KR101956948B1

KR101956948B1 - 개선된 디버터의 댐퍼

Info

Publication number: KR101956948B1
Application number: KR1020147003325A
Authority: KR
Inventors: 울프강 샤바그; 아서 조세프 헨드리쿠스 프란체스코 누어스; 프랑크 윌렘
Original assignee: 글로벌 파워 네덜란드 비.브이.
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2019-03-11
Also published as: ES2810151T3; NL2007102C2; US20140150399A1; EP2732138B1; WO2013009177A1; US10024194B2; KR20140051294A; EP2732138A1

Abstract

본 발명은 큰 단면적을 갖는 가스 덕트에서 가스 플로우를 제어하기 위한 디버터 댐퍼에 관한 것으로, 상기 디버터 댐퍼는: - 1개의 입력구와 2개의 배출구를 갖는 하우징, - 제1 최종 위치에서 제1 배출구를 닫고 제2 최종 위치에서 제2 배출구를 닫는 회동 가능한 플랩, - 회동 가능한 플랩에 연결되며, 적어도 부분적으로 2개의 반대편 하우징 벽들 사이 및 2개의 반대편 하우징 벽들 중 적어도 하나를 통하여 연장되는 구동축, - 구동축이 통하여 연장되는 적어도 하나의 하우징 벽의 근방 또는 반대의 하우징 외부에 위치하며, 최종 위치들 중 하나 또는 최종 위치들 사이의 위치로 플랩을 회동시키기 위하여 상기 구동축에 연결되는 적어도 하나의 실린더 피스톤 유닛을 포함하는 적어도 하나의 액추에이터 기구를 포함한다.

Description

개선된 디버터의 댐퍼 {IMPROVED DIVERTER DAMPER}

본 발명은 디버터의 댐퍼에 관한 것이다.

디버터의 댐퍼는 가스 터빈 시스템 및 상대적으로 큰 단면적을 갖는, 즉 5 m²보다 큰 덕트(duct)를 포함하는 유사한 시스템에 사용될 수 있다. 디버터 댐퍼의 프레임은 내부에 가지를 갖는 커다란 종류의 덕트를 포함하는 하우징을 대표한다. 피봇식 플랩(pivotally flap)을 사용하여, 덕트의 배출구 또는 가지의 배출구 또는 이러한 최종 위치 사이에서 플랩이 연장되면 덕트 배출구 및 가지 배출구의 양쪽 모두로 가스 플로우가 전환된다. 상기 플랩은 주로 혹은 완전히 디버터 댐퍼 하우징의 외부에 위치하는 액추에이션 기구(actuation mechanism)에 의해 구동된다. 상기 플랩은 가스 흐름 밖에 위치하는 최종 위치 내에 있다. 상기 플랩 자체는 플러터(flutter) 저항과 강력한 밀폐를 위한 견고함을 주기 위하여 형성된다. 상기 플랩의 경첩(hinging)은 통상적으로 고온 가스 원으로부터 가장 먼 개구 가장자리 및 턱트 정상에 배열된다. 이러한 마운팅은 업스트림 압력이 플랩을 견고하게 위치시키는 것을 돕도록 한다. 가스-터빈 배기가스의 전환이 댐퍼의 유일한 응용만은 아니다. 직관 덕트에서 그것은, 예를 들어 연도가스 탈황 작업에서, 우회 댐퍼의 역할을 할 수 있다.

상기 엑추에이션 기구는 경첩에 연결되는 적어도 하나의 실린더 피스톤 유닛을 포함한다. 상기 경첩은 부분적으로 하우징 내부 및 부분적으로 하우징 외부에 위치하는 구동축을 포함한다. 종래의 토글형(toggle type) 디버터 댐퍼에서, 하우징의 내부에 위치하는 구동축은 플랩에 종래의 엘보 구조에 연결된 레버를 사용하는 것이다.

종래의 구동축은 그것의 적어도 하나의 단부가 하우징 내부의 레버를 운반하는 허브에 용접된 상대적으로 얇은 벽으로 싸인 액추에이터 파이프를 포함한다. 더욱 보편적인 양쪽 이격된 단부들은 하우징 내 레버를 운반하는 허브에 용접된다. 허브는 예를 들어 샤프트 키를 사용하여 거대 샤프트에 연결된다. 상기 샤프트는 하우징의 내부에서 외부로 연장된다. 하우징 밖에서 상기 샤프트는 하우징의 반대편 벽에 위치하는 엑추에이터 기구에 연결된다.

