와 제2투입슈트사이에는 상기 투입호퍼를 통해 낙하공급되는 고형연료의 낙하공급거리를 길게
연장할 수 있도록 내부통로를 갖는 연결슈트를 추가하여 구비하는 것을 특징으로 하는 소각로용 고형연료 투입
장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 소각로에서 고형연료를 연소실로 낙하투입하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소각대상물인[0001]
고형연료를 소각로의 연소실내로 원활하게 낙하투입하여 공급하고, 연소실로부터 화염이 투입측으로 역류하는
역화를 방지하며, 연소열 및 복사열에 의한 과열을 방지하는 한편 화재발생시 소화기능을 갖는 소각로용 고형연
료 투입장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
통상적으로 인간사회가 문명화, 산업화되면서 가장이나 산업 현장에서 배출되는 폐기물들로 인한 자연환경의 파[0002]
괴가 날로 심각해지고 있음에 따라 재활용이 불가능한 폐기물들을 소각로를 통한 소각 처리하는 방안이 제시되
고 있다.
이러한 폐기물을 소각처리함과 더불어 고형연료(RDF, RPF, WOOD CHIP)를 연소시키기 위하여, 연소실의 바닥면을[0003]
화격자로 구성하는 화격자식(stoker type) 소각장치가 널리 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 화격자형 소각로를 도시한 것으로, 소각로(1)는 소각대상물을 건조 및 연소시키기 위한 제1연[0004]
소실(10)과, 제1연소실(10)로부터 배출되는 배출 가스를 2차 연소시키기 위한 제2연소실(20)로 이루어져 있다.
그리고, 화격자(12)가 배치되는 제1연소실(10)의 일측 상단부에는 소각대상물을 투입하기 위한 투입슈트(32)를[0005]
구비하고, 타측 하부에는 소각재를 배출하기 위한 소각재 배출구(16)를 구비한다.
또한, 상기 제1연소실(10)에는 상기 투입슈트(32)의 상단에 구비된 투입호퍼(30)를 통해 낙하투입된 소각대상물[0006]
인 고형연료를 상기 제1 연소실(10)의 내부로 밀어 공급하는 푸서(40)를 구비하여 상기 투입호퍼(30)로부터 푸
셔(40)로 낙하된 소각대상물은 상기 푸셔(40)로부터 연장되는 화격자(14)의 건조단, 연소단 및 후연소단을 거쳐
건조 및 소각된 후 소각재 배출구(16)를 통해 소각재가 외부로 배출처리되는 것이다.
그러나, 이러한 종래의 소각로(1)에서 고형연료의 과잉공급시 투입호퍼(30) 및 투입슈트(32)에 잔류하는 고형연[0007]
료가 제1연소실(10)에서 역류하는 화염에 의해서 역화되어 소각로의 연소효율을 저하시키는 한편 화재사고의 위
험성이 있었다.
또한, 상기 제1연소실에 근접하는 투입슈트(32)가 소각시 발생하는 고온의 연소열 및 복사열에 의해서 변형되거[0008]
나 손상되는 한편, 고형연료가 연소열 및 복사열에 의해서 투입슈트(32)의 내부면에 고착되어 고형연료의 낙하
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공급을 방해하는 요인으로 작용하였다.
한편, 대한민국 공개특허 10-2006-0102892호(2006.9.28)에는 소각대상물이 낙하투입되는 투입호퍼의 상부에 슬[0009]
라이드 타입의 상부투입댐퍼를 설치하고, 그 하부에 플랩타입의 하부투입댐퍼를 설치함으로써 연소실의 화염이
역류하는 것을 이중으로 차단하고 소각로내의 안정적인 차압을 유지하도록 하는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 소각로의 상부투입댐퍼와 하부투입댐퍼는 고형연료의 낙하경로에 설치됨에 따라 낙하투[0010]
입효율을 저하시키고, 화염의 역류를 방지하기 위한 완전밀폐가 곤란한 문제점이 있었다.
