KR102120052B1 - 상향 배출식 기류 확산 구조와 집수형 배수 구조를 갖는 연도용 멀티 상부캡 - Google Patents

상향 배출식 기류 확산 구조와 집수형 배수 구조를 갖는 연도용 멀티 상부캡 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상향 배출식 기류 확산 구조와 집수형 배수 구조를 갖는 연도용 멀티 상부캡에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 깔대기(또는 꼬깔이나 콘) 형태의 가이드베인이 이너바디에 구비되고, 상기 이너바디 외측에는 2중 자켓 형태의 외장 커버가 옥외(옥상) 최상층 연도에 비상발전기(디젤 발전기 및 가스터빈 발전기)의 연소, 배기되는 연기(및 화기, 배기가스 등)가 대기를 향해 상향식 구조로 배출되도록 함(300~600℃ 내외 또는 그 이상의 고온의 연기가 옥상 주변 수평방향으로 흐르는 것을 방지함/ 옥상 주변 시설물의 화재사고, 녹이거나 고장, 훼손시키는 등의 문제를 원천적으로 방지함)은 물론 우천시 연도 내부로 유입될 수 있는 빗물은 깔대기(또는 꼬깔이나 콘) 형태의 가이드베인과 연결된 배수관으로 하여금 신속하게 직배수되도록 함으로서, 연도 내부로 우수 유입을 방지하면서 연도 내 누수를 차단하는 바, 이는 연소효율(배기효율)이 보장되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명의 외장 커버는 하단 기류유입콘의 유입공과 상단 기류배기콘의 배기공 대비 확장관의 직경이 넓게 형성하여 상향 이송되는 메인 연도의 배기 단면적 이상을 확보함으로 배출시 백프레셔(역류)가 발생하지 않도록 하는 바, 이는 원활한 배기가 이루어지도록 하여 연도의 배기 효율을 높이도록 하는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 외장 커버는 이너바디에 대하여 2중 자켓 형태로 형성되어 연소시 발생되는 기류가 단열챔버 형태로 설정되는 바, 이는 옥상 주변의 보행자 또는 관리자로 하여금 화상의 위험을 최소화할 수 있는 특징이 있다.

Description

상향 배출식 기류 확산 구조와 집수형 배수 구조를 갖는 연도용 멀티 상부캡{The exhaust cap for gas boiler exhaust pipe with guide vane and water drain}
본 발명은 비상발전기(디젤 발전기 및 가스터빈 발전기) 배기 연도의 옥외(옥상) 최상층 연도에 구비되어 연소, 배기되는 연기(및 화기, 배기가스 등)가 대기를 향해 상향식 구조로 배출되도록 함(300~600℃ 내외 또는 그 이상의 고온의 연기가 옥상 주변 수평방향으로 흐르는 것을 방지함/ 옥상 주변 시설물의 화재사고, 녹이거나 고장, 훼손시키는 등의 문제를 원천적으로 방지함)은 물론 우천시 연도 내부로 유입될 수 있는 빗물은 깔대기(또는 꼬깔이나 콘) 형태의 가이드베인과 연결된 배수관으로 하여금 신속하게 직배수되도록 함으로서, 연도 내부로 우수 유입을 방지하면서 연소효율(배기효율)이 보장되도록 하는 것을 특징으로 하는 상향 배출식 기류 확산 구조와 집수형 배수 구조를 갖는 연도용 멀티 상부캡에 관한 것이다.
이에, 본 발명의 외장 커버는 하단 기류유입콘의 유입공과 상단 기류배기콘의 배기공 대비 확장관의 직경이 넓게 형성하여 상향 이송되는 메인 연도의 배기 단면적 이상을 확보함으로서, 배출시 백프레셔(역류)가 발생하지 않도록 하여 원활한 배기가 이루어지도록 하는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 외장 커버는 이너바디에 대하여 2중 자켓 형태로 형성되어 연소시 발생되는 기류가 단열챔버 형태로 설정되는 바, 이는 옥상 주변의 보행자 또는 관리자로 하여금 화상의 위험을 최소화할 수 있는 특징이 있다.
