KR101435456B1 - 고단열 및 소음저감 조립식 연도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고단열 및 소음저감 조립식 연도에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 마디형 단위 부재로 연속 결합되는 조립식 연도가 형성되되, 상기 연도는 내부관과 외부관으로 된 2중관 구조를 갖도록 형성되고, 그 사이에는 고온단열재를 감싸 충진하도록 함으로써, 종전의 단열재가 외통(외부관)에 감아 포장하는 구조에 비해 월등히 개선된 장착성과 취급성을 확보함은 물론 최적의 단열성이 구현되도록 형성되며, 특히 조립 연결되는 수평, 수직 연도 구간 중 전달되는 소음을 낮추기 위해 흡음재와 타공판으로 구성된 사각 흡음판(스프리터)을 조립식 연도 내부관 안에 장착 후 마디마다 흡음판(스프리터) 각도를 다르게 배치 연결하여 고속으로 흐르는 기류가 스프리터 면에 충돌하도록 하여 흡음이 이루어지도록 함으로써, 연도외 별도 소음장치의 과설계를 방지하고 이에 제작 원가 절감을 통한 생산성과 경제성이 크게 확보되는 특징이 있다.

Description

고단열 및 소음저감 조립식 연도{The smokestack}

본 발명은 마디형 단위 부재로 연속 결합되는 조립식 연도가 형성되되, 상기 연도는 내부관과 외부관으로 된 2중관 구조를 갖도록 형성되고, 그 사이에는 고온단열재를 감싸 충진하도록 함으로써, 종전의 단열재가 외통(외부관)에 감아 포장하는 구조에 비해 월등히 개선된 장착성과 취급성을 확보함은 물론 최적의 단열성이 구현되도록 형성되며, 특히 조립 연결되는 수평, 수직 연도 구간 중 전달되는 소음을 낮추기 위해 흡음재와 타공판으로 구성된 사각 흡음판(스프리터)을 조립식 연도 내부관 안에 장착 후 마디마다 흡음판(스프리터) 각도를 다르게 배치 연결하여 고속으로 흐르는 기류가 스프리터 면에 충돌하도록 하여 흡음이 이루어지도록 함으로써, 연도외 별도 소음장치의 과설계를 방지하고 이에 제작 원가 절감을 통한 생산성과 경제성이 크게 확보되는 것을 특징으로 하는 고단열 및 소음저감 조립식 연도에 관한 것이다.

일반적으로 연도라 함은 발전소, 소각장, 지역난방, 공장 등에서 필요한 에너지를 얻기 위해 석유, 석탄 및 가스 등의 연료를 연소시킬 때 발생하는 배기가스가 굴뚝을 통해 외부 상층으로 배출되기까지의 배기 안내 연결 라인을 일컫는다.

이러한 종래의 연도는 통상 세라믹이 코팅된 스테인레스 스틸 또는 강판 재질을 사용하여 배기가스가 연도 내부를 통과할 때 고온의 열기가 외부로 배출되지 않게 하기 위하여 단열구조를 갖는 이중관의 형태로 제작된다.

이때, 배기가스를 배출하는 연도의 내부온도는 300~600℃ 까지 상승하게 되고, 이로 인해 연도 주위 외주면에는 배기가스의 열기가 방출되지 않도록 별도의 단열층을 필히 구비해야 하는 구조로 이루어진다.

이를 보다 자세히 살펴보면, 종래의 연도 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이, 대형 건물 등에 설치되어 이들 건물로부터 발생되는 연소가스(배기가스)를 대기중 외부로 배기시키도록 구성된다.

즉, 도 6을 참조하면 건물 내의 보일러(7)의 가동에 의해 발생되는 연소가스(배기가스)는 다수개가 연결되어 이루어진 덕트 조립체(1,2)를 통하여 건물 외부로 배출되도록 형성된다.

이때, 덕트 조립체(1,2)는 설치되는 상태에 따라 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)로 구성되는데, 이러한 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)를 지지하기 위해서는 별도의 고정지지대(4,8)가 구비되어 이들 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)에 나란하게 고정 설치된다.

한편, 도 6에서 도면부호 3은 연도 캡(stack cap)이고, 도면부호 5는 덕트 조립체(2) 내부를 검사하기 위한 검사구(check hole)를 나타내 보인 것이며, 도면부호 9는 덕트 조립체(2)의 길이를 가변시키기 위해 덕트 조립체(2)의 일측에 설치된 팽창밸브를 나타내 보인 것이다.