또한, 연소가 이루어지는 연소실과 연결되는 투입호퍼에 별도의 냉각장치가 설치되지 않기 때문에 연소열 및 복[0011]
사열에 의하여 변형 및 손상이 발생되고, 고형연료의 고착에 의한 고형연료의 낙하투입율을 저하시키는 문제점
이 그대로 존치하였다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 소각대상물인 고형연료를 소각로의 연[0012]
소실내로 원활하게 낙하투입하여 공급하고, 연소실로부터 화염이 투입측으로 역류하는 역화를 방지하며, 연소열
및 복사열에 의한 과열을 방지하는 한편 화재발생시 긴급 소화기능을 갖는 소각로용 고형연료 투입장치를 제공
하고자 한다.
과제의 해결 수단
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 소각로의 연소실과 연통연결되어 상기 연소실의[0013]
내부로 고형연료를 공급하는 투입장치에 있어서, 상기 고형연료가 투입되는 상부 투입구로부터 하부 배출구로
갈수록 폭이 좁아지는 단면상을 갖는 투입호퍼 ; 상기 투입호퍼의 하부 배출구과 상단이 연통 연결되고, 상기
하부 배출구의 폭보다 상대적으로 넓은 폭크기의 내부통로를 구비하도록 일측면이 외측으로 돌출된 확장부를 구
비하는 제1투입슈트 ; 및 상기 투입호퍼의 하부 배출구를 차단하도록 상기 확장부에 배치된 차단판을 선회작동
시키는 작동부재를 갖추어 상기 연소실로부터 상기 투입호퍼측으로 화염이 역류하는 것을 방지하는 역화방지부
;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소각로용 고형연료 투입장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 투입호퍼는 상기 상부 투입구로부터 일정각도 경사지게 연장되는 하부경사판과, 상기 하부 배[0014]
출구사이에 형성되는 절곡부에 배치되어 구조적으로 보강하는 보강파이프를 구비한다.
바람직하게, 상기 확장부는 상기 하부 배출구와 연결되는 제1투입슈트의 입구단을 상기 하부배출구의 통로크기[0015]
보다 상대적으로 큰 크기를 갖도록 상기 차단판과 일정간격을 두고 이격되는 외측벽과, 상기 제1투입슈트의 출
구단을 상기 하부배출구의 통로크기와 같아지도록 상기 외측벽의 하부단으로부터 상기 제1투입슈트의 출구단으
로 일정각도 경사지게 연장되는 경사벽을 포함한다.
바람직하게, 상기 차단판은 상기 제1투입슈트의 양측 외부면에 고정설치된 베어링부재에 양단이 회전가능하게[0016]
지지되는 작동축와 일단이 연결되는 사각판을 포함하고, 상기 작동부재는 상기 작동축의 양단과 각각 결합되는
아암의 각 타단과 로드선단이 핀부재를 매개로 회동가능하게 연결되고, 상기 제1투입슈트의 양측 외부면에 고정
설치되는 실린더부재를 포함한다.
바람직하게, 상기 제1투입슈트는 소화수를 분사하는 소화부를 포함하고, 상기 소화부는 상기 제1투입슈트의 외[0017]
부면에 일정간격을 두고 관통형성된 복수개의 배치공에 소화수를 경사지게 하향 분사할 수 있도록 경사지게 배
치되는 소화수용 노즐과, 상기 소화수용 노즐과 연결관을 매개로 연결되고, 상기 제1투입슈트의 외측 테두리를
따라 연속하여 설치되어 소화수가 공급되는 소화수공급관을 포함한다.
바람직하게, 상기 연소실의 입구단에는 냉각수가 공급되어 냉각되는 제2투입슈트를 추가 포함하며, 상기 제2투[0018]
입슈트는 상기 제1투입슈트를 통해 낙하투입된 고형연료가 통과하는 통로를 갖는 내부박스의 내부면과 일정간격
을 두고 이격되는 외부박스와, 상기 외부박스의 외부면에 구비되는 주입구와 연결되어 상기 내부박스와 외부박
스사이의 공간으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급관 및 상기 외부박스의 외부면에 구비되는 배출구와 연결되어
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상기 내부박스와 내부박스사이의 공간에서 열교환된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출부를 포함한다.