종래의 구동축의 문제점은 그것의 구조가 다소 복잡하다는 것이다. 더욱이, 구동축에서 발생되는 열적 스트레스를 보상하기 위하여 다수의 방안들이 구동 기구 내에 채용되어야만 한다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 영국 공개 특허 GB 1547921A(1979.07.04)가 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 열적 스트레스에 덜 민감하고 덜 복잡한 구동축을 포함하는 디버터 댐퍼를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1에 기재된 디버터 댐퍼를 사용하여 달성된다.

본 발명에 따른 디버터 댐퍼의 구동축은 적어도 하나의 중공형 액추에이터 파이프 단부를 포함하고, 상기 액추에이터 단부는 적어도 하나의 하우징 벽을 통해 연장되어 상기 단부가 플랩에 연결되는 하우징 내부와 각 단부가 적어도 하나의 실린더 피스톤 유닛에 연결되는 하우징 외부 양쪽에 상기 파이프 단부가 위치한다.

종래의 구동충의 거대 샤프트를 제거함으로써, 무게를 상당히 줄일 수 있게 된다. 이러한 거대 샤프트는 주로 단조된 철로 구성되고 그 제조 과정에서 많은 에너지를 소모하여 상대적으로 중요한 환경적 영향을 발생시킨다. 예를 들어, 앞에서 언급된 단부들 중 적어도 하나를 포함하는 중공형 액추에이터 파이프를 갖고 약 9m (9000mm)의 총 길이와 500mm의 직경을 갖는 디버터 댐퍼를 사용하여, 약 4000kg의 총 무게를 감소시킬 수 있다. 플랩의 크기 및 이와 상응하여 플랩을 사용하여 닫혀지는 턱트의 단면에 의존하여, 5-15 m²사이의 단면을 갖는 덕트에서, 단부들 중 오직 하나가 앞에 기술된 구성인 것은 상대적으로 작은 디버터 댐퍼에서 가능하다. 그러나, 사용 중 플랩을 회전시키는 힘을 균등하게 분배시키기 위하여, 10m² 로부터 시작하는 단면적을 갖는 덕트에 있어 이러한 디버터 댐퍼는 2개의 이격된, 공통의 가상 중심 축을 가지는 실질적으로 동일한 크기를 갖고 실질적으로 중공형 액추에이터 파이프 단부들을 포함하고, 상기 액추에이터 파이프 단부들이 2개의 반대편의 하우징 벽을 통하여 연장되어 각 단부가 레버들 중에 하나에 연결되는 하우징 내부와 각 단부가 적어도 하나의 실린더 피스톤 유닛에 연결되는 하우징 외부 양쪽에 각 단부가 위치한다.

더욱이, 중공형 파이프 단부의 제조과정은 통상의 구동축에 비해 덜 복잡하여, 저비용과 더 짧은 납기가 가능하게 된다. 더욱이, 중공형 파이프 단부의 제조는 많은 에너지를 소모하지 않아 상대적으로 적은 환경적 영향을 발생시킨다. 본 발명에 따르는 구동축의 주요 장점은 각 중공형 액추에이터 파이프 단부가 하나의 물질로 구성되어 있어 열적 스트레스에 덜 민감하고, 일정한 원통형의 파이프 같은 형상 및 일정한 물질 두께를 갖는다. 예를 들어 가스 터빈에서의 사용에서, 디버터 댐퍼의 하우징 내에서 적시의 델타 온도는 매우 높다. 이 삼분 이내에 디버터 댐퍼의 하우징 내부에서 온도가 실온에서 700도 이상으로 상승된다. 오직 하나의 물질이 사용, 일정한 원통형의 파이프 같은 형상 및 일정한 물질 두께로 인해, 구동축의 주요 컴포넌트, 즉 2개의 이격된, 중공형 액추에이터 파이프 단부들은 일정한 방식으로 가열될 것이고 일정한 팽창 특성을 갖게 되므로 열적 스트레스는 제어 가능한 방식으로 처리될 것이다. 열적 스트레스로 인해 허브와 액추에이터 파이프 사이에 용접 균열을 포함하는 종래의 구동축 문제점을 더 이상 점검할 필요가 없기 때문에, 이것은 구동축의 정비가 현격하게 감소될 수 있는 장점을 갖는다.