이에, 도 7에서는 도 6의 덕트 조립체(1,2) 중 수직식 덕트 조립체(2)의 구성을 예를 들어 덕트 조립체(1,2)의 구성을 설명한다.

먼저, 도 7을 참조하면 덕트 조립체(2)는 상,하부(또는 전,후부)의 내부관(2b,2b')과, 내부관(2b,2b')의 플랜지(2b-1)를 체결하기 위해 이용된 제1연결밴드(2e)와, 상기 내부관(2b,2b')의 외주면을 감싸며 내부관(2b,2b')의 외부에 일정 간격을 두고 설치된 외부관(2a,2a')과, 이 외부관(2a,2a')을 체결하기 위해 설치된 제2연결밴드(2d)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 외부관(2a,2a')과 내부관(2b,2b') 사이에 설치되어 이들을 지지하는 동시에 이들의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서(2c,2c':spacer)가 구비된다.

이때, 상기 스페이서(2c,2c')에 의해 외부관경(O.D)과 내부관경(I.D) 사이에 약 25mm의 공기층이 형성된다.

따라서, 도 7의 덕트 조립체(2)는 외부관(2a,2a')과 내부관(2b,2b')으로 이루어진 일종의 이중관을 형성한다.

또한, 도 8에는 덕트 조립체의 다른 실시예가 도시되어 있는 바, 도 8의 덕트 조립체(6)는 내부관(2b,2b')과 외부관(6a,6a') 사이에 중간관(6g,6g')이 설치되고, 이들 사이 각각에는 스페이서(2c,2c',6b,6b')가 구비된다. 또한 상기 내부관(2b,2b')을 체결하기 위한 제1연결밴드(2e)와, 상기 외부관(6b,6b')을 체결하기 위한 제2연결밴드(6d)가 구비된다.

이때, 상기 스페이서(2c,2c',6b,6b')에 의해 외부관(O.D)과 중간관경(M.D) 사이와, 그리고 중간관경(M.D)과 내부관경(I.D) 사이의 각각에는 약 25mm(모두 약 50mm)의 공기층이 형성된다.

따라서, 도 8의 덕트 조립체(6)는 외부관(6a,6a'), 중간관(6g,6g'), 및 내부관(2b,2b')으로 이루어진 일종의 삼중관을 형성한다.

상기와 같이 구성된 덕트 조립체(2,6)에서 각각 내부관(2b,2b')의 플랜지(2b-1)를 체결하는 V-밴드의 일종인 제1연결밴드(2e) 주위부(A)를 상세하게 도시한 상세도가 도 9에 도시되어 있다.

이러한 도 9를 참조하면, 상기 내부관(2b,2b')의 플랜지(2b-1)를 체결하기 전에 제1연결밴드(2e) 내부에 내열 실런트(2f:sealant)를 충진하여 체결력을 증대시키거나, 덕트 조립체(2,6) 내부를 통과(유동)하는 배기가스가 누유되지 않고, 덕트 조립체(2,6) 내벽에 형성된 응축수 등이 누수되지 않도록 한다.

그리고 상기 제1연결밴드(2e)는 볼트 너트 조립체(2h)로 최종 체결됨으로서 내부관(2b,2b')이 밀착 결합된다.

또한, 상기 외부관은 제2연결밴드에 의해 체결되므로써 이중관 또는 삼중관의 덕트 조립체(2,6)의 조립이 완료된다.

상기와 같이 구성된 덕트 조립체(2,6)는 일반적으로 내식성이 우수한 스테인리스 스틸(stainless steel)로 이루어져, 지하층 열원장비(예컨대, 보일러)의 배기가스 토출구와 연결하고, 이들 조립체(2,6)를 수직 또는 수평으로 다수개를 조립하여 옥상층까지 연결하여 배기가스가 배출되도록 한다.

그러나, 상술한 바와 같이 종래의 덕트 조립체는 원형 관으로 제작한 후, 그 외부면에 글라스 크로스 섬유와 같은 단열재를 1차 감고, 그 위에 다시 글래스울 또는 세락 울과 같은 단열재를 2차로 감아 발열하는 덕트로부터 단열을 확보하도록 제작되는 바, 이러한 덕트 조립체(2,6)는 시간의 경과에 따라 상기 섬유 단열재가 낡아 찢어지거나 훼손됨으로서, 단열 효율성이 크게 저하됨은 물론 인체에 치명적인 가루로 공기중에 흩날리게 되어 결국 대기 오염의 환경문제와 인근 주민들의 건강을 해치는 등 안전상의 문제를 야기하게 된다.

