KR200453413Y1

KR200453413Y1 - 연도 조립체

Info

Publication number: KR200453413Y1
Application number: KR2020090004202U
Authority: KR
Inventors: 유재혁
Original assignee: 유재혁
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2011-04-27
Also published as: KR20100010247U

Abstract

연도 조립체가 개시된다. 개시된 연도 조립체는, 고온의 배기가스가 배출되게 통로를 구비하고, 단부에 제1플랜지가 형성되어 상기 제1플랜지가 맞대어 연속 조립되도록 구비된 내부관과; 상기 제1플랜지의 저부에서 상기 제1플랜지가 가압 및 지지되도록 설치된 제2플랜지와, 상기 제2플랜지에 직각으로 형성되어 상기 통로에 설치된 수직부를 구비하여 된 가압지지관과; 복수개의 상기 내부관이 연속적으로 조립되도록 하기 위해 맞대어 밀착된 상기 제1,2플랜지를 체결하는 밴드부재와; 상기 밴드부재와 상기 제1,2플랜지 사이에 충진되어 기밀이 유지되도록 하는 실런트;를 포함하고, 이때, 상기 제1플랜지의 시작부는 상기 제2플랜지의 시작부와 접촉되지 않고, 상기 제1플랜지의 외부 끝 단부는 제2플랜지의 외부 끝 단부에 접촉되도록 상기 제1플랜지는 일정 각도로 경사지며 형성되어 상기 제2플랜지에 대하여 상기 제1플랜지가 탄성력이 부여되도록 구비된 것을 그 특징으로 한다.

연도, 배기가스, 플랜지

Description

연도 조립체{AIR PIPING ASSEMBLY}

본 고안은 연도 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전기 또는 보일러의 연도(연관)를 유동하는 높은 온도의 배기가스가 연도접합부를 통해 누출되지 않도록 그 구조가 개선된 연도 조립체에 관한 것이다.

산업용 발전기, 보일러 또는 가정용 보일러는 석탄, 석유등과 같은 원료를 연소시켜 필요한 동력을 얻고 있으며, 이러한 연소에 의하여 발생하는 배기가스는 굴뚝으로 배출하게 된다.

이러한 배기가스를 굴뚝으로 배출시키기 위한 연도(또는 연관)는 통상 연소량, 용도별로 2중관(가정용보일러, 산업용 보일러) 또는 3중관(산업용 발전기용) 형태로 제작하며, 재질은 세라믹 코팅된 스텐레스 또는 철판 등을 이용하게 된다.

즉, 연도 내부를 경유하는 배기가스는 매우 높은 온도(발전기용 연도의 경우 개략 450-500°C)의 열기를 가지고 있어 되도록 연도 주위로 배기가스 등에 의한 열기가 빠져나가지 않도록 단열구조로서 다중관 형태의 연도가 이용되고 있다.

이러한 연도의 경우, 설치장소(통상 지하 또는 건물 중간층의 기계실) 및 다양한 재질의 판의 크기에 따라 다수의 분할된 연도를 연결 접합시킬 필요가 있으 며, 특히 연도접합부의 경우 밀실하게 접합되지 않으면 연도 내부의 열기가 그대로 외부로 누출되는 경우가 있어 특히 연도제작 및 설치 시 그 접합부의 처리는 매우 중요하다.

왜냐하면 접합부의 처리가 부실한 경우, 그 접합부 주위에 누출되는 열기에 의하여 안전사고 위험성이 있고, 특히 누출이 누적되는 경우 연도자체의 내구성이 저하되어 대형사고가 발생할 수 있기 때문이다.

도 1에는 3중관 형태의 연도를 부분적으로 도시한 것이며, 도 2는 특히 3중관인 연도의 맨 안쪽의 내부관(10)의 접합부(100)를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 양 내부관의 연결접합부(100)는 내부관(10)의 단부를 수직으로 형성시킨 수직플랜지부(11)를 서로 맞대 이어놓은 상태에서 실런트(12)를 수직플랜지부(11)를 감싸도록 하고, 역 U자형 밴드(13)로 실런트(12)를 감싸는 방식으로 처리한다. 그리고 상기 역 U자형 밴드(13)는 그 단부를 볼트 등과 같은 연결구(미도시)로 서로 결합시켜 고정된다.

상기 연결접합부(100)를 실런트(12)에 의하여 밀실하게 기밀 처리함으로서 고온의 열기를 외부로 누출되지 않도록 하는 것이다.

또한 내부관(10)의 주위로 도 1과 같이 중간관(20) 및 외부관(30)으로 일정 간격을 두고 설치함으로서, 단열 성능을 높여 결국 외부관(30)의 표면온도가 제한된 온도 이하로 되도록 하는데, 통상 60-70℃ 정도가 제한 온도이다.

