KR102189068B1

KR102189068B1 - 불연성과 기밀성이 개선된 연도용 연결구조

Info

Publication number: KR102189068B1
Application number: KR1020190097105A
Authority: KR
Inventors: 이순; 조동준
Original assignee: (주)대양기연
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-12-10

Abstract

본 발명은 불연성과 기밀성이 개선된 연도용 연결구조에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 중공관 형태의 단위식 연도를 연결함에 있어서, 브이밴드로 체결된 연도의 플렌지(일명, 밑깍기) 사이에서 발생되는 누기나 누수 등이 발생되지 않도록 패킹 고정용 실리콘 시트를 밴드 채움식 구조(1차 조립: 유독가스 방지용 기밀구조나 결로 현상에 의한 물기 흐름 차단)로 선조립하도록 하되, 상기 패킹 고정용 실리콘 시트의 장착홈에는 불연성 O-링 섬유재 패킹이 삽입(2차 조립: 장착)되도록 형성되어 화재 발생시 고열에도 기밀이 유지될 수 있도록 하는 바, 이는 쉽고 편리한 작업성 대비 강력한 기밀성을 확보할 수 있음은 물론 기밀 신뢰성과 시공성이 우수하여 연도 품질이 우수한 것을 특징으로 한다.

Description

불연성과 기밀성이 개선된 연도용 연결구조{Sealing method for chimney with nonflammable fiber O-ring and silicon sheet gasket}

본 발명은 중공관 형태의 단위식 연도를 연결함에 있어서, 브이밴드로 체결된 연도의 플렌지(일명, 밑깍기) 사이에서 발생되는 누기나 누수 등이 발생되지 않도록 패킹 고정용 실리콘 시트를 밴드 채움식 구조(1차 조립: 유독가스 방지용 기밀구조나 결로 현상에 의한 물기 흐름 차단)로 선조립하도록 하되, 상기 패킹 고정용 실리콘 시트의 장착홈에는 불연성 O-링 섬유재 패킹이 삽입(2차 조립: 장착)되도록 형성되어 화재 발생시 고열에도 기밀이 유지될 수 있도록 하는 바, 이는 쉽고 편리한 작업성 대비 강력한 기밀성을 확보할 수 있음은 물론 기밀 신뢰성과 시공성이 우수하여 연도 품질이 우수한 것을 특징으로 하는 불연성과 기밀성이 개선된 연도용 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로 아파트와 같은 공동주택, 대형마트 또는 산업용 공장 등에서는 보일러실(또는 기계실)로부터 발생된 연소가스(배기가스)를 배출하기 위해 연도 시스템이 시공된다.

즉, 종래에는 건물 내의 보일러(7)의 가동에 의해 연소가스(배기가스)가 발생되면 덕트 조립체(1,2)를 통하여 건물 외부로 배기되도록 한다.(도 6 참조)

이러한 덕트 조립체(1,2)는 설치되는 상태에 따라 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)로 구분된다.

통상적으로 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)는 서로 조합되어 도 6에서와 같이 연도용 덕트 시스템을 이루게 된다.

한편, 이러한 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)는 고정지지대(4,8)에 의해 고정 설치된다.

참고로, 도 6에서 도면부호 3은 연돌캡(stack cap)이고, 도면부호 5는 덕트 조립체(2) 내부를 검사하기 위한 검사구(check hole)이며, 도면부호 9는 덕트 조립체(2)의 길이를 가변시키기 위해 설치된 팽창밸브이다.

또한, 도 7은 도 6의 덕트 조립체(1,2) 중 수직식 덕트 조립체(2)의 구성을 보다 자세히 도시한 것이다.

이에, 상기 덕트 조립체(2)는 상,하부(또는 전,후부)의 내부관(2b,2b')과, 내부관([0009] 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 연결밴드(2d)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 외부관(2a,2a')과 내부관(2b,2b') 사이에는 이들을 지지하는 동시에 이들의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 스페이서(spacer)(2c,2c')가 구비된다.

이에, 상기 스페이서(2c,2c')에 의해 외부관경(OD)과 내부관경(ID) 사이에는 약 25mm의 공기층이 형성된다.

다시 말해, 상기 덕트 조립체(2)는 외부관(2a,2a')과 내부관(2b,2b')으로 이루어진 일종의 이중관을 형성한다.

