KR20090073820A

KR20090073820A - 연도용 덕트 조립체

Info

Publication number: KR20090073820A
Application number: KR1020070141879A
Authority: KR
Inventors: 조용환
Original assignee: 한국에어텍(주)
Priority date: 2007-12-31
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2009-07-03
Also published as: KR100942183B1

Abstract

연도용 덕트 조립체가 개시된다. 개시된 연도용 덕트 조립체는, 배기가스가 배출되도록 다수개가 연속해서 결합되게 양 단부에 플랜지가 형성된 내부관과; 상기 내부관과 일정 간격을 유지하며 상기 내부관의 외주면을 감싸며 설치된 외부관과; 상기 내부관의 상기 플랜지 외부면을 가압하며 상기 플랜지 외부면에 회전 가능하게 설치된 가압부재와; 상기 가압부재에 관통되며 체결되어 상기 가압부재를 가압하는 체결부재;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 배기가스에 의한 누유 및 응축수에 의한 누수를 방지할 수 있고, 관 내부의 높은 압력이나 폭발 등에 따라 발생되는 덕트 조립체의 이탈을 방지할 수 있다.

덕트 조립체, 연도, 배기가스

Description

연도용 덕트 조립체{DUCT ASSEMBLY FOR FLUE}

본 발명은 연도용 덕트 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산업용 보일러, 흡수식 냉온수유니트, 디젤발전기, 터빈발전기, 가스엔진, 각종 벤트(vent) 등의 배기통으로 이용되는 연도의 시공 후, 덕트 조립체의 연결부(플랜지)에서 기밀성이 유지되어 배기가스가 누연되지 않고 응축수가 누수되지 않으며, 연도 결함에 의한 폭발시 덕트 조립체의 관들이 이탈(탈락)되지 않도록 하기 위해 개선된 연도용 덕트 조립체에 관한 것이다.

예컨대, 아파트 또는 공장 등의 대형건물에 설치되어 이들 건물로부터 발생되는 연소가스(배기가스)를 배출하기 위한 연도용 덕트 시스템이 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 건물 내의 보일러(7)의 가동에 의해 발생되는 연소가스(배기가스)는 다수개가 연결되어 이루어진 덕트 조립체(1,2)를 통하여 건물 외부로 배출되도록 한다.

이 덕트 조립체(1,2)는 설치되는 상태에 따라 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)가 있다. 통상 상기 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립 체(2)가 조합되어 도 1에 도시된 바와 같은 연도용 덕트 시스템이 이루어진다.

그리고 이러한 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)를 지지하기 위해 고정지지대(4,8)가 이들 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)에 나란하게 고정 설치된다.

한편, 도 1에서 도면부호 3은 연돌캡(stack cap)이고, 도면부호 5는 상기 덕트 조립체(2) 내부를 검사하기 위한 검사구(check hole)를 나타내 보인 것이며, 그리고 도면부호 9는 덕트 조립체(2)의 길이를 가변시키기 위해 덕트 조립체(2)의 일측에 설치된 팽창밸브를 나타내 보인 것이다.

상기 수평식 덕트 조립체(1)와 수직식 덕트 조립체(2)의 구성은 후술하는 바와 같이 거의 동일하다.

따라서 도 2에서는 도 1의 덕트 조립체(1,2) 중 수직식 덕트 조립체(2)의 구성을 예를 들어 덕트 조립체(1,2)의 구성을 설명한다.

도 2를 참조하면 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)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.

또한 상기 외부관(2a,2a')과 내부관(2b,2b') 사이에 설치되어 이들을 지지하는 동시에 이들의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서(spacer)(2c,2c')가 구비된다. 이때, 상기 스페이서(2c,2c')에 의해 외부관경(O.D)과 내부관경(I.D) 사이에 약 25mm의 공기층이 형성된다.

따라서 도 2의 덕트 조립체(2)는 외부관(2a,2a')과 내부관(2b,2b')으로 이루어진 일종의 이중관을 형성한다.

그리고 도 3에는 덕트 조립체의 다른 실시예가 도시되어 있다.

도 3의 덕트 조립체(6)는, 내부관(2b,2b')과 외부관(6a,6a') 사이에 중간관(6g,6g')이 설치되고, 이들 사이 각각에는 스페이서(2c,2c',6b,6b')가 설치된다. 또한 상기 내부관(2b,2b')을 체결하기 위한 제1연결밴드(2e)와, 상기 외부관(6b,6b')을 체결하기 위한 연결밴드(6d)가 설치된다.

이때, 상기 스페이서(2c,2c',6b,6b')에 의해 외부관경(O.D)과 중간관경(M.D) 사이와, 그리고 중간관경(M.D)과 내부관경(I.D) 사이의 각각에는 약 25mm(모두 약 50mm)의 공기층이 형성된다.