유리한 실시예에서, 적어도 하나의 중간 액추에이터 파이프 부분을 사용하여 액추에이터 파이프의 각 단부들은 서로 연결되어 실질적으로 균일한 직경 및 균일한 벽 두께를 갖는 하나의 중공형 액추에이터 파이프가 제공된다. 액추에이터 파이프 단부들은 동일한 두께와 직경을 갖는 중공형 중간 부분에 용접될 수 있다. 그러나, 액추에이터 파이프 단부들이 중간 액추에이터 파이프 부분과 일체형인 것도 또한 가능하다. 액추에이터 파이프가 만들어지는 방식은, 구동축의 길이 범위가 3-15m 사이에서 변동되므로, 구동축의 총 길이로부터 의존될 것이다. 중간 액추에이터 파이프 부분은 구동축에 기계적 강도를 주로 제공할 것이고 파이프 단부들과 중간 부분 사이 또는 중간 부분들의 물질 두께에서 또는 물질에서 차이가 없으므로 열적 스트레스 특성이 예측 가능하거나 제어 가능할 것이다.

다른 실시예에서, 하우징 밖에서 액추에이터 파이프의 각 단부는 액추에이터 파이프와 적어도 하나의 실린더 피스톤 유닛 사이에 연결을 제공하는 연결 플랜지를 포함하고, 연결 플랜지는 액추에이터 파이프와 일체형이다. 단부와 연결 플랜지들 중 하나 사이의 각도는 거의 90도 이다.

액추에이터 파이프와 연결 플랜지가 일체형으로 형성되어 있으므로, 실리던 피스톤 유닛에서 액추에이터 파이프로 플랩을 회전시키는 힘을 전달하기 위하여 강한 연결이 제공된다. 더욱이, 일체형 구조는 어떠한 샤프트 키 및 베어링을 사용하지 않아 상대적으로 간단하고 비용 효율적인 구조가 제공된다.

추가의 실시예에서, 액추에이터 기구는 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고, 제2 프레임은 제1 프레임이 위치한 사이에 2개의 제2 프레임 부분들을 포함한다. 제1 프레임은 연결 플랜지들로 구성되고, 제1 프레임은 액추에이터 파이프의 단부를 회전시키기 위하여 실린더 피스톤 유닛의 적어도 하나의 피스톤 로드에 피봇식으로 직접적으로 마운트 된다. 피봇식 방식으로 제1 프레임과 피스톤 로드의 이러한 직접적인 마운팅은 액추에이터 파이프를 회전시키기 위한 양호하고 낮은 유지보수 메커니즘을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 상기 각 제2 프레임 부분은 일 슬리브 베어링을 사용하여 액추에이터 파이프의 단부에 연결된다. 바람직하게는, 이러한 슬리브 베어링은 액추에이터 파이프를 갖는 액추에이터 기구의 유일한 베어링이다. 구동축에서 이러한 슬리브 베어링은 대칭적으로 배열되고, 즉 디버터 댐퍼 하우징의 각 면에 2개의 슬리브 베어링으로 배열된다. 상기 슬리브 베어링은 더욱이 액추에이터 파이프가 그것의 길이 방향으로 연장될 수 있는 것을 가능하게 한다. 특히, 디버터 댐퍼의 예열 중 열적 스트레스는 액추에이터 파이프의 이러한 길이 방향 연장을 제공할 것이다. 액추에이터 파이프는 슬리브 베어링을 사용하여 그것의 길이 방향에서 제어 가능한 방식으로 연장되므로, 본 발명에 따른 디버터 댐퍼의 구동축에서는 종래의 열적 스트레스 문제점들이 더 이상 존재하지 않는다.