일반적으로 연도라 함은 통신, 반도체, 에너지, 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 유도 연결 라인을 일컫는다.
이러한 종래의 연도는 스테인레스 스틸 또는 강판 재질을 사용하여 배기가스가 연도 내부를 통과할 때 고온의 열기가 외부로 배출되지 않게 하기 위하여 단열구조를 갖는 이중관의 형태로 제작된다.
이때, 비상발전기(디젤 발전기 및 가스터빈 발전기)의 배기가스를 배출하는 단위식 연도와 옥외(옥상) 최상측의 온도는 300~600℃ 까지 상승하게 되고, 이로 인해 연도 주위 또는 상부캡 주변에는 배기가스의 열기로 인해 각종 피해가 발생하는 바, 별도의 단열층을 필히 구비해야 하는 구조로 이루어진다.
이를 보다 자세히 살펴보면, 종래의 연도 시스템은 도 8에 도시된 바와 같이, 대형 건물 등에 설치되어 이들 건물로부터 발생되는 연소가스(배기가스)를 대기중 외부로 배기시키도록 구성된다.
즉, 도 8을 참조하면 건물 내의 보일러(7)의 가동에 의해 발생되는 연소가스(배기가스)는 다수개가 연결되어 이루어진 연도 조립체(1,2)를 통하여 건물 외부로 배출되도록 형성된다.
이때, 연도 조립체(1,2)는 설치되는 상태에 따라 수평식 연도 조립체(1)와 수직식 연도 조립체(2)로 구성되는데, 이러한 수평식 연도 조립체(1)와 수직식 연도 조립체(2)를 지지하기 위해서는 별도의 고정지지대(4,8)가 구비된다.
한편, 종래의 연도 캡(3: stack cap)은 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 삿갖 형태 또는 삿갖 형태에 루버가 결합된 형태로 형성되어 옥외(옥상) 최상층을 향해 상향 이송되는 배기가스가 연도 캡에 도달하면서 옥상의 수평방향으로 열기가 분산되어 주변 시설물에 대한 막대한 피해를 야기하게 된다.
또한, 종래의 연도 캡은 수평방향으로 흐르는 열기에 의해 옥상 보행자 등으로 하여금 화상 등과 같은 안전사고의 위험이 야기된다.
이에, 종래의 연도 캡(이른바 상부캡) 중에는 도 11에서 보는 바와 같이, 대기를 향해 수직방향으로 오픈된 구조의 것도 있기는 하나, 이러한 오픈식 연도 캡은 우천시 빗물이 연도 내부로 다량의 유입시 연도 연결부로 누수 발생이 초래된다.
또한, 연도 하부에서는 배수 처리가 어려워 원활한 연소를 방해하는 문제가 발생된다.