이는 실런트(12)가 계속적으로 연결접합부(100)를 기밀하게 하여 열기를 막아줄 수 있다는 전제가 필요한데, 실제로는 상기 실런트(12)가 계속되는 열기에 의 하여 경화되고, 결국 경화된 실런트에 크랙(crack)이 발생하여 실제 연도의 외부관(30)의 온도는 제한 온도를 훨씬 상회하는 온도(개략 100-120℃)가 된다.

이러한 현상 때문에 외부관(30) 주위에 단열재 등을 덮어 나름대로 연도관의 누출되는 열기를 제어하려는 방법이 시도되었지만, 이는 근본적인 해결방법이 되지 않아 이를 개선한 방법 중 일 예가 도 3에 도시되었다.

도 3을 참조하면, 연도접합부(200)는, 갈고리 형상의 머리부(211a) 및 수직부(211b)로 구성된 플랜지부(211)의 배면이 서로 접하도록 형성된 내부배기관(210)과, 상기 플랜지부(211)의 배면사이에 형성된 누기방지용 개스킷(220)과, 상기 플랜지부(211)의 머리부 위를 감싸도록 형성된 단열포(230)와, 이 단열포(230) 위에 접하여 형성된 역 U자형 밴드(240)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 고안은 국내 등록특허 제0517067호에 개시되어 있다.

하지만, 이 등록특허의 연도도 고온의 영향으로 연도가 팽창 및 수축되면 연도의 길이가 변형되고, 상기 연도접합부(200)도 변형되어 연도접합부(200)에 틈새가 생겨 결국 연도 내의 열기가 외부로 누출되게 된다.

이러한 연도의 팽창이나 수축으로 인한 연도의 길이 변형을 보상(또는 보충)하기 위해 연도접합부(200)에 주름관이나 보조관을 설치하였다.

그러나, 이러한 주름관이나 보조관의 설치는 연도 구조가 복잡해지게 되고, 연도의 제조비용이 증가시킬 뿐, 연도접합부의 틈새는 여전히 발생하게 되므로 연도 내의 열기 및 유해가스가 연도 외부로 누출되는 문제에 대해서는 근본적인 해결책이 되지 못하였다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연도 내부의 고온의 열기(배기가스)에 의해 연도의 길이가 변형되면, 개선된 구조에 의해 변형된 길이를 보상해 줘 연도 내부의 열기 및 유해 배기가스가 연도 외부로 누출되지 않도록 한 연도 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 연도 조립체는, 고온의 배기가스가 배출되게 통로를 구비하고, 단부에 제1플랜지가 형성되어 상기 제1플랜지가 맞대어 연속 조립되도록 구비된 내부관과; 상기 제1플랜지의 저부에서 상기 제1플랜지가 가압 및 지지되도록 설치된 제2플랜지와, 상기 제2플랜지에 직각으로 형성되어 상기 통로에 설치된 수직부를 구비하여 된 가압지지관과; 복수개의 상기 내부관이 연속적으로 조립되도록 하기 위해 맞대어 밀착된 상기 제1,2플랜지를 체결하는 밴드부재와; 상기 밴드부재와 상기 제1,2플랜지 사이에 충진되어 기밀이 유지되도록 하는 실런트;를 포함하고, 이때, 상기 제1플랜지의 시작부는 상기 제2플랜지의 시작부와 접촉되지 않고, 상기 제1플랜지의 외부 끝 단부는 제2플랜지의 외부 끝 단부에 접촉되도록 상기 제1플랜지는 일정 각도로 경사지며 형성되어 상기 제2플랜지에 대하여 상기 제1플랜지가 탄성력이 부여되도록 구비된 것을 그 특징으로 한다.

본 고안의 실시예에 따르면, 연도 내부의 고온의 열기에 의해 연도의 길이(치수)가 변형되면 변형된 길이를 보상해 줄 수 있도록 하여 연도접합부에 틈새가 생기지 않아 연도 내부의 열기 및 유해가스가 연도 외부로 누출되지 않는다.