더욱이, 2개의 제2 프레임 부분은 실린더 피스톤 유닛의 실린더 배럴에 연결되고, 적어도 하나의 외부 지지대를 사용하여 실린더 배럴이 피봇축에 대하여 피봇식으로 지지된다. 이러한 실시예에서, 액추에이터 파이프 및 액추에이터 기구는 통합 컴포넌트이므로 부가적인 베어링, 더욱이 슬리브 베어링은 생략될 수 있어, 비용 효율적인 디버터 댐퍼가 제공된다. 또한, 외부 피봇식 지지대를 사용하여, 상대적으로 작은 회동 운동이 허용되어, 필요하다면 액추에이터 기구는 액추에이터 파이프를 따르는 것이 가능할 수 있다.

추가의 실시예에서, 하우징 내부에 위치하는 각 액추에이터 파이프 단부에는 레버들 중 하나와 연결되는 연결 수단이 제공되고, 연결 수단은 액추에이터 파이프 단부와 일체형으로 형성된다. 바람직하게는, 레버는 액추에이터 단부와 일체형으로 형성된다. 이것은 또한 디버터 댐퍼 하우징 내부에서 양호하고 낮은 유지보수 구조를 제공한다.

본 발명은 또한 앞에서 기술된 디버터 댐퍼의 설치 방법에 관한 것이다. 이 설치 방법의 목적은 제조 시간을 단축시키는 것이다. 본 목적은 청구항 10에 기재된 방법에 의해 달성될 수 있다. 이 방법을 사용하여 디버터 댐퍼의 하우징이 설치 위치에 설치될 수 있고, 반면에 액추에이터 파이프 및 액추에이터 기구는 사전 조립되어 설치 위치에서 디버터 댐퍼의 나머지에 배치될 수 있다. 이러한 설치 방법은 설치 시간을 20%까지 단축시키고 디버터 댐퍼 제조에 필요한 에너지 소모를 현격하게 감축시킨다.

본 발명은 여기에 첨부된 도면들에 개시된 모범적인 실시예를 예를 들어 더욱 자세하게 기술된다.

도 1은 본 발명에 따른 디버터 댐퍼의 대략적인 단면도를 나타낸다

도 2는 도 1에 나타난 본 발명에 따른 디버터 댐퍼 일 부분의 측면도를 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 디버터 댐퍼의 액추에이터 파이프 단부로써, 도 2에 기재된 A1-A1 단면을 나타낸다.

여러 도에서 유사한 부분들은 동일한 도면부호로 표시된다.

도 1에 나타난 디버터 댐퍼(1)는 3개의 전도체 연결, 즉 1개의 입력구(5) 및 2개의 배출구(7, 9)를 갖는 하우징(3)을 포함한다. 도 1은 하우징(3) 내부에서 본 발명에 따른 디버터 댐퍼의 특징부를 주로 나타낸다. 이러한 입력구(5) 및 2개의 배출구(7, 9)는 빌드-업 단계에서 가스 덕트(미도시)에 연결된다. 또한 사용시 배출구들(7, 9) 중 하나가 입력구로 기능하여, 입력구(5)가 배출구가 되는 것이 가능하다. 배출구(7, 9)에는 밀폐 수단(11, 13)이 각각 제공된다. 제1 피봇축(21)을 정의하는 샤프트(20)에 대해 대략 90도의 각도를 통하여 왕복(reciprocal) 회동 운동(pivoting movement)을 하기 위한 각각의 밀폐 부재(15, 17)를 갖는 플랩(19)이 하우징(3) 내에 마운트된다. 따라서, 도 1의 실선으로 나타난 바와 같이, 플랩(19)은 플랩(19)이 제1 배출구(7)를 닫는 제1 위치인 제1 최종 위치로 제1 피봇축(21) 주위를 회동할 수 있고 제1 위치로부터 플랩(19)은 도 1의 점선으로 부분적으로 나타난 바와 같이, 제2 배출구(9)을 닫는 제2 최종 위치로 회동할 수 있다. 플랩의 최종 위치에서, 배출구(7, 9)는 플랩(19), 밀폐 수단(11, 13) 및 밀폐 부재(15, 17)를 사용하여 막혀진다.