또한, 종래의 덕트 조립체는 보일러 발전 또는 디젤 터빈발전 등과 같은 시설에 사용됨으로서 주야간 소음이 상당량 발생되는 바, 주거지 인근에서는 이를 해소하기 위해 덕트 조립체 일부분에는 소음장치를 두어 이를 차단하고 있으나, 이러한 소음장치 설비는 제작비용도 고가임은 물론 설치 면적이 대형으로서 공간적 여유가 확보되어야 하는 등 기타 제반 사항을 고려해야 하는 문제가 제기되고 있는 실정이다.

상술한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 마디형 단위 부재로 연속 결합되는 조립식 연도가 형성되되, 상기 연도는 내부관과 외부관으로 된 2중관 구조를 갖도록 형성되고, 그 사이에는 고온단열재를 감싸 충진하도록 함으로써, 종전의 단열재가 외통(외부관)에 감아 포장하는 구조에 비해 월등히 개선된 장착성과 취급성을 확보함은 물론 최적의 단열성이 구현되도록 형성되며, 특히 조립 연결되는 수평, 수직 연도 구간 중 전달되는 소음을 낮추기 위해 흡음재와 타공판으로 구성된 사각 흡음판(스프리터)을 조립식 연도 내부관 안에 장착 후 마디마다 흡음판(스프리터) 각도를 다르게 배치 연결하여 고속으로 흐르는 기류가 스프리터 면에 충돌하도록 하여 흡음이 이루어지도록 함으로써, 연도외 별도 소음장치의 과설계를 방지하고 이에 제작 원가 절감을 통한 생산성과 경제성이 크게 확보되는 것을 특징으로 하는 고단열 및 소음저감 조립식 연도를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 내부관에 고온단열재가 장착됨에 있어서, 집게핀(410)을 갖는 고정핀(400)이 내부관의 외주면에 다수 구비되어 원주방향으로 말아 감싸지는 고온단열재가 자중에 의해 하방향으로 처지지 않도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 내부관에 스프리터를 장착함에 있어서, 내부관의 개구된 관통부를 통해 스프리터가 슬라이딩 인출이 가능하도록 형성되어 사후 교환 교체가 용이하도록 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상하부가 개구되고, 개구된 단부에 연결용 플렌지(110)가 구비되는 중공의 내부관(100)과; 상기 내부관의 외주에 대하여 설정된 간격을 유지하며 폐쇄된 함체 형태를 이루도록 감싸 결합되는 외부관(200)과; 상기 내부관의 외주 및 외부관 내주 사이에 충진되어 단열을 도모하도록 형성되는 고온단열재(300)가; 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 내부관(100)의 외주 면상에는 연성에 의한 구부러짐, 휨 또는 벌림이 가능한 복수의 집게핀(410)을 갖는 고정핀(400)이 다수개 형성되어 원주방향으로 감아 결합되는 고온단열재(300)의 내측면을 관통한 뒤 고온단열재를 자중으로부터 지지 고정하도록 구성된다.

또한, 상기 내부관(100)에는 개구된 방향으로 납작한 함체판 형상의 스프리터(500)가 결합되도록 하되, 상기 스프리터(500)는 이송중인 배기 가스가 부딪히는 일측면 및 타측면에 내열 페인트가 도장된 타공판(510)이 형성되고, 상기 타공판(510) 사이에는 흡음재(520)가 충진되도록 형성된다.

이에, 상기 스프리터(500)는 길이방향 상하 양단부에 배기가스의 원활한 기류 입출을 도모하도록 경사각 또는 라운드형 곡면(530)이 더 구성된다.

또한, 상기 내부관(100)에는 스프리터 지지체(120)가 형성되도록 하되, 상기 지지체(120)는 내부관의 개구된 상단 일측에 '凹' 형 요홈(121-1)이 구비된 끼움판(121)이 형성되고, 상기 끼움판(121)과 상하 수직방향으로 위치한 내부관(100)의 하단 일측에는 안착판(122)이 형성되며, 상기 스프리터(500)는 내부관(100)에 삽입되는 양측단에 '凸' 형 걸림구(540)가 형성되어, 상기 끼움판의 '凹' 형 요홈(121-1)과 스프리터의 '凸' 형 걸림구(540)가 암수 끼움 슬라이딩 방식으로 상하 결합되도록 구성된다.

아울러, 상기 스프리터(500)는 연도 내부에 조립시 이웃한 타측 연도 내 스프리터와 타공판(510) 방향이 서로 직교된 방향으로 교차 배치되도록 구성된다.