더욱 바람직하게, 상기 내부박스의 외부면과 상기 외부박스의 내부면사이에는 상기 내부박스의 외부면과 이에[0019]
접하여 고정되는 단부사이에 형성되는 제1통로에 의해서 상기 공간에 채워지는 냉각수를 하부로부터 상부로 상
향유도하는 제1냉각수흐름을 형성하도록 상기 공간에 다층으로 구비되는 복수개의 제1격벽과, 상기 외부박스와
이에 마주하는 일측단 사이에 형성되는 제2통로에 의해서 서로 인접하는 제1격벽들사이에 채워지는 냉각수를 측
방향으로 유도하는 제2냉각수흐름을 형성하도록 서로 인접하는 제1격벽들사이에 측방향으로 일정간격을 두고 복
수개 구비되는 제2격벽을 포함한다.
발명의 효과
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.[0020]
(1) 고형연료가 외부로부터 공급되는 투입호퍼의 하부배출구를 개폐하도록 제1투입슈트의 내부에 선회작동되는[0021]
차단판을 구비함으로써 화염이 연소실로부터 투입호퍼측으로 역류하는 것을 방지할 수 있기 때문에 화염에 기
인하는 화재를 방지하고, 소각작업을 안전하게 수행할 수 있는 것이다.
(2) 연소실에 근접하는 제1투입호퍼의 외부면에 소화수를 하향 분사하는 소화부를 구비함으로써 연소실로부터[0022]
역류하는 화염에 기인하는 화재를 방지하고, 화재발생시 조기에 진화시킬 수 있기 때문에 대형사고를 예방하고,
소각작업을 안전하게 수행할 수 있는 것이다.
(3) 내,외부박스사이의 공간에 채워지는 냉각수에 의해서 과열을 방지하는 제2슈트를 연소실 입구에 구비함으로[0023]
써 연소실의 연소열 및 복사열에 의해서 낙하통로인 슈트에 대한 냉각효율을 높여 설비파손 및 변형을 방지하고
사용수명을 연장할 수 있는 한편, 낙하공급되는 고형연료가 슈트 내부면에 부착 및 고착되는 것을 방지하여 고
형연료의 공급을 설비휴지없이 안정적이고, 연속적으로 수행할 수 있는 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 일반적인 소각로를 도시한 개략도이다. [0024]
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치에 채용되는 투입호퍼를 도시한 구성도
이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치에 채용되는 제1투입슈트 및 역화방지부
를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치에 채용되는 소화부를 도시한 구성도이
다.
도 6a 와 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치에 채용되는 제2투입슈트를
도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치에 채용되는 제2투입슈트를 분해 사시도
이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치에 채용되는 제2투입슈트의 제1,2격벽을
도시한 상세도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도[0025]
면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소각로용 고형연료 투입장치(100)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이,[0026]
소각로의 연소실과 연통연결되어 외부로부터 공급되는 폐기물을 포함하는 소각대상물인 고형연료를 연소실의 내
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부로 투입하는 과정에서 연소실의 화염이 역류하는 것에 기인하는 화재발생을 방지하면서 소화기능을 갖도록 투
입호퍼(110), 제1투입슈트(120) 및 역화방지부(130)를 포함한다.
상기 투입호퍼(110)은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 집게(101)에 의해서 이송되는 소각물을 포함하는 고형[0027]
연료을 투입하도록 상부로 개방된 상부 투입구(112)를 갖는 구조물이다.
이러한 투입호퍼(110)은 상기 상부 투입구(112)로부터 하부 배출구(114)로 갈수록 내부통로가 서서히 좁아지는[0028]
단면상으로 이루어지며, 상기 하부배출구(114)의 외측단에는 상기 제1투입슈트(120)와 교체가능하도록 연결될
수 있도록 상부플랜지(114a)를 구비한다.