1. 대한민국 등록실용신안공보 제20-0372040호(2004.12.24. 등록)
상술한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 깔대기(또는 꼬깔이나 콘) 형태의 가이드베인이 이너바디에 구비되고, 상기 이너바디 외측에는 2중 자켓 형태의 외장 커버가 구비되어 연소, 비상발전기(디젤 발전기 및 가스터빈 발전기)의 배기되는 연기(및 화기, 배기가스 등)가 대기를 향해 상향식 구조로 배출되도록 함(300~600℃ 내외 또는 그 이상의 고온의 연기가 옥상 주변 수평방향으로 흐르는 것을 방지함/ 옥상 주변 시설물의 화재사고, 녹이거나 고장, 훼손시키는 등의 문제를 원천적으로 방지함)은 물론 우천시 연도 내부로 유입될 수 있는 빗물은 깔대기(또는 꼬깔이나 콘) 형태의 가이드베인과 연결된 배수관으로 하여금 신속하게 직배수되도록 함으로서, 연도 내부로 우수 유입을 방지하면서 연도 내 누수를 차단하고, 연소효율(배기효율)이 보장되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이에, 본 발명의 외장 커버는 하단 기류유입콘의 유입공과 상단 기류배기콘의 배기공 대비 확장관의 직경이 넓게 형성하여 상향 이송되는 메인 연도의 배기 단면적 이상을 확보함으로서 배출시 백프레셔(역류)가 발생하지 않도록 하여 연도의 배기 효율을 높이도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 외장 커버는 이너바디에 대하여 2중 자켓 형태로 형성되어 연소시 발생되는 기류가 단열챔버 형태로 설정되는 바, 이는 옥상 주변의 보행자 또는 관리자로 하여금 화상의 위험을 최소화할 수 있는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 최상측 연도와 조립되어 배기가스의 상향 배출을 도모하도록 링 타입의 플렌지(110)가 구비되도록 하되, 상기 플렌지(110)는 상측부에 거치대(120)가 형성되어 깔대기 형태의 가이드베인(130)을 지지 고정하도록 형성되고, 상기 가이드베인(130)은 상,하단부가 개구된 형태로서 하단부의 모서리 측에는 배수관(140)이 연결되어 상단부를 통해 집수된 우수가 배수관(140)으로 하여금 연도 바깥으로 배수되도록 하는 이너바디(100)와; 상기 이너바디(100)의 외주면에 장착되어 보일러로부터 연소된 연기가 상향 배출되면서 확산과 이송 및 배기되도록 하되, 중공관 형태로 형성된 중앙부 확장관(210)은 가이드베인(130)의 외측에 이격된 공간부(220)를 가지며 배치되도록 형성되고, 하단 기류유입콘(230)과 상단 기류배기콘(240)은 유입공(231)과 배기공(241)으로부터 각각 경사면(232,242)이 형성되면서 서로 대칭되는 형태로 확장관(210)에 결합되도록 하는 외장 커버(200)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 상기 이너바디의 플렌지(110)는 외주면에 판넬형 지지링(150)이 더 구비되도록 하되, 상기 지지링(150)은 면상에 원주면을 따라 배열된 다수개의 빗물배수공(151)이 형성된다.
이때, 상기 이너바디의 가이드베인(130)은 개구된 상단부에 탈장착 구조의 비산물 유입방지용 그릴망(160)이 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 비상발전기(디젤 발전기 및 가스터빈 발전기) 배기 연도의 옥외(옥상) 최상층 연도에 구비되어 연소, 배기되는 연기(및 화기, 배기가스 등)가 대기를 향해 상향식 구조로 배출되도록 함(300~600℃ 내외 또는 그 이상의 고온의 연기가 옥상 주변 수평방향으로 흐르는 것을 방지함/ 옥상 주변 시설물의 화재사고, 녹이거나 고장, 훼손시키는 등의 문제를 원천적으로 방지함)은 물론 우천시 연도 내부로 유입될 수 있는 빗물은 깔대기(또는 꼬깔이나 콘) 형태의 가이드베인과 연결된 배수관으로 하여금 신속하게 직배수되도록 함으로서, 연도 내부로 우수 유입을 방지하면서 연소효율(배기효율)이 보장되도록 하는 효과가 있다.
이에, 본 발명의 외장 커버는 하단 기류유입콘의 유입공과 상단 기류배기콘의 배기공 대비 확장관의 직경이 넓게 형성하여 상향 이송되는 메인 연도의 배기 단면적 이상을 확보함으로서, 배출시 백프레셔(역류)가 발생하지 않도록 하여 원활한 배기가 이루어지도록 하는 바, 이는 연도의 배기 효율을 높이도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 외장 커버는 이너바디에 대하여 2중 자켓 형태로 형성되어 연소시 발생되는 기류가 단열챔버 형태로 설정되는 바, 이는 옥상 주변의 보행자 또는 관리자로 하여금 화상의 위험을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 멀티 상부캡을 나타낸 외형 사시도, 내부 이너바디 사시도, 일 예시 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티 상부캡이 적용된 연도 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 멀티 상부캡이 실제 적용된 것을 나타낸 예시 사진이다.