이와 같이, 본 발명은 마디형 단위 부재로 연속 결합되는 조립식 연도가 형성되되, 상기 연도는 내부관과 외부관으로 된 2중관 구조를 갖도록 형성되고, 그 사이에는 고온단열재를 감싸 충진하도록 함으로써, 종전의 단열재가 외통(외부관)에 감아 포장하는 구조에 비해 월등히 개선된 장착성과 취급성을 확보함은 물론 최적의 단열성이 구현되도록 형성되며, 특히 조립 연결되는 수평, 수직 연도 구간 중 전달되는 소음을 낮추기 위해 흡음재와 타공판으로 구성된 사각 흡음판(스프리터)을 조립식 연도 내부관 안에 장착 후 마디마다 흡음판(스프리터) 각도를 다르게 배치 연결하여 고속으로 흐르는 기류가 스프리터 면에 충돌하도록 하여 흡음이 이루어지도록 함으로써, 연도외 별도 소음장치의 과설계를 방지하고 이에 제작 원가 절감을 통한 생산성과 경제성이 크게 확보되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 내부관에 고온단열재가 장착됨에 있어서, 집게핀(410)을 갖는 고정핀(400)이 내부관의 외주면에 다수 구비되어 원주방향으로 말아 감싸지는 고온단열재가 자중에 의해 하방향으로 처지지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 내부관에 스프리터를 장착함에 있어서, 내부관의 개구된 관통부를 통해 스프리터가 슬라이딩 인출이 가능하도록 형성되어 사후 교환 교체가 용이하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 연도에 스프리터가 결합된 상태를 나타낸 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 고온단열재가 내부관에 형성된 고정핀에 결합된 상태를 나타낸 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 스프리터가 조립식 연도의 내부관에 결합되는 상태를 나타낸 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 스프리터의 부분 절개 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 조립식 연도가 시공된 사례를 나타낸 예시도,
도 6 내지 도 10은 종래의 조립식 연도를 나타낸 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 내부관(100), 외부관(200) 및 고온단열재(300)로 구성된다.

이때, 상기 내부관(100)은 상하부가 개구되고, 개구된 단부에 연결용 플렌지(110)가 구비되는 중공형태인 납작한 원통관으로 형성된다.

즉, 상기 내부관은 개구된 상하 양단부에 브이밴드 또는 기타 조립구에 의해 연속 이음 결합이 가능한 절곡된 리브형 플렌지가 형성되는 원통형 중공관으로 형성된다.

이에, 상기 외부관(200)은 상기 내부관의 외주에 대하여 설정된 간격을 유지하며 폐쇄된 함체 형태를 이루도록 감싸 결합되도록 형성된다.

이때, 상기 고온단열재(300)는 상기 내부관의 외주 및 외부관 내주 사이에 충진되어 단열을 도모하도록 형성된다.

즉, 상기 고온단열재는 세락 울, 그라스 울 또는 미네랄 울과 같은 소재로 이루어져 고온단열을 확보하도록 형성된다.

이때, 상기 내부관(100)의 외주 면상에는 연성에 의한 구부러짐, 휨 또는 벌림이 가능한 복수의 집게핀(410)을 갖는 고정핀(400)이 다수개 형성되어 원주방향으로 감아 결합되는 고온단열재(300)의 내측면을 관통한 뒤 고온단열재를 자중으로부터 지지 고정하도록 구성된다.

또한, 상기 내부관(100)에는 개구된 방향으로 납작한 함체판 형상의 스프리터(500)가 결합되도록 하되, 상기 스프리터(500)는 이송중인 배기 가스가 부딪히는 일측면 및 타측면에 내열 페인트가 도장된 타공판(510)이 형성되고, 상기 타공판(510) 사이에는 흡음재(520)가 충진되도록 구성된다.

이에, 상기 스프리터(500)는 길이방향 상하 양단부에 배기가스의 원활한 기류 입출을 도모하도록 경사각 또는 라운드형 곡면(530)이 더 구성된다.

또한, 상기 내부관(100)에는 스프리터 지지체(120)가 형성되도록 하되, 상기 지지체(120)는 내부관의 개구된 상단 일측에 '凹' 형 요홈(121-1)이 구비된 끼움판(121)이 형성되고, 상기 끼움판(121)과 상하 수직방향으로 위치한 내부관(100)의 하단 일측에는 안착판(122)이 형성되며, 상기 스프리터(500)는 내부관(100)에 삽입되는 양측단에 '凸' 형 걸림구(540)가 형성되어, 상기 끼움판의 '凹' 형 요홈(121-1)과 스프리터의 '凸' 형 걸림구(540)가 암수 끼움 슬라이딩 방식으로 상하 결합되도록 구성된다.
즉, 상기 스프리터 지지체(120)는 끼움판(121)과 안착판(122)으로 구성되는 것으로, 스프리터의 '凸' 형 걸림구(540)가 끼움판(121)의 '凹' 형 요홈(121-1)을 통해 상하 수직방향으로 슬라이딩 결합되면 하부 안착판(122)에 스프리터가 안착되면서 조립된다.