여기서, 상기 상부 투입구(112)로부터 하부 배출구(114)로 갈수록 내부통로가 서서히 좁아지는 단면상을 갖는[0029]
투입호퍼(110)의 내부통로는 상기 상부 투입구(112)로부터 일정각도 경사지게 연장되는 하부경사판(113)과, 이
에 대응하는 수직판(115) 및 상기 하부경사판과 수직판의 양단에 조립되는 좌우한쌍의 측판(117)에 의해서 이루
어진다.
이에 따라, 상기 투입호퍼(110)의 상부 투입구(112)를 통해 공급되는 고형연료는 하부로 갈수록 좁아지는 단면[0030]
상의 내부통로를 형성하도록 상기 하부경사판(113)의 내부면에 낙하된 다음, 일정각도로 하향 경사진 하부 경사
판(113)을 따라 자중에 의해서 흘러 내려가면서 상기 하부 배출구(1114)와 연통연결된 제1투입슈트(120)를 통해
연소실로 낙하공급되는 것이다.
이때, 상기 투입호퍼(110)는 상기 상부 투입구(112)로부터 일정각도 경사지게 연장되는 하부경사판(113)과, 상[0031]
기 하부 배출구(114)사이에 형성되는 절곡부에 배치되어 구조적으로 보강하는 보강파이프(116)를 구비함으로써
상기 하부 경사판(113)으로 낙하되어 일시 적재되는 소각물을 포함하는 고형연료의 하중에 의한 절곡부의 집중
응력을 분산시키면서 보강하여 절곡부를 포함하는 투입호퍼(110)의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 것이다.
상기 제1투입슈트(120)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 투입호퍼(110)의 하부 배출구(114)과 상단이[0032]
연통 연결되어 상기 하부 배출구(114)를 통해 낙하공급되는 고형연료를 연소실로 안내공급하는 것이다.
이러한 제1투입슈트(120)는 상기 하부 배출구(114)의 폭보다 상대적으로 넓은 폭크기의 내부통로를 구비하도록[0033]
일측면이 외측으로 돌출되는 확장부(121)를 포함하는바, 상기 확장부(121)는 상기 하부 배출구(114)와 연결되는
제1투입슈트(120)의 입구단을 상기 하부배출구(114)의 통로크기보다 상대적으로 큰 크기를 갖도록 후술하는 차
단판(132)과 일정간격을 두고 이격되는 외측벽(122)과, 상기 제1투입슈트(120)의 출구단을 상기 하부배출구
(114)의 통로크기와 같아지도록 상기 외측벽(122)의 하부단으로부터 상기 제1투입슈트(120)의 출구단으로 일정
각도 경사지게 연장되는 경사벽(123)으로 이루어진다.
이에 따라, 상기 제1투입슈트(120)의 내부통로에 배치되는 차단판(132)은 대기상태에서 상기 투입호퍼(110)의[0034]
내부통로와 대응하는 영역의 외측에 해당하는 확장부(121)에서 상기 외측벽(122)과 대략적으로 나란한 상태를
유지하면서 대기하게 됨으로써 상기 투입호퍼(110)의 내부통로를 통하여 상기 제1투입슈트(120)측으로 공급되는
고형연료의 낙하흐름을 방해하지 않기 때문에 상기 제1투입슈트(120)를 통한 연료공급을 보다 원활하게 수행할
수 있는 것이다.
상기 역화방지부(130)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 연소실로부터 상기 투입호퍼(110)측으로 연소실[0035]
의 화염이 역류하는 것을 방지할 수 있도록 차단판(132)과, 이를 선회작동시키는 작동부재(134)를 포함한다.
상기 차단판(132)은 상기 제1투입슈트(120)의 확장부(121)에 배치되어 상기 투입호퍼의 하부 배출구(114)를 차[0036]
단하는 판부재이며, 상기 작동부재(134)는 상기 확장부(121)에 대기하고 있던 차단판(132)을 외부신호에 의해서
선회작동시키는 실린더부재와 같은 왕복작동부재이다.