도 7은 본 발명의 선택적인 실시예로서, 이너바디에 이물제거장치가 구비된 것을 나타낸 예시도,
도 8 내지 도 11은 종래의 조립식 연도를 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 이너바디(100)와 외장 커버(200)로 크게 구성된다.
이에, 상기 이너바디(100)는 최상측 연도와 조립되어 배기가스의 상향 배출을 도모하도록 링 타입의 플렌지(110)가 구비되도록 하되, 상기 플렌지(110)는 상측부에 거치대(120)가 형성되어 깔대기 형태의 가이드베인(130)을 지지 고정하도록 형성된다.
이때, 상기 가이드베인(130)은 상,하단부가 개구된 형태로서 하단부의 모서리 측에는 배수관(140)이 연결되어 상단부를 통해 집수된 우수가 배수관(140)으로 하여금 연도 바깥으로 배수되도록 형성된다.
이에, 상기 이너바디의 플렌지(110)는 외주면에 판넬형 지지링(150)이 더 구비되도록 하되, 상기 지지링(150)은 면상에 원주면을 따라 배열된 다수개의 빗물배수공(151)이 형성된다.
이때, 상기 이너바디의 가이드베인(130)은 개구된 상단부에 탈장착 구조의 비산물 유입방지용 그릴망(160)이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외장 커버(200)는 상기 이너바디(100)의 외주면에 장착되어 보일러로부터 연소된 연기가 상향 배출되면서 확산과 이송 및 배기되도록 하되, 중공관 형태로 형성된 중앙부 확장관(210)은 가이드베인(130)의 외측에 이격된 공간부(220)를 가지며 배치되도록 형성된다.
이때, 상기 하단 기류유입콘(230)과 상단 기류배기콘(240)은 유입공(231)과 배기공(241)으로부터 각각 경사면(232,242)이 형성되면서 서로 대칭되는 형태로 확장관(210)에 결합되도록 형성된다.
즉, 이너바디의 플렌지는 최상측 연도와 조립되는데, 상기 플렌지의 개구된 상부측에는 거치대에 의해 고정된 가이드베인이 깔대기 형태를 이루도록 함으로서, 하부에서 상부로 배기되는 연기는 깔대기 형태의 가이드베인을 따라 옆으로 흘러 나가도록 형성된다.
이때, 가이드베인의 외주면에는 단면이 팔각형태(상하 개구부 포함)의 단면적을 갖는 외장 커버가 결합되어 이너커버(특히 가이드베인)와 어느 정도 간격이 떨어진 상태에서 연기가 배기되면 옆으로 흘러나온 연기가 다시 좁은 단면적의 개구부를 통해 상향 배기되도록 형성된다.
이에, 상기 외장 커버는 하단 기류유입콘의 유입공과 상단 기류배기콘의 배기공 대비 확장관의 직경이 넓게 형성되어 상향 이송되는 메인 연도의 배기 단면적 이상을 확보함으로 배출시 백프레셔(역류)가 발생하지 않도록 하는 바, 이는 원활한 배기가 이루어지도록 하여 연도의 배기 효율을 높이도록 형성된다.
한편, 본 발명은 도 7에서 보는 바와 같이 선택적인 실시예로서, 이너바디에 이물제거장치(300)가 구비된다.
즉, 상기 이물제거장치(300)는 깔대기 형태의 가이드베인(130) 상측 개구부를 통해 유입된(또는 그릴망을 통해 들어온 낙엽이나 기타 비산 쓰레기, 오물 등) 이물들에 대하여 고압의 바람을 불어 배수관(140)의 내부와 함께 청소가 가능하도록 형성된다.
이때, 배수관의 배출측 단부에는 고압 송풍을 위한 블로워(310)가 부착되고, 상기 블로워로부터 발생된 고압의 바람은 배수관을 역으로 경유하면서 가이드베인 내주면으로 송풍되도록 형성된다.