플랩(19)은 구동축(25)에 고정된 회동 레버(29, 30)에 의해 회전축(27)을 정의하는 구동축(25)에 의해 그것의 최종 위치들 사이에서 이동한다. 레버(29, 30)는 제2 및 제3 피봇축(31, 33) 주위를 회동할 수 있다. 회전축(27)에 대한 반대 방향으로의 구동축(25) 회전은 레버(30)가 그것의 두 최종 위치 사이에서 플랩(19)을 움직일 수 있기에 충분한 회전 각도를 통하여 레버(29)를 이동시킬 수 있다. 도 1에서 실선 및 부분적으로 점선을 사용하여 최종 위치들을 나타내고 있으며, 예를 들어 도 1에서 강조를 갖고 표시되는 점선 레버들을 확인할 수 있으며, 도 1에서 레버(29', 30')을 확인할 수 있다. 구동축(25) 및 플랩(19)에 연결되는 레버(29, 30)의 이러한 구성은 종래기술로 알려져 있고 레버들의 이러한 구성은 토글형의 디버터 댐퍼(1)의 엘보 구성으로 표현된다. 이러한 구성은 당해 기술분야의 통상의 기술을 가진 자에게 알려져 있으므로 이러한 엘보 구성이 세부적으로 어떠한 것인지는 본 설명에서는 생략하도록 한다.

도 2에는 하우징(3)의 하우징 벽(51) 부분이 나타나고, 더욱 특별하게는 하우징 벽(51)의 외부가 나타난다. 더욱이, 도 2에는 그것의 두 최종 위치들 사이로 플랩 구성(19)의 운동을 달성시키기 위하여 축(27)에 대한 구동축(25)의 왕복 회전을 위한, 하우징(3)의 외부에 위치하는 액추에이터 기구(55)가 도시된다. 하우징 벽(51)의 반대편 하우징 벽(미도시)은 또한 도 2에 나타난 액추에이터 기구(55)와 동일한, 액추에이터 기구(미도시)를 포함한다. 도 3에는 도 2에 나타난 점선 A1-A1에 걸치는 도식적인 단면도가 나타나 있다. 도 3은 구동축(25), 하우징 벽(51)의 외부(51a)를 마주보는 측에서의 하우징 외부에 위치하는 액추에이터 기구(55)의 부분, 및 레버(29)에 연결되는 부분인(도 3에 미도시), 하우징 벽(51a)의 내부(51b)를 마주보는 하우징의 내부에 위치하는 구동축(25)의 부분을 나타낸다.

본 발명에 따른 구동축(25)은 도 3에서 점선으로 표시되는 공통 가상 중심축(59)을 갖는 2개의 이격된, 실질적으로 동일한 크기를 갖고 실질적으로 동일하게 중공형 액추에이터 파이프 단부들을 포함한다. 이러한 액추에이터 파이프 단부들(60) 중 하나가 도 3에 표시된다. 상기 액추에이터 파이프 단부(60)는 하우징 벽(51)을 통하여 연장되어 레버들(27) 중 하나에 각 단부(60)가 연결되는 하우징(3) 내부 및 2개의 실린더 피스톤 유닛(61, 63)에 각 단부(60)가 연결되는 하우징(3) 외부 양쪽에 단부(60)가 위치한다. 다른 동일한 액추에이터 파이프 단부(미도시)는 디버터 댐퍼(1)의 반대편 하우징 벽(미도시)를 통하여 연장된다. 액추에이터 파이프(60)의 단부들은 적어도 하나의 중간 액추에이터 파이프 부분(65)를 사용하여 서로 연결되어 그것의 전체 길이 방향에서 실질적으로 균일한 직경 및 균일한 벽 두께를 갖는 하나의 중공형 액추에이터 파이프(67)가 제공된다.

각 액추에이터 기구(51)는 2개의 실린더 피스톤 유닛(61, 63)을 갖는 유압 실린더 시스템을 포함하고, 2개의 실린더 피스톤 유닛(61, 63)은 최종 위치들 중 하나 또는 최종 위치들 사이의 위치로 플랩(19)을 회동시키기 위해 상기 구동축(25)에 연결된다. 액추에이터 기구는 또한 도 3에서 점선으로 표시되는 제1 프레임(71) 및 제2 프레임(73)을 포함하고, 여기에 제2 프레임(73)은 제1 프레임(71)이 위치하는 사이에 2개의 제2 프레임 부분(73a,b)을 포함한다.