이러한 차단판(132)은 상기 제1투입슈트(120)의 양측 외부면에 고정설치된 베어링부재(132a)에 양단이 회전가능[0037]
하게 지지되는 작동축(132b)에 일단이 연결되는 사각판(132c)으로 이루어지고, 상기 작동부재(134)는 상기 작동
축(132b)의 양단과 각각 결합되는 아암(134a)의 각 타단과 로드선단이 핀부재를 매개로 회동가능하게 연결되고,
상기 제1투입슈트(120)의 양측 외부면에 고정설치되는 실린더부재(134b)로 이루어진다.
상기 베어링부재(132a)와 실린더부재(134b)는 상기 제1투입슈트(120)의 양측 외부면에 서로 다른 높이차를 두고[0038]
고정설치되는 제1,2고정판(132d,134c)의 상부면에 각각 구비된다.
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이에 따라, 상기 실린더부재(134b)의 하강작동시 상기 차단판(132)의 사각판(132c)은 상기 하부 배출구(114)를[0039]
개방하도록 수직한 상태로 대기하게 되며, 외부신호에 의해서 실린더부재(134b)의 로드선단이 상승하게 되면,
이에 연결된 아암(134a)이 도면상 시계방향으로 회전하게 되고, 상기 아암(134a)의 일단과 연결된 작동축(132
b)도 시계방향으로 회전하기 때문에, 상기 작동축(132b)에 결합된 차단판의 사각판(132c)이 상방으로 선회작동
되어 수평상태로 전환되면서 상기 투입호퍼의 하부배출구(114)와 연통되는 제1투입슈트(120)의 입구단을 차단하
게 되고 이로 인하여 상기 제1투입슈트(120)를 통한 고형연료의 낙하공급을 중단시킴과 동시에 상기 연소실의
화염이 제1투입슈트를 통하여 투입호퍼(110)측으로 역류하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 제1투입슈트(120)에는 상기 연소실로부터 제1투입슈트의 내부통로까지 역류하는 화염에 기인하여 고[0040]
형연료가 제1투입슈트(120)에서 연소되는 화재를 소화시킬 수 있도록 소화수를 분사하는 소화부(138)를 구비할
수 있으며, 이러한 소화부(138)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1투입슈트(120)의 외부면에 일정간격을 두
고 관통형성된 배치공에 소화수를 경사지게 하향 분사할 수 있도록 경사지게 배치되는 소화수용 노즐(135)과,
상기 소화수용 노즐(135)과 연결관(136)을 매개로 연결되고, 상기 제1투입슈트의 외측 테두리를 따라 연속하여
설치되어 소화수가 공급되는 소화수공급관(137)으로 이루어진다.
이에 따라, 상기 연소실의 화염이 제1투입슈트(120)의 내부까지 역류하여 화재발생의 위험이 인지되면, 상기 소[0041]
화수공급관(137)에 연결된 밸브의 개방작동에 의해서 소화수를 강제 공급함으로써 상기 배치공에 하향경사지게
배치된 소화수용 노즐(135)을 통해 연소실측으로 소화수를 고압으로 분사하여 화염 및 화재를 소화시킬 수 있는
것이다.
한편, 상기 연소실(10)의 입구단에는 도 2와 도 6a 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 연소실(10)의 연소열[0042]
및 복사열에 의하여 과열되는 것을 방지할 수 있도록 냉각수가 공급되어 냉각되는 제2투입슈트(140)를
포함하며, 이러한 제2투입슈트(140)는 상기 제1투입슈트(120)를 통해 낙하투입된 고형연료가 통과하는 통로를
갖는 내부박스(141)의 내부면과 일정간격을 두고 이격되는 외부박스(142)와, 상기 외부박스(142)의 하부단 외부
면에 구비되는 적어도 하나의 주입구(142b)와 연결되어 상기 내부박스와 외부박스사이의 공간으로 냉각수를 공
급하는 냉각수공급관(145) 및 상기 외부박스(142)의 상부단 외부면에 구비되는 적어도 하나의 배출구와 연결되
어 상기 내부박스와 내부박스사이의 공간에서 열교환된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출부(146)를 포함한
다.