그리고 종래와 같이 무리하게 주름관이나 보조관을 연도접합부에 설치하지 않아도 되므로 연도 구조가 단순해지고, 연도 제조비용도 저렴하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4에는 본 고안의 일 실시예에 따른 연도 조립체의 구성을 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

설명에 앞서, 일반적인 연도 조립체의 구성은 전술한 도 1을 참조하기로 하고, 여기에서는 본 고안에 따른 연도 조립체의 특징적인 구성만을 상술하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 고안에 따른 연도 조립체는, 고온의 배기가스(유체)가 배출되게 통로(350)를 구비하고 단부에 제1플랜지(311)가 형성되어 제1플랜지(311)가 맞대어 연속 조립되도록 구비된 내부관(310)과, 이 내부관(310)의 제1플랜지(311)의 저부에서 제1플랜지(311)가 가압 및 지지되도록 설치된 제2플랜지(321)와, 이 제2플랜지(321)에 직각으로 형성되어 내부관(310)의 통로(350)에 설치된 수직부(322)를 구비하여 된 가압지지관(320)을 포함하여 구성된다.

그리고 본 고안에 따른 연도 조립체는, 복수개의 내부관(310)이 연속적으로 조립되도록 하기 위해 맞대어 밀착된 제1,2플랜지(311,321)를 체결하는 밴드부재(330)와, 이 밴드부재(330)와 제1,2플랜지(311,321) 사이에 충진되어 기밀이 유지되도록 하는 실런트(340)를 포함하여 구성된다.

이러한 연도 조립체에서, 상기 내부관(310)의 제1플랜지(311)의 시작부는 가압지지관(320)의 제2플랜지(321)의 시작부와 접촉되지 않고, 상기 제1플랜지(311)의 외부 끝 단부는 제2플랜지(321)의 외부 끝 단부에 접촉되도록 내부관(310)의 제1플랜지(311)가 형성된다.

즉, 상기 내부관(310)의 제1플랜지(311)는 제1플랜지(311)가 가압지지관(320)의 제2플랜지(321)의 끝 단부에 접촉에 되도록 일정 각도(α)로 경사지며 형성된다.

이에 따라 상기 가압지지관(320)의 제2플랜지(321)에 대하여 내부관(310)의 제1플랜지(311)가 탄성력이 부여된다.

또한 상기 내부관(310)의 제1플랜지(311)와 가압지지관(320)의 제2플랜지(321) 외부 끝 단부는 용접되어 일체로 구비된다.

그리고 상기 가압지지관(320)의 수직부(322)는 내부관(310)의 제1플랜지(311)가 내부관(310)의 통로(350)와 접촉되지 않도록 형성된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수직부(322)는 제1플랜지(311)가 내부관(310)의 통로(350)를 지나는 고온의 배기가스에 직접 접촉되지 않도록 제1플랜지(311) 시작부를 약간 벗어난 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 가압지지관(320)의 수직부(322)와 제2플랜지(321)는 직각으로 형 성된다.

한편, 도 4에서 도면부호 w는 용접부를 나타내 보인 것이다.

도 5에는 본 고안의 다른 실시예에 따른 연도 조립체의 구성을 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도 5에서 도 4와 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타내 보인 것이다.

도 5를 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 따른 연도 조립체는, 내부관(510)과 가압지지관(520)이 일체로 이루어져 있다. 즉, 상기 내부관(510)의 제1플랜지(511)의 끝 단부에서 내부관(510)을 연장 성형한 것이다.

전술한 도 4의 일 실시예와 다른 점은, 도 4에서의 용접부(w)가 삭제되고, 상기 가압지지관(520)의 제2플랜지(521)와 수직부(522)가 제1플랜지(511)에 연장되어 일체로 형성된 것에 차이가 있다.

따라서 도 5의 본 고안의 다른 실시예에 따른 연도 조립체의 경우, 관을 제조하는 공정은 약간 복잡하기는 하나, 부품 수가 줄어들고, 강도가 증대되 수 있는 이점도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 연도 조립체의 작용을 설명하면 다음과 같다.

설명에 앞서, 일반적인 연도 조립체의 작용은 전술한 기재를 참조하기로 하고, 여기에서는 본 고안에 따른 연도 조립체의 특징적인 작용만을 상술하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 우선, 본 고안에 따른 연도 조립체에서 고온의 배기 가스가 유동되는 통로(350)를 구비한 통상의 내부관(310)의 제1플랜지(311)를 내부관(310)의 길이 방향에 대하여 90도 이상의 각도(α)로 경사지게 형성한다.

이렇게 구비된 제1플랜지(311)의 끝 단부만 접촉되게 제2플랜지(321)가 형성된 가압지지관(320)을 내부관(310) 내에 설치한다.

특히, 상기 가압지지관(320)의 제2플랜지(321)와 제1플랜지(311)의 끝 단부는 용접을 실시하여 내부관(310)과 가압지지관(320)이 일체가 되도록 한다.

이때, 상기 가압지지관(320)의 수직부(322)는 제1플랜지(311)가 내부관(310)의 통로(350)와 접촉되지 않을 만큼의 길이로 구비된다.