제1 프레임(71)은 통상의 기술을 가진 자에게 "레버 암(lever arm)"으로 또한 알려진, 연결 플랜지들(75)로 구성되고, 연결 플랜지(75)는 액추에이터 파이프 단부(60)와 일체형이고 단부(60)와 연결 플랜지(75) 사이의 각도는 대략 90도 이다. 연결 플랜지(75)를 사용하여, 제1 프레임은 액추에이터 파이프의 단부(60)를 회전시키기 위한 실린더 피스톤 유닛(61, 63)의 피스톤 로드에 제1 프레임이 피봇식으로 직접적으로 마운트된다. 더욱이, 예를 들어 디버터 댐퍼(1)의 유지보수 동안에 막대(미도시)를 사용하여 최종 위치들 중의 하나에서 플랩(19)을 고정시키기 위한 잠금 개구(72)가 개시된다.

각 제2 프레임 부분(73a, b)는 슬리브 베어링(80)을 사용하여 액추에이터 파이프(67)의 단부(60)에 연결된다. 2개의 제2 프레임 부분(73a, b)은 실린더 피스톤 유닛(61, 63)의 실린더 배럴(81, 83)에 연결되고, 실린더 배럴(81, 83)은 적어도 하나의 외부 지지대(89, 91)을 사용하여 피봇축(85, 87)에 대해 피봇식으로 지지된다.

예를 들어 가스 터빈에 사용시, 디버터 댐퍼(1)의 하우징(3) 내부에서 적시의 델타 온도가 매우 높다. 몇 분 이내에 디버터 댐퍼(1)의 하우징(3) 내부에서 온도가 실온에서 700도 이상으로 상승한다. 구동축(25)은 일정한 원통형의 파이프 같은 형상 및 일정한 물질 두께를 갖는, 오직 하나의 물질로 제조되는 액추에이터 파이프로 만들어 진다. 액추에이터 파이프의 이러한 특성으로 인해, 일정한 방식으로 가열될 것이고 액추에이터 파이프(67)의 주로 길이 방향에서 일정한 팽창 특성을 갖게 된다. 이러한 방식에서 열적 스트레스는 제어 가능한 방식으로 처리될 것이다. 슬리브 베어링(80)을 사용하여 및/또는 외부 지지대(89, 91)을 사용해 피봇축(85, 87)에 대해 회동 가능한 실린더 피스톤 유닛(61, 63)을 사용하여 액추에이터 파이프(67)의 길이 방향 팽창이 보상된다. 따라서, 본 발명에 따른 디버터 댐퍼(1)의 구동축에서는 종래의 열적 스트레스 문제점들이 더 이상 존재하지 않는다.

하우징 내부에 각 액추에이터 파이프 단부(60)에는 레버(29)에 연결되는 연결 수단(미도시)가 제공되고, 연결 수단은 바람직하게 액추에이터 파이프 단부(60)과 일체형으로 형성된다. 레버(29)가 액추에이터 파이프 단부(60)과 일체형으로 형성되는 것이 또한 가능하다.

더욱이, 적어도 하나의 중공형 파이프 단부에는 중공형 파이프 단부(60) 내부에 위치하는 차단 부재(insulation, 62)가 적어도 부분적으로 제공된다. 하우징 내부에 위치하는 중공형 파이프 단부의 부분으로부터 하우징 외부에 위치하는 중공형 파이프 단부의 부분으로 열을 차단하는데 사용하기 위하여 차단 부재(62)는 중공형 파이프 단부(60)의 내부 직경에 거의 상응하는 직경을 갖는 원통형 형태를 갖는다. 차단 부재(62)는 바람직하게는 하우징 벽(51) 근방에 배치되고 바람직하게는 하우징 벽(51) 두께에 상응하는 구동축(25)의 길이 방향으로 길이를 갖는다.