한편, 통상의 디젤 발전기, 가스터빈 발전기는 배기가스의 온도가 300℃~600℃ 이상 배출되는 것으로, 덕트 조립체(2,6) 내부의 압력이 높아져 기밀성이 강조되고 있다.

이에, 종래의 덕트 조립체는 도 8에 도시된 바와 같이, V-밴드인 제1연결밴드(2e)에 내열 실런트(2f)를 충진한 후 기밀이 유지되도록 한 뒤 V-밴드를 체결하도록 함으로서, 연결부 이음을 마무리하도록 형성된다.

그러나 이러한 실링 처리는 내열 실런트의 고형화가 이루어지는 경우 누유 및 누수와 같은 심각한 기밀성 저하를 야기하게 된다.

또한, 종래의 덕트 조립체는 내부를 유동하는 배기가스의 온도 편차에 의해 응축수가 다량으로 발생되는데, 이는 수평관일 경우 플렌지 이음부에서 누수가 발생되어 기계실의 오염을 야기하게 되고, 전반적으로 안전사고의 원인이 되는 문제가 발생된다.

즉, 종래에는 플랜지(2b-1) 사이에 틈새(C)가 있어 조립된 상태에서 진동, 외부의 충격 또는 장비의 가동 점화되면 관 내부의 공기 팽창이 발생되면서 제1연결밴드(2e) 홈 내부에 틈이 벌어지는 현상이 발생된다.

이러한 현상이 반복적으로 진행되면 내열 실런트(2f)의 접착력이 감소되고, 높은 온도의 배기가스에 의해 내열 실런트(2f)가 고형화되어 부스러져 기밀 성능이 감소한다. 이때 배기가스의 누연 및 응축수의 누수가 발생한다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-0942183호(2010.02.05. 등록)

본 발명은 상술한 문제를 해결하고자 하는 것으로, 그 기술적 요지는 중공관 형태의 단위식 연도를 연결함에 있어서, 브이밴드로 체결된 연도의 플렌지(일명, 밑깍기) 사이에서 발생되는 누기나 누수 등이 발생되지 않도록 패킹 고정용 실리콘 시트를 밴드 채움식 구조(1차 조립: 유독가스 방지용 기밀구조나 결로 현상에 의한 물기 흐름 차단)로 선조립하도록 하되, 상기 패킹 고정용 실리콘 시트의 장착홈에는 불연성 O-링 섬유재 패킹이 삽입(2차 조립: 장착)되도록 형성되어 화재 발생시 고열에도 기밀이 유지될 수 있도록 하는 바, 이는 쉽고 편리한 작업성 대비 강력한 기밀성을 확보할 수 있음은 물론 기밀 신뢰성과 시공성이 우수하여 연도 품질이 우수한 것을 제공함에 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 불연성 O-링 섬유재 패킹이 패킹 고정용 실리콘 시트에 장착된 후 브이밴드에 의해 체결 조립되도록 하는 바, 이는 안정적인 기밀성과 신속한 조립성, 장착성, 시공성을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 패킹 고정용 실리콘 시트와 불연성 O-링 섬유재 패킹을 규격화하여 작업 여견을 개선한 것으로, 이는 작업자의 미숙한 숙련도(품질 확인이 어려움에 따라 작업자의 기능도나 양심 정도에 따라 실리콘 도포방법이나 양 조절이 다름)의 근원적 문제를 개선한 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 장착이 용이하고 탈락되지 않는 구조의 패킹 고정용 실리콘 시트와 불연성 O-링 섬유재 패킹에 관한 것으로, 플렌지에 대하여 장착이 용이하고 접착제가 없어도 쉽게 탈락되지 않는 형태로서, 탄력성이 있는 재질로 이루어져 원활한 작업이 이루어지도록 하는 것에 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 플렌지의 불균일 요철 또는 시공간적 변형에 따른 부분적인 들뜸 현상을 흡수 대응케 하여 기밀도 유지가 일정하도록 하는 것에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 연도(10)의 플렌지(11: 밑깍기) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹(100: 또는 실링재)이 삽입되어 불연성이 확보되도록 하되, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(100)은 일측 반구면이 패킹 고정용 실리콘 시트(200)의 장착홈(210)에 삽입되어 브이밴드(20)에 의한 조임 압착시 패킹 고정용 실리콘 시트(200)로 하여금 누기, 누수 방지의 기밀성이 확보되도록 형성된다.