아울러, 상기 스프리터(500)는 도 5에 도시된 바와 같이, 다단 적층식 또는 다분할 조립식 구조의 연도들 중에 선택된 어느 하나의 연도에 결합되어 상기 스프리터로 하여금 소음을 절감하도록 하되, 스프리터가 결합된 해당 연도는 조립시 이웃한 타측 연도 내 스프리터와 타공판(510) 방향이 서로 직교된 방향으로 교차 배치되어 지그재그 형상을 이루도록 구성된다.
즉, 본원발명의 연도는 내부관, 외부관, 고온단열재가 한 토막을 이루는 개체로서, 본원발명은 이러한 한 토막씩의 연도를 다수 형성한 뒤 이를 연결 조립 시공함으로써, 일련의 연도 라인을 이루도록 형성된다.
이에, 상기 스프리터(500)가 연도 내에 결합됨에 있어서, 상하 이웃한 스프리터(위 아래 연속되며 결합된 스프리터)들의 타공판 방향이 서로 직교되도록 설치하는 이유는, 발전기에서 전달되는 소음은 특정한 방향성 없이(↗,←,↖,→ 등) 연도 내부(내경)를 자유방향(아무렇게나)에서 치고 올라옴으로써, 소음을 맞이하는 타공판의 위치가 서로 다르게 배치되면 흡음을 최적화할 수 있기 때문이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 ... 내부관 110 ... 플렌지
200 ... 외부관 300 ... 고온단열재
400 ... 고정핀 410 ... 집게핀
500 ... 스프리터 510 ... 타공판
520 ... 흡음재 530 ... 경사각 또는 라운드형 곡면

Claims (6)

1. 상하부가 개구되고, 개구된 단부에 연결용 플렌지(110)가 구비되는 중공의 내부관(100)과; 상기 내부관의 외주에 대하여 설정된 간격을 유지하며 폐쇄된 함체 형태를 이루도록 감싸 결합되는 외부관(200)과; 상기 내부관의 외주 및 외부관 내주 사이에 충진되어 단열을 도모하도록 형성되는 고온단열재(300)가; 구성되어 이루어진 조립식 연도에 있어서,
   상기 내부관(100)에는 개구된 방향으로 납작한 함체판 형상의 스프리터(500)가 결합되도록 하되, 상기 스프리터(500)는 이송 중인 배기 가스가 부딪히는 일측면 및 타측면에 내열 페인트가 도장된 타공판(510)이 형성되고, 상기 타공판(510) 사이에는 흡음재(520)가 충진되며, 상기 내부관(100)에는 스프리터 지지체(120)가 형성되도록 하되, 상기 지지체(120)는 내부관의 개구된 상단 일측에 '凹' 형 요홈(121-1)이 구비된 끼움판(121)이 형성되고, 상기 끼움판(121)과 상하 수직방향으로 위치한 내부관(100)의 하단 일측에는 안착판(122)이 형성되며, 상기 스프리터(500)는 내부관(100)에 삽입되는 양측단에 '凸' 형 걸림구(540)가 형성되어, 상기 끼움판의 '凹' 형 요홈(121-1)과 스프리터의 '凸' 형 걸림구(540)가 암수 끼움 슬라이딩 방식으로 상하 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고단열 및 소음저감 조립식 연도.
2. 제 1항에 있어서, 상기 내부관(100)의 외주 면상에는 연성에 의한 구부러짐, 휨 또는 벌림이 가능한 복수의 집게핀(410)을 갖는 고정핀(400)이 다수개 형성되어 원주방향으로 감아 결합되는 고온단열재(300)의 내측면을 관통한 뒤 고온단열재를 자중으로부터 지지 고정하도록 하는 것을 특징으로 하는 고단열 및 소음저감 조립식 연도.
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서, 상기 스프리터(500)는 길이방향 상하 양단부에 배기가스의 원활한 기류 입출을 도모하도록 경사각 또는 라운드형 곡면(530)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고단열 및 소음저감 조립식 연도.
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서, 상기 스프리터(500)는 연도 내부에 조립시 이웃한 타측 연도 내 스프리터와 타공판(510) 방향이 서로 직교된 방향으로 교차 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 고단열 및 소음저감 조립식 연도.
   

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