하우징(3)은 앞의 설명된 바와 같이 하우징 벽(51)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 도 2에 보여진 바와 같이, 하우징 벽(51)은 더 큰 벽 부분(93) 및 더 작은 벽 부분(95)를 포함하고 액추에이터 파이프 단부(60)는 더 작은 벽 부분(95)를 통하여 연장된다. 반대편 하우징 벽(51)은 또한 이러한 더 작은 벽 부분(미도시) 및 더 큰 벽 부분(미도시)를 갖는다. 더 작은 벽 부분(95)는 2개의 점선과 1개의 실선(도 3에서 화살표로 표시)의 조합으로 표시된다. 더 작은 벽 부분(95)는 바람직하게는 용접에 의해 더 큰 벽 부분(93)에 연결 가능하다. 이러한 방식에서 일체형으로 액추에이터 기구(55) 및 액추에이터 파이프(25)를 포함하는 더 작은 벽 부분(95)을 사전 조립하는 것이 가능하다. 디버터 댐퍼(1) 내 액추에이터 기구(55) 및 액추에이터 파이프(25)를 배치시키기 위한 위치에서 액추에이터 기구(55) 및 액추에이터 파이프(25)를 갖는 이러한 더 작은 부분이 더 큰 부분에 연결될 수 있다. 이러한 설치 방법은 설치 시간을 20%까지 단축시킨다.

도면들에서 2개의 중공형 파이프 단부들이 개시된 바 있다. 그러나 본 발명에 따라 오직 1개의 중공형 파이프 단부를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어 구동축(25)의 다른 단부는 반대편 하우징 벽을 통해 연장되지 않지만, 구동축(25)의 이러한 다른 단부가 이 하우징 벽의 내부에 마운트되는 베어링인 것이 가능하다.

비록 도면들에서는 토글형 디버터 댐퍼(1)이 개시되어 있지만, 피봇형 디버터 댐퍼(미도시) 내에서 중공형 파이프 단부를 사용하는 것 또한 가능하다.

또한, 비록 바람직한 실시예에서는 2개의 실린더 유닛(61, 63)이 플랩의 회동 운동을 실행하기 위하여 하우징의 각 측면에 사용되지만, 각 측면에 오직 하나의 피스톤 유닛만을 사용하는 것 또한 가능하다. 본 발명에 따르는 오직 하나의 단부 및 이 하우징 벽 내부에 마운트되는 구동축 베이링의 다른 단부를 갖는 앞서 기술된 구동축의 경우, 디버터 댐퍼는 플랩을 회전시키기 위하여 오직 하나의 실린더 피스톤 유닛을 사용할 수도 있다.