이에, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(100: 또는 실링재)은 단면 직경(D)이 장착홈(210)의 단면 직경(d)보다 넓게 형성되어 장착홈(210)과 반대되는 노출측 반구면(110)이 넓게 확장 돌출되어 불연 성능이 배가되도록 형성된다.

이때, 상기 패킹 고정용 실리콘 시트(200)는 내경 밀착면(220)이 이격된 플렌지(11) 간 서로 마주보는 사이 면(12)에 대응되도록 배치(장착홈에 삽입된 불연성 O-링 섬유재 패킹의 타측 반구면은 브이밴드의 내주면을 향해 배치)되어 브이밴드(20) 조임시 플렌지의 사이 면(12)과 맞닿아 기밀성을 확보하도록 형성된다.

또한, 상기 패킹 고정용 실리콘 시트(200)는 일측에 끼움홈(231)을 갖는 걸이구(230)가 형성되도록 하되, 상기 끼움홈(231)은 길이방향으로 연속된 복수의 플렌지(11) 중 어느 하나의 플렌지 테두리(13)에 삽입되도록 형성되어 브이밴드(20) 체결 전 플렌지(11)에 대하여 가조립이 가능하도록 형성되고, 끼움홈(231)의 단면적에 의해 기밀성이 배가되도록 형성된다.

이에, 상기 연도의 플렌지(11)는 이웃한 플렌지와 나란하게 배치시 돌출된 형태가 일자형, 절곡형('V'자형, 'Y'자형: 원 중심점을 향해 오무려지는 힘에 대하여 저항력이 강하게 작용함) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 중공관 형태의 단위식 연도를 연결함에 있어서, 브이밴드로 체결된 연도의 플렌지(일명, 밑깍기) 사이에서 발생되는 누기나 누수 등이 발생되지 않도록 패킹 고정용 실리콘 시트를 밴드 채움식 구조(1차 조립: 유독가스 방지용 기밀구조나 결로 현상에 의한 물기 흐름 차단)로 선조립하도록 하되, 상기 패킹 고정용 실리콘 시트의 장착홈에는 불연성 O-링 섬유재 패킹이 삽입(2차 조립: 장착)되도록 형성되어 화재 발생시 고열에도 기밀이 유지될 수 있도록 하는 바, 이는 쉽고 편리한 작업성 대비 강력한 기밀성을 확보할 수 있음은 물론 기밀 신뢰성과 시공성이 우수하여 연도 품질이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연도 연결구조를 나타낸 예시도,
도 2는 도 1의 플렌지가 Y자형일 경우 연도 연결구조를 나타낸 예시도,
도 3은 도 1의 플렌지가 V자형일 경우 연도 연결구조를 나타낸 예시도,
도 4는 도 1의 플렌지가 일자형일 경우 연도 연결구조를 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 패킹 고정용 실리콘 시트와 불연성 O-링 섬유재 패킹을 나타낸 예시도,
도 6 내지 도 8은 종래의 연도 연결구조를 나타낸 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 자세히 설명하도록 한다.

종래의 연도 설치시에는 기능 상의 부작용과 기술 상의 애로사항 등 개선의 여지가 많은 것으로, 연소 시 발생하는 연기나 유독가스는 건물 내부로 유입되는데 이에 대한 민원이 자주 발생하고 있는 실정이다.

이는 시공 중 또는 준공 때까지 연도의 기밀을 정밀 테스트하는 과정도 없이 준공을 허용하는 관계이며 추세이기 때문이다.

이에 연도 설치시의 종래 연결방식에서 물리적, 구조적 문제점들을 도출하여 근본적이고 효율적인 방식으로 개선하고자 한다.

먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 연도(10)의 플렌지(11: 밑깍기) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹(100: 또는 실링재)이 삽입되어 불연성이 확보되도록 형성된다.

이때, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(100)은 일측 반구면이 패킹 고정용 실리콘 시트(200)의 장착홈(210)에 삽입되어 브이밴드(20)에 의한 조임 압착시 패킹 고정용 실리콘 시트(200)로 하여금 누기, 누수 방지의 기밀성이 확보되도록 형성된다.

이때, 'Y'자형 플렌지(11)는 일자형 구조나 'V'자형 구조에서 바깥으로 한번 더 꺽은 형태로서 절곡된 기구적 특징에 의해 원통의 힘이 보강되는 특징이 있다.

이는 밑깍기나 원통체의 두께를 얇게 설정할 수 있는 장점이 있다. 즉, 밑깍기의 지지력(힘)이 향상되기 때문이다.