그리고, 상기 내부박스(141)의 외부면과 상기 외부박스(142)의 내부면사이에는 상기 내부박스(141)의 외부면과[0043]
이에 접하여 고정되는 단부사이에 형성되는 제1통로(P1)에 의해서 상기 공간에 채워지는 냉각수를 하부로부터
상부로 상향유도하는 제1냉각수흐름을 형성하도록 상기 공간에 다층으로 구비되는 복수개의 제1격벽(143)을 구
비하고, 상기 외부박스(142)와 이에 마주하는 일측단 사이에 형성되는 제2통로(P2)에 의해서 서로 인접하는 제1
격벽들사이에 채워지는 냉각수를 측방향으로 유도하는 제2냉각수흐름을 형성하도록 서로 인접하는 제1격벽들사
이에 측방향으로 일정간격을 두고 복수개 구비되는 제2격벽(144)을 포함한다.
즉, 상기 내부박스(141)는 상기 제1투입호퍼(120)를 통해 낙하투입되는 고형연료가 낙하통과하는 통로를 갖는[0044]
박스구조물이며, 상기 외부박스(142)는 상기 내부박스(141)의 내부면과 상기 제1격벽(143)에 의해서 형성되는
일정간격을 두고 이격되어 냉각수가 채워지는 공간을 형성하도록 상기 내부박스(141)의 외측테두리를 에워싸는
박스구조물이다.
상기 외부박스(142)는 상기 제1격벽(143)과 대응하는 외부면에 상기 제1격벽(143)을 부분노출시키는 용접용 노[0045]
출공(142a)을 복수개 관통형성하고, 상기 용접용 노출공(142a)을 노출되는 제1격벽(133)의 외부면과 상기 외부
박스(132)의 내부면간의 접촉부위를 따라 작업자가 외부박스의 외측에서 용접하여 상기 제1격벽(143)을 외부박
스(142)에 밀착고정할 수 있는 것이다.
상기 냉각수 공급관(145)은 상기 외부박스(132)의 하부단 외부면에 구비되는 적어도 하나의 주입구(132b)와 연[0046]
결되어 상기 내부박스(141)와 상기 외부박스(142)사이에 형성되는 공간으로 냉각수를 공급하여 하부로부터 상부
까지 서서히 냉각수를 채울 수 있는 것이다.
또한, 상기 외부박스(142)에는 상기 공간에 채워진 냉각수를 전량 외부로 드레인 배출할 수 있도록 드레인배출[0047]
구(142b)를 구비하며, 이러한 드레인 배출구는 상기 공간의 바닥과 근접하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 냉각수 배출부(146)는 상기 외부박스(142)의 상부단 외부면에 개구형성된 배출구(142c)와 연결되어 상기[0048]
내부박스(141)와 외부박스(142)사이의 공간에 채워진 후 연소실의 연소열 및 복사열에 의해서 고온으로 가열되
는 내부박스(141)를 냉각하도록 열교환되는 냉각수를 외부로 배출하는 것이다.
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이러한 냉각수 배출부(146)는 상기 공간의 최상부까지 채워진 냉각수를 외부로 배출하도록 상기 배출구(142c)와[0049]
연통되는 배출박스(146a) 및 상기 배출박스의 내부로 유입된 냉각수를 외부로 배출하도록 상기 배출박스(146a)
의 바닥면에 구비되는 배출관(146b)을 포함한다.
그리고, 상기 배출박스(146a)의 상부면에는 상기 공간에서 열교환되어 가열된 냉각수에서 발생하는 수증기를 외[0050]
부로 배출하도록 증기배출관(146c)을 구비하며, 상기 배출박스(146a)의 내부공간에는 상기 배출관을 통해 외부
로 배출되는 냉각수의 배출흐름을 일정하게 제어하면서 상기 공간에 채워진 냉각수의 수위를 상기 외부박스
(142)의 최상단과 대응하는 높이까지 제어할 수 있도록 일정높이를 갖는 월류판(146d)을 구비하고, 상기 월류판
(146d)의 상단부에는 노치를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 내부박스(141)와 외부박스(142)사이에 일정간격을 두고 수평하게 다층으로 구비되는 제1격벽(143)은 상기[0051]
내부박스(141)의 전체외부면을 따라 수평방향으로 연속하여 구비되는 격벽부재이다.
