KR102449830B1 - 고온에 적합한 연도 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고온에 적합한 연도 연결구조에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 연도 간 조립시 맞닿아 연결되는 이음부 플렌지 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹을 삽입하도록 하는 바, 이는 이음부에 대한 기밀성과 함께 불연성 구조가 이루어지도록 형성되고, 특히 본원 플렌지(밑깍기)의 테두리 외측단에는 상하향 방향으로 일정 부분을 꺽어 2중 꺽임식 플렌지(밑깍기) 구조를 이루도록 하는 바, 이는 종전의 연도 연결방식 대비 연도 직관의 구조적인 강도를 개선(기밀성과 보강성능 개선)할 수 있도록 함은 물론 2중 꺽임 구조의 플렌지(밑깍기) 형태로 하여금 브이밴드에 의한 가압 밀착(압착) 조립 고정시 불연성 O-링 섬유재 패킹과의 접촉면이 현저하게 증대되도록 형성되어 기밀성이 크게 향상됨은 물론 동시에 고온에도 견딜 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

고온에 적합한 연도 연결구조{Sealing method for chimney with nonflammable fiber O-ring gasket}

본 발명은 연도 간 조립시 맞닿아 연결되는 이음부 플렌지(업계에서는 일명 '밑깍기' 라고 함) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹을 삽입하도록 하는 바, 이는 이음부에 대한 기밀성과 함께 불연성 구조가 이루어지도록 형성되고, 특히 본원 플렌지(밑깍기)의 테두리 외측단에는 상하향 방향으로 일정 부분을 꺽어 2중 꺽임식 플렌지(밑깍기) 구조를 이루도록 하는 바, 이는 종전의 연도 연결방식(밑깍기 접촉 끝 부분에 액상 실리콘이 도포된 후 브이밴드를 채워 연결하는 방식) 대비 연도 직관의 구조적인 강도를 개선(기밀성과 보강성능 개선)할 수 있도록 함은 물론 2중 꺽임 구조의 플렌지(밑깍기) 형태로 하여금 브이밴드에 의한 가압 밀착(압착) 조립 고정시 불연성 O-링 섬유재 패킹과의 접촉면이 현저하게 증대(브이밴드 내부홈과 2중 꺽임 밑깍기의 접촉으로 인해 형선된 마름모 형태의 내부 공간 사이에 고형의 불연성 O-링 섬유재 패킹을 유치시킨 후 브이밴드를 채우게 되면 탄성력에 의해 텐션 장착되면서 패킹의 접촉면적을 최대화 하게 됨)되도록 형성되어 기밀성이 크게 향상됨은 물론 동시에 고온에도 견딜 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 고온에 적합한 연도 연결구조에 관한 것이다.

다시 말해, 본 발명은 중공관 형태의 단위식 연도를 연결함에 있어서, 브이밴드로 체결된 연도의 플렌지(일명, 밑깍기) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹이 유치되도록 하되, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹은 브이밴드의 안쪽에 미리 접착제로 하여금 접합된 형태로서 상기 브이밴드를 플렌지에 채우는 과정만으로도 이음부 사이에서 발생되는 누기나 누수 등이 차단(브이밴드와 플렌지 사이에는 내화실리콘을 도포)되도록 하되, 고온 고열에도 무리없이 원활하게 견딜 수 있도록 하는 바, 이는 쉽고 편리한 제조 및 장착 작업 공정이 용이한 반면 강력한 기밀성과 불연성을 확보할 수 있도록 형성되어 기밀 신뢰성과 시공성이 우수하여 연도 품질이 우수한 것을 특징으로 한다.

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

이에, 종래에는 건물 내의 보일러(7)의 가동에 의해 연소가스(배기가스)가 발생되면 덕트 조립체(1,2)를 통하여 해당 연소가스(배기가스)를 건물 외부로 배기되도록 한다.(도 3 참조)

또한, 도 4는 도 3의 덕트 조립체(1,2) 중 수직식 덕트 조립체(2)의 구성을 도시한 것으로, 상기 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)가 구성된다.

이에, 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 5에 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.

이와 같이 종전에는 연도 설치 시 기능상의 부작용과 기술상의 부족(종래의 연도 연결방식은 밑깍기 접촉 끝 부분에 반고체 상태의 실리콘이 도포되는 형태에서 브이밴드를 연결하는 방식) 등으로 인해 개선의 여지가 많이 나타나고 있으며, 특히 고온의 배기가스의 누기와 응결수 누출문제 등의 민원이 끊이지 않고 있는 실정이다.

즉, 종래의 연도 설치시에는 연소 시 발생하는 연기나 유독가스는 건물 내부로 유입되는데 이에 대한 민원이 자주 발생하고 있는 실정이었다.

이는 시공 중 또는 준공 때까지 연도의 기밀을 정밀 테스트하는 과정도 없이 준공을 허용하는 폐해에 의해 그러하기 때문이다.