Claims

큰 단면적의 가스 덕트 내에서 가스 플로우를 제어하는 디버터 댐퍼(1)로서,
상기 디버터 댐퍼는,
- 입력구(5) 및 2개의 배출구(7,9)를 갖는 하우징(3),
- 제1 최종 위치에서 제1 배출구를 닫고 제2 최종 위치에서 제2 배출구를 닫는 회동 가능한 플랩(pivotable flap)(19),
- 상기 회동 가능한 플랩에 연결되는 구동축(25), 여기서 상기 구동축은 적어도 부분적으로 2개의 반대편 하우징 벽들(51) 사이에서 및 2개의 반대편 벽들 중 적어도 하나를 통하여 연장됨,
- 상기 구동축을 통하여 연장되는 적어도 하나의 하우징 벽의 근방 또는 반대의 하우징 외부에 위치하는 적어도 하나의 액추에이터 기구(actuator mechanism)(55)로서, 상기 구동축은 적어도 하나의 중공형 액추에이터 파이프 단부(hollow actuator pipe end)를 포함하고, 상기 액추에이터 파이프 단부는 적어도 하나의 하우징 벽을 통하여 연장되어 상기 단부가 플랩에 연결되는 하우징 내부 및 단부가 상기 액추에이터 기구에 연결되는 하우징 외부 양쪽에 상기 파이프 단부가 위치하고,
상기 액추에이터 기구는 상기 회동 가능한 플랩의 제1 및 제2 최종 위치들 중 하나 또는 상기 회동 가능한 플랩의 제1 및 제2 최종 위치들 사이의 위치로 플랩을 회동시키기 위하여 상기 구동축의 상기 파이프 단부에 연결되는 적어도 2개의 실린더 피스톤 유닛(61, 63)을 포함하고, 상기 하우징 외부에서 상기 액추에이터 파이프 단부는 액추에이터 파이프와 적어도 2개의 실린더 피스톤 유닛 사이에 연결을 제공하기 위하여 연결 플랜지들(75)을 포함하고, 상기 연결 플랜지들은 상기 액추에이터 파이프 단부와 일체형인 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 구동축은 2개의 이격된, 공통의 가상 중심 축(59)을 가지며 동일한 크기를 갖고 동일하게 중공형 액추에이터 파이프 단부들을 포함하고, 각 액추에이터 파이프 단부는 2개의 반대편 하우징 벽들 중 하나를 통하여 연장되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제2항에 있어서,
상기 액추에이터 파이프의 단부들은 적어도 하나의 중간 액추에이터 파이프 부분(actuator pipe section)(65)을 사용하여 서로 연결되어 균일한 직경 및 균일한 벽 두께를 갖는 하나의 중공형 액추에이터 파이프가 제공되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 내부의 파이프 단부는 엘보(elbow) 구조로 구성된 레버(29, 30)를 사용하여 플랩에 연결되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 외부에서 액추에이터 파이프의 단부들은 액추에이터 파이프와 실린더 피스톤 유닛들 사이에 연결을 제공하기 위하여 적어도 2개의 연결 플랜지를 포함하고, 상기 연결 플랜지는 액추에이터 파이프 단부들과 일체형이고, 상기 액추에이터 기구는 제1 프레임(71) 및 제2 프레임(73)을 더 포함하고, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임이 위치하는 사이에 2개의 제2 프레임 부분(73a, 73b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제5항에 있어서,
상기 제1 프레임은 적어도 하나의 연결 플랜지로 구성되고, 제1 프레임은 액추에이터 파이프의 단부를 회전시키기 위하여 실린더 피스톤 유닛의 적어도 하나의 피스톤 로드(77, 79)에 피봇식으로(pivotally) 직접적으로 마운트되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제5항에 있어서,
각 제2 프레임 부분은 1개의 슬리브 베어링(sleeve bearing)(80)을 사용하여 액추에이터 파이프의 단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제5항에 있어서,
상기 2개의 제2 프레임 부분은 실린더 피스톤 유닛의 실린더 배럴(cylinder barrel)(81, 83)에 연결되고, 상기 실린더 배럴은 적어도 하나의 외부 지지대(89, 91)를 사용하여 피봇축(pivot axis)에 대하여 피봇식으로 지지되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제4항에 있어서,
하우징 내부의 각 액추에이터 파이프 단부에는 레버들 중 하나에 연결되는 연결 수단이 제공되고, 연결 수단은 액추에이터 파이프 단부와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제4항에 있어서,
상기 레버는 액추에이터 파이프 단부와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 중공형 파이프 단부에는 중공형 파이프 단부 내부에 위치하는 차단 부재(62)가 적어도 부분적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제11항에 있어서,
상기 차단 부재는 하우징 내부에 위치하는 중공형 파이프 단부의 부분으로부터 하우징 외부에 위치하는 중공형 파이프 단부의 부분으로 열을 차단하는데 사용하기 위하여 상기 중공형 파이프 단부의 내부 직경에 거의 상응하는 직경을 갖는 형태인 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액추에이터 파이프 단부가 통하여 연장되는 상기 적어도 하나의 하우징 벽은 상기 구동축과 일체형으로 제조되는 더 작은 벽 부분(95)을 포함하고, 더 작은 벽 부분은 설치 위치에서 적어도 하나의 하우징 벽 부분의 더 큰 벽 부분에 연결되는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 디버터 댐퍼를 제조하는 방법으로서, 반대편 하우징 벽들 중 각 벽의 적어도 하나는 더 작은 벽 부분을 포함하고, 액추에이터 파이프 단부는 더 작은 벽 부분을 통하여 연장되고, 설치 위치에 액추에이터 파이프 단부들을 포함하는 액추에이터 기구를 배치하기 위하여 상기 하우징 벽의 더 큰 벽 부분에 각각의 더 작은 벽 부분을 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디버터 댐퍼(1)의 제조 방법.
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