이러한 제1격벽(143)은 상기 내부박스(141)의 외부면과 이에 접하여 고정되는 단부사이에 형성되는 제1통로(P[0052]
1)에 의해서 상기 공간에 채워지는 냉각수를 하부로부터 상부로 소각대상물이 낙하하는 방향과 나란한 방향으로
하부로부터 상부로 진행하는 상향류인 제1냉각수흐름을 형성하는 것이다.
즉, 상기 제1격벽(143)은 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 내부박스(141)의 외부면과 접하는 단부에 적어[0053]
도 하나의 요홈(143a)을 함몰형성하여 제1통로를 형성하는 수평판(143b)과, 상기 수평판(143b)의 단부로부터 대
략 직각으로 절곡되어 상기 외부벽체(142)의 내부면에 밀착고정되는 수직판(143c)을 포함한다.
상기 공간에서 상하배치되어 서로 인접하는 제1격벽(143)들사이에 구비되는 제2격벽(144)은 상기 냉각수의 상향[0054]
류와 대략 직각으로 교차하는 측방향으로 일정간격을 두고 복수개 구비되는 대략 사각판상의 격벽부재이다.
이러한 제2격벽(144)은 상기 외부박스(142)의 외부면과 이에 마주하는 일측단 사이에 형성되는 제2통로(P2)에[0055]
의해서 서로 인접하는 제1격벽들사이에 채워진 냉각수를 측방향으로 유도하고 상기 제1냉각수흐름과 대략 직각
으로 교차하는 제2냉각수흐름을 형성하는 것이다.
상기 제2격벽(144)은 상기 외부박스(142)의 내부면과 대응하는 일측단이 일정간격을 두고 이격되는 반면에 상기[0056]
내부벽체(112)의 외부면과 대응하는 타측단이 밀착고정되고, 서로 인접하는 제1격벽(150)들 사이에 배치되어
제1격벽(150)의 수평판(152)에 양단이 각각 밀착고정되는 것이다.
또한, 상기 제1투입슈트(120)와 제2투입슈트(140)사이에는 상기 투입호퍼(110)로부터 공급되는 고형연료의 낙하[0057]
공급거리를 길게 연장할 수 있도록 내부통로를 갖는 연결슈트(150)를 추가하여 구비할 수 있다.
상기 연결슈트(150)는 상기 제1투입슈트(120)의 하부 출구단에 구비되는 플랜지 및 상기 제2투입슈트(140)의 상[0058]
부 입구단에 구비되는 플랜지와 각각 연결된다..
여기서, 상기 제2투입슈트(140)는 상기 연결슈트(150)를 매개로 제1투입슈트(120)와 연통연결되는 것으로 도시[0059]
하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1투입슈트의 하부 배출단에 직접적으로 연통연결되거나
상기 투입호퍼의 하부 배출구에 직접적으로 연통연결될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사[0060]
상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통
상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
부호의 설명
110 : 투입호퍼 113 : 하부경사판[0061]
114 : 하부배출구 116 : 보강파이프
120 : 제1투입슈트 121 : 확장부
122 : 외측벽 123 : 경사벽
130 : 역화방지부 132 : 차단판
134 : 작동부재 140 : 제2슈트
등록특허 10-1268930
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141 : 내부박스 142 : 외부박스
143 : 제1격벽 144 : 제2격벽
145 : 냉각수 공급관 146 : 냉각수 배출부
도면
도면1
등록특허 10-1268930
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도면2
등록특허 10-1268930
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도면3
등록특허 10-1268930
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도면4
도면5
등록특허 10-1268930
- 12 -
도면6a
등록특허 10-1268930
- 13 -
도면6b
등록특허 10-1268930
- 14 -
도면7
등록특허 10-1268930
- 15 -
도면8
등록특허 10-1268930
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