또한, 플렌지에 대한 브이밴드의 체결시에는 플렌지를 기준으로 브이밴드를 한바퀴 돌려 장착하게 되는데, 이때 시작 부위와 끝나는 부위의 겹쳐지는 부분은 실링 도포시 상당히 취약한 부분이 되는데, 이는 실리콘의 도포를 정확하게 작업하기 어렵기 때문이다.

그러나, 본 발명은 플렌지(밑깍기) 사이에 쉽고 정확하게 삽입되는 구조이기 때문에 상기한 실링의 취약 문제가 개선되는 특징이 있다.

다시 말해, 종래의 연도 연결방식은 플렌지(밑깍기) 접촉 끝 부분에 액상 실란트가 도포되는 형태이고, 이를 V-밴드를 통해 조립하는 연결방식인데, 360℃ 이상의 고열에서는 탄화로 인한 틈이 생겨 누기나 누수(연도 내벽의 온도차에 의해 발생하는 결로수)의 원인이 된다.

이를 개선하고자 본 발명은 플렌지(밑깍기) 중간에 불연성 O-링 섬유재 패킹을 삽입하되, 이는 패킹 고정용 실리콘 시트에 장착되도록 형성되어 결합성과 작업성을 높인 후 브이밴드로 하여금 최종 체결하도록 형성된다.

이때, 상기 플렌지는 보강 구조를 위해 일자형 구조에서 일부 각도를 주어(한번 더 꺽어 Y자형을 만들수도 있음) 상대측 플렌지(밑깍기)와 접촉됨으로서 구조가 보강되도록 형성도니다.

이러한 본 발명은 관경 별로 제작된 불연성 O-링 섬유재 패킹을 실링제로 사용함으로서 고열 연도에서도 무난히 견디도록 형성되고, 누기 누수를 완벽하게 차단하도록 형성된다.

또한, 본 발명은 사전에 일정한 크기로 제작된 실링제 형태로서, 튜브형 액상 실리콘의 불균일한 도포나 V 밴드 연결부위에 대한 구조적 우려성 문제를 원천 제거하는 특징이 있다.(일정하게 제작된 실링제로 기밀성 강화)

이에, 본 발명은 제작된 실링제를 고정하기 힘든 접속부위에 고정하기 위해 미리 고형화 된 실리콘제 패킹용 시트를 활용함으로 이를 가능케하는 특징이 있다.(패킹 고정을 위한 고형화 실린콘 시트)

그리고, 본 발명은 기밀성을 더욱 강화하기 위하여 플렌지(밑깍기)를 'I' 자나 'V' 자형, 'Y' 자형으로 형성하여 실링제를 가스켓 형상으로 사용할 수는 특징이 있다.(실링제를 가스켓 형태로 사용)

아울러 상기 실리콘 시트는 실리콘 자체의 탄성력에 의해 누수를 방지할 수 있는 특징이 있다.

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

100 ... 불연성 )-링 섬유재 패킹 110 ... 노출측 반구면
200 ... 패킹 고정용 실리콘 시트 210 ... 장착홈
220 ... 내경 밀착면 230 ... 걸이구(230)
231 ... 끼움홈

Claims

연도(10)의 플렌지(11) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹(100)이 삽입되어 불연성이 확보되도록 하되, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(100)은 일측 반구면이 패킹 고정용 실리콘 시트(200)의 장착홈(210)에 삽입되어 브이밴드(20)에 의한 조임 압착시 패킹 고정용 실리콘 시트(200)로 하여금 누기, 누수 방지의 기밀성이 확보되도록 하는 불연성과 기밀성이 개선된 연도용 연결구조에 있어서,
상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(100)은 단면 직경(D)이 장착홈(210)의 단면 직경(d)보다 넓게 형성되어 장착홈(210)과 반대되는 노출측 반구면(110)이 넓게 확장 돌출되어 불연 성능이 배가되도록 하는 것을 특징으로 하는 불연성과 기밀성이 개선된 연도용 연결구조.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 패킹 고정용 실리콘 시트(200)는 내경 밀착면(220)이 이격된 플렌지(11) 간 서로 마주보는 사이 면(12)에 대응되도록 배치되어 브이밴드(20) 조임시 플렌지의 사이 면(12)과 맞닿아 기밀성을 확보하도록 하는 것을 특징으로 하는 불연성과 기밀성이 개선된 연도용 연결구조.