이에, 상기 배수관(140)은 가이드베인의 하단 모서리부를 관통시 그 위로 연장된 기립관(320)과 연통되면서 바람의 이송을 도모하도록 형성된다.
이때, 상기 기립관(320)은 하부가 개구되어 절곡된 브라켓 테이블(360) 상면 관통공과 대응되면서 기립되는 것으로, 브라켓 테이블의 양측 지지판의 간격을 두고 배수관과 이격되면서 기립하도록 형성된다.
이는 브라켓 테이블의 상면과 양측 지지판 사이가 배수관으로 물이 유입되는 수로를 이루도록 하는 것으로, 상기 기립관은 배수관의 단부로부터 일정부분 이격되면서 고압의 대부분이 연통되도록 하되, 나머지 부분은 측면으로 흘러 청소성이 확산될 수 있도록 형성된다.
이에, 상기 기립관(320)은 개구된 상단부에 반구 형태의 기류 확산판(330)이 구비되도록 하되, 상기 기류 확산판(330)은 개구된 하단부에 방사형으로 배치되면서 다수개가 자전거 살처럼 배열된 연결핀(350)이 중앙부 조립소켓(340)와 상호 고정되도록 형성되어 기립관의 상단부에 조립되도록 형성된다.
이는 블로워로 하여금 고압 분사시 배수관과 기립관을 경유한 후 방출된 고압에어가 기류 확산판에 부딪혀 하향으로 바람의 방향이 바뀌면 콘 형태를 이루는 가이드베인의 내주면 이물을 불어내면서 제거하도록 형성된다.
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 ... 이너바디 110 ... 플렌지
120 ... 거치대 130 ... 가이드베인
140 ... 배수관 150 ... 지지링
160 ... 그릴망
151 ... 빗물배수공 200 ... 외장 커버
210 ... 확장관 220 ... 공간부
230 ... 하단 기류유입콘 231 ... 유입공
240 ... 상단 기류배기콘 241 ... 배기공

Claims (3)

  1. 최상측 연도와 조립되어 배기가스의 상향 배출을 도모하도록 링 타입의 플렌지(110)가 구비되도록 하되, 상기 플렌지(110)는 상측부에 거치대(120)가 형성되어 깔대기 형태의 가이드베인(130)을 지지 고정하도록 형성되고, 상기 가이드베인(130)은 상,하단부가 개구된 형태로서 하단부의 모서리 측에는 배수관(140)이 연결되어 상단부를 통해 집수된 우수가 배수관(140)으로 하여금 연도 바깥으로 배수되도록 하는 이너바디(100)와; 상기 이너바디(100)의 외주면에 장착되어 보일러로부터 연소된 연기가 상향 배출되면서 확산과 이송 및 배기되도록 하되, 중공관 형태로 형성된 중앙부 확장관(210)은 가이드베인(130)의 외측에 이격된 공간부(220)를 가지며 배치되도록 형성되고, 하단 기류유입콘(230)과 상단 기류배기콘(240)은 유입공(231)과 배기공(241)으로부터 각각 경사면(232,242)이 형성되면서 서로 대칭되는 형태로 확장관(210)에 결합되도록 하는 외장 커버(200)가; 구성되어 이루어진 상향 배출식 기류 확산 구조와 집수형 배수 구조를 갖는 연도용 멀티 상부캡에 있어서,
    상기 이너바디의 플렌지(110)는 외주면에 판넬형 지지링(150)이 더 구비되도록 하되, 상기 지지링(150)은 면상에 원주면을 따라 배열된 다수개의 빗물배수공(151)이 형성되는 것을 특징으로 하는 상향 배출식 기류 확산 구조와 집수형 배수 구조를 갖는 연도용 멀티 상부캡.
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KR200161996Y1 (ko) * 1998-01-22 1999-12-01 최종력 배기구
KR200372040Y1 (ko) 2004-10-02 2005-01-10 강경석 보일러 연통용 배기캡

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