그런 후, 이와 같이 내부관(310)과 가압지지관(320)이 조립된 또 다른 연도를 연속으로 조립한다. 즉, 상기 제2플랜지(321)가 접촉되게 맞댄 후, 제1,2플랜지(311,321) 및 밴드부재(330) 사이에 실런트(340)가 도포되도록 실런트(340)를 충진한다.

이와 같이 조립된 연도 조립체는 내부관(310)의 통로(350)를 통하여 고온의 유체인 배기가스가 지나는 경우와 지나지 않는 경우가 반복이 되면, 내부관(310)의 길이에 변형(팽창 및 수축)이 이루어진다.

이러한 변형으로 내부관(310) 길이가 변형이 되면, 내부관(310)의 길이가 변형되는 만큼의 길이 방향의 압력에 대하여 제1플랜지(311)의 탄성력에 의하여 경사 각도(α)가 변형이 된다. 즉, 고온의 열에 의해 변형된 상기 내부관(310)의 길이를 제1플랜지(311)의 경사 각도(α)의 변형으로 보상해 준다.

따라서 상기 제1플랜지(311)에 각도 변형이 발생되어도 제2플랜지(321)에는 영향을 주지 않게 된다. 즉, 상기 내부관(310)의 변형된 길이에 대하여 제1플랜지(311)의 탄성력에 의해 변형된 길이를 보상해 주게 되고, 이에 따라 서로 맞대어 조립된 제2플랜지(321)의 조립 상태에는 영향을 주지 않게 되어 연도접합부(300)에는 틈새가 생기지 않는다. 다시 말해서, 서로 맞대어진 제2플랜지(321) 사이에는 틈새가 생기지 않게 된다.

특히, 제1플랜지(311)를 가압지지관(320)의 수직부(322)가 고온의 열을 커버하기 때문에 제1플랜지(311)나 실런트(340)에 영향을 주지 않아 연도접합부(300)에 변형(틈새)이 생기지 않게 된다.

또한 상기 가압지지관(320)의 수직부(322)와 제2플랜지(321)는 직각으로 형성되어 있기 때문에 연도접합부(300)의 기밀이 더욱 더 잘 유지될 수 있다.

그리고 도 5의 다른 실시예의 작용도 전술한 도 4의 일 실시예의 작용과 동일하므로 다른 실시예의 작용 설명은 생략하기로 한다.

따라서 다른 실시예의 연도 조립체의 연도접합부(500)에 틈새가 생기지 않게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 연도 조립체의 구성을 나타내 보인 사시도.

도 2는 도 1의 연도접합부의 일측 구성만을 나타내 보인 단면도.

도 3은 종래의 기술에 따른 연도 조립체에서 연도접합부의 구성을 나타내 보인 단면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 연도 조립체의 일측 구성만을 나타내 보인 단면도.

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 연도 조립체의 일측 구성만을 나타내 보인 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

310. 내부관

311. 제1플랜지

320. 가압지지관

321. 제2플랜지

330. 밴드부재

340. 실런트

350. 통로

Claims

고온의 배기가스가 배출되게 통로를 구비하고, 단부에 제1플랜지가 형성되어 상기 제1플랜지가 맞대어 연속 조립되도록 구비된 내부관과;

상기 제1플랜지의 저부에서 상기 제1플랜지가 가압 및 지지되도록 설치된 제2플랜지와, 상기 제2플랜지에 직각으로 형성되어 상기 통로에 설치된 수직부를 구비하여 된 가압지지관과;

복수개의 상기 내부관이 연속적으로 조립되도록 하기 위해 맞대어 밀착된 상기 제1,2플랜지를 체결하는 밴드부재와;

상기 밴드부재와 상기 제1,2플랜지 사이에 충진되어 기밀이 유지되도록 하는 실런트;를 포함하고,

이때, 상기 제1플랜지의 시작부는 상기 제2플랜지의 시작부와 접촉되지 않고, 상기 제1플랜지의 외부 끝 단부는 제2플랜지의 외부 끝 단부에 접촉되도록 상기 제1플랜지는 일정 각도로 경사지며 형성되어 상기 제2플랜지에 대하여 상기 제1플랜지가 탄성력이 부여되도록 구비된 것을 특징으로 하는 연도 조립체.
제1항에 있어서,

상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 외부 끝 단부는 용접되어 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 연도 조립체.
제1항에 있어서,

상기 수직부는 상기 제1플랜지가 상기 통로와 접촉되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 연도 조립체.
제1항에 있어서,

상기 수직부와 상기 제2플랜지는 직각으로 형성된 것을 특징으로 하는 연도 조립체.
제1항에 있어서,

상기 내부관과 상기 가압지지관은 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 연도 조립체.