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

본 발명은 상술한 문제를 해결하고자 하는 것으로, 그 기술적 요지는 규격별로 정해진 고형의 불연성 O-링 섬유재 패킹을 브이밴드(V-band) 내부홈에 접착 고정한 후 내화실리콘을 추가 도포하고, 2중 꺽임 플렌지(밑깍기)에 대하여 브이밴드(V-band)를 장착 체결하는 방식에 관한 것으로, 연도 간 조립시 맞닿아 연결되는 이음부 플렌지 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹을 삽입하도록 하는 바, 이는 이음부에 대한 기밀성과 함께 불연성 구조가 이루어지도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이에, 본 발명은 플렌지(밑깍기)의 테두리 외측단에 상하향 방향으로 일정 부분을 꺽어 2중 꺽임식 플렌지(밑깍기) 구조를 이루도록 하는 바, 이는 종전의 연도 연결방식(밑깍기 접촉 끝 부분에 액상 실리콘이 도포된 후 브이밴드를 채워 연결하는 방식) 대비 연도 직관의 구조적인 강도를 개선(기밀성과 보강성능 개선)할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 2중 꺽임 구조의 플렌지(밑깍기) 형태로 하여금 브이밴드에 의한 가압 밀착(압착) 조립 고정시 불연성 O-링 섬유재 패킹과의 접촉면이 현저하게 증대(브이밴드 내부홈과 2중 꺽임 밑깍기의 접촉으로 인해 형선된 마름모 형태의 내부 공간 사이에 고형의 불연성 O-링 섬유재 패킹을 유치시킨 후 브이밴드를 채우게 되면 탄성력에 의해 텐션 장착되면서 패킹의 접촉면적을 최대화 하게 됨)되도록 형성되어 기밀성이 크게 향상됨은 물론 동시에 고온에도 견딜 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한, 본 발명은 중공관 형태의 단위식 연도를 연결함에 있어서, 브이밴드로 체결된 연도의 플렌지(일명, 밑깍기) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹 및 내화실리콘을 도포하여 이음부 사이에서 발생되는 누기나 누수 등이 차단되도록 하되, 고온 고열에도 무리없이 원활하게 견딜 수 있도록 하는 바, 이는 쉽고 편리한 제조 및 장착 작업 공정이 용이한 반면 강력한 기밀성과 불연성을 확보할 수 있도록 형성되어 기밀 신뢰성과 시공성이 우수하여 연도 품질이 우수한 것을 제공함에 그 목적 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다수개의 단위식 연도(100)가 서로 연결되는 각 플렌지(110:일명 '밑깍기'라고 함) 사이마다 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)이 삽입되어 고온에 대한 불연성이 확보되도록 하되, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)은 브이밴드(300)에 의한 조임 밀착시 플렌지(110) 간 사이에서 누름식 구조로 하여금 압착되면서 누기와 누수 방지를 포함한 기밀성과 불연성이 확보되도록 형성된다.

이에, 상기 플렌지(110)는 바깥측 테두리 단부에 '／' 형태 또는 '＼' 형태로 벌어진 경사형 2중 꺽임부(120)가 형성되어 연도 간 연결부 이음선(C)을 기준으로 '〈' 형태 또는 '〉' 형태의 패킹 안착용 브이존(130: 브이존 안쪽에 불연성 O-링 섬유재 패킹이 배치되도록 함)을 이루도록 형성된다.

다시 말해, 상기 연도의 플렌지(110)는 이웃한 플렌지와 나란하게 배치시 돌출된 형태가 절곡형태('V'자형, 'Y'자형: 원 중심점을 향해 오무려지는 힘에 대하여 저항력이 강하게 작용함)로 형성된다.

또한, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)은 브이밴드(300)의 내부홈(310)에 대하여 접착 고정된 후 내화실리콘(400)에 의해 외표면이 도포되도록 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 연도 간 조립시 맞닿아 연결되는 이음부 플렌지(밑깍기) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹을 삽입하도록 하는 바, 이는 이음부에 대한 기밀성과 함께 불연성 구조가 이루어지도록 형성되고, 특히 본원 플렌지(밑깍기)의 테두리 외측단에는 상하향 방향으로 일정 부분을 꺽어 2중 꺽임식 플렌지(밑깍기) 구조를 이루도록 하는 바, 이는 종전의 연도 연결방식 대비 연도 직관의 구조적인 강도를 개선(기밀성과 보강성능 개선)할 수 있도록 함은 물론 2중 꺽임 구조의 플렌지(밑깍기) 형태로 하여금 브이밴드에 의한 가압 밀착(압착) 조립 고정시 불연성 O-링 섬유재 패킹과의 접촉면이 현저하게 증대되도록 형성되어 기밀성이 크게 향상됨은 물론 동시에 고온에도 견딜 수 있도록 하는 효과가 있다.

다시 말해, 본 발명은 중공관 형태의 단위식 연도를 연결함에 있어서, 브이밴드로 체결된 연도의 플렌지(밑깍기) 사이에 불연성 O-링 섬유재 패킹 및 내화실리콘을 도포하여 이음부 사이에서 발생되는 누기나 누수 등이 차단되도록 하되, 고온 고열에도 무리없이 원활하게 견딜 수 있도록 하는 바, 이는 쉽고 편리한 제조 및 장착 작업 공정이 용이한 반면 강력한 기밀성과 불연성을 확보할 수 있도록 형성되어 기밀 신뢰성과 시공성이 우수하여 연도 품질이 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 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 효과가 있다.

이에, 본 발명은 플렌지에 대하여 장착이 용이하고 접착제가 없어도 쉽게 탈락되지 않는 형태로서 원활한 작업이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

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

도 1은 본 발명에 따른 연도 연결구조가 적용된 연도 시스템을 나타낸 예시도,
도 2는 도 1의 연도 연결구조를 나타낸 예시도,
도 3 내지 도 5는 종래의 연도 연결구조를 나타낸 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 자세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수개의 단위식 연도(100)가 서로 연결되는 각 플렌지(110:일명 '밑깍기'라고 함) 사이마다 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)이 삽입되어 기본적으로 고온에 대한 불연성이 확보되도록 형성된다.

이에, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)은 브이밴드(300)에 의한 조임 밀착시 플렌지(110) 간 사이에서 누름식 구조로 하여금 압착되면서 누기와 누수 방지를 포함한 기밀성과 불연성이 확보되도록 형성된다.

이에, 상기 플렌지(110)는 바깥측 테두리 단부에 '／' 형태 또는 '＼' 형태로 벌어진 경사형 2중 꺽임부(120)가 형성된다.

이러한, 2중 꺽임부는 연도 간 연결부 이음선(C)을 기준으로 '〈' 형태 또는 '〉' 형태의 패킹 안착용 브이존(130: 브이존 안쪽에 불연성 O-링 섬유재 패킹이 배치되도록 함)을 이루도록 형성된다.

다시 말해, 상기 연도의 플렌지(110)는 이웃한 플렌지와 나란하게 배치시 돌출된 형태가 절곡형태('V'자형, 'Y'자형: 원 중심점을 향해 오무려지는 힘에 대하여 저항력이 강하게 작용함)로 형성된다.

이때, 'Y'자형 플렌지(110)는 'V'자형 구조에서 바깥으로 한번 더 꺽은 형태로서 절곡된 기구적 특징에 의해 원통의 힘이 보강되는 특징이 있다.

이는 플렌지(밑깍기)나 원통체의 두께를 얇게 설정할 수 있는 장점이 있다. 즉, 플렌지(밑깍기)의 지지력(힘)이 향상되기 때문이다.

또한, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)은 브이밴드(300)의 내부홈(310)에 대하여 접착 고정된 후 내화실리콘(400)에 의해 외표면이 도포되도록 형성된다.

즉, 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 대하여 불연성 O-링 섬유재 패킹이 대응되면서 안착식 고정을 이루도록 하는 것으로, 이는 브이밴드에 미리 접합된 불연성 O-링 섬유재 패킹이 플렌지(밑깍기) 사이에 간단히 장착되도록 하는 바, 이는 결합성과 작업성이 크게 향상되는 특징이 있다.

이러한 본 발명은 관경 별로 제작된 불연성 O-링 섬유재 패킹이 고열 연도에서도 무난히 견디도록 형성되고, 내화실리콘의 도포로 하여금 누기 누수를 완벽하게 차단하도록 형성된다.

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 ... 연도 110 ... 플렌지
120 ... 2중 꺽임부 130 ... 브이존
200 ... 불연성 O-링 섬유재 패킹 300 ... 브이밴드
310 ... 내부홈 400 ... 내화실리콘

Claims (3)

1. 다수개의 단위식 연도(100)가 서로 연결되는 각 플렌지(110) 사이마다 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)이 삽입되어 고온에 대한 불연성이 확보되도록 하되, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)은 브이밴드(300)에 의한 조임 밀착시 플렌지(110) 간 사이에서 누름식 구조로 하여금 압착되면서 누기와 누수 방지를 포함한 기밀성과 불연성이 확보되도록 하는 고온에 적합한 연도 연결구조에 있어서,
   상기 플렌지(110)는 바깥측 테두리 단부에 '／' 형태 또는 '＼' 형태로 벌어진 경사형 2중 꺽임부(120)가 형성되어 연도 간 연결부 이음선(C)을 기준으로 '〈' 형태 또는 '〉' 형태의 패킹 안착용 브이존(130)을 이루도록 형성되고, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)은 브이밴드(300)의 내부홈(310)에 접착 고정된 후 내화실리콘(400)에 의해 외표면이 도포되도록 하되, 상기 불연성 O-링 섬유재 패킹(200)은 고형의 형태로서, 단면이 원형 또는 타원형으로 밴드 링 형태로 플렌지 사이에 끼워 넣어 결합시키는 것을 특징으로 하는 고온에 적합한 연도 연결구조.
   
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