따라서 도 3의 덕트 조립체(6)는 외부관(6a,6a'), 중간관(6g,6g'), 및 내부관(2b,2b')으로 이루어진 일종의 삼중관을 형성한다.

상기와 같이 구성된 덕트 조립체(2,6)에서 각각 내부관(2b,2b')의 플랜지(2b-1)를 체결하는 V-밴드의 일종인 제1연결밴드(2e) 주위부(A)를 상세하게 도시한 상세도가 도 4에 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 상기 내부관(2b,2b')의 플랜지(2b-1)를 체결하기 전에 제1연결밴드(2e) 내부에 내열 실런트(sealant)(2f)를 충진하여 체결력을 증대시키거나, 덕트 조립체(2,6) 내부를 통과(유동)하는 배기가스가 누유되지 않고, 덕트 조립체(2,6) 내벽에 형성된 응축수 등이 누수되지 않도록 한다.

그리고 상기 제1연결밴드(2e)는 볼트 및 너트로 이루어진 체결부재(2h)로 최종 체결됨으로서 내부관(2b,2b')이 밀착 결합된다. 또한 상기 외부관(2a,2a',6a,6a')도 연결밴드(2d,6d)와 체결부재(2h)에 의해 체결되므로써 이중관 또는 삼중관의 덕트 조립체(2,6)의 조립이 완료된다.

상기와 같이 구성된 덕트 조립체(2,6)는 일반적으로 내식성이 우수한 스테인리스 스틸(stainless steel)로 이루어져, 지하층 열원장비(예컨대, 보일러)의 배기가스 토출구와 연결하고, 이들 조립체(2,6)를 수직 또는 수평으로 다수개를 조립하여 옥상층까지 연결하여 배기가스가 배출되도록 한다.

그런데, 종래에는 덕트 조립체의 내부를 유동하는 배기가스의 온도가 200℃~250℃ 이하 정도에서 사용되어 내부 응축수가 아주 적게 발생되었지만, 현재의 열원장비(예컨대, 보일러)에는 폐열회수장치가 설치되어 있어 배기가스 온도가 100℃~150℃가 되어 자체 응축수가 다량으로 발생되고 있다.

또한 디젤발전기, 가스터빈발전기 장비에 폐열회수장치가 적용되지 않으면 배기가스의 온도가 300℃~600℃ 이상 배출되며 동시에 고속의 강제 배기에 의해 덕트 조립체(2,6) 내부의 압력이 높아져 기밀성이 강조되고 있다.

이에 대한 대응으로 상술한 바와 같이, V-밴드인 제1연결밴드(2e)에 내열 실런트(2f)로 단순히 기밀이 유지되도록 하여 현시점에서 조건에 맞는 개선안을 내놓지 못하고 있어 누유 및 누수와 같은 심각한 문제점을 나타내고 있다.

구체적으로는, 상기 제1연결밴드(2e)가 체결된 상태에서도 도 4에 도시된 바 와 같이 플랜지(2b-1) 사이에 틈새(C)가 있어 여러 개의 덕트 조립체(2,6)가 조립된 상태에서 진동, 외부의 충격, 또는 장비의 가동 점화 순간의 관 내부의 공기 팽창 순간에 제1연결밴드(2e) 홈 내부에서 틈이 벌어지는 현상이 발생된다.

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

또한 열원장비의 작은 결함으로 폭발이 발생되어 시공된 연도(배기통)의 관들이 이탈(탈락)되는 심각한 문제를 발생시키게 된다.

현재, 상기와 같은 문제점(누연, 누수)을 예측 할 수 있는 경우에도 문제점을 개선하려는 노력이 부족하여 기존 방식대로 공사를 진행하고 있는 실정이다.

이에 따라 공사완료 후 시운전 또는 사용 중에 누연 및 누수에 대한 하자보수가 수 차례에 걸쳐 이루어지고 있고, 제품 결함으로 폭발시 시공된 덕트 조립체가 이탈되어 재공사 및 하자보수에 따른 경제적인 손실 크고, 고객 불만이 많다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 덕트 조립체 내부에서 발생되는 누유 및 누수가 방지되게 하고, 제품 결함에 의한 폭발시 덕트 조립체가 이탈되지 않도록 한 연도용 덕트 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연도용 덕트 조립체는, 배기가스가 배출되도록 다수개가 연속해서 결합되게 양 단부에 플랜지가 형성된 내부관과; 상기 내부관과 일정 간격을 유지하며 상기 내부관의 외주면을 감싸며 설치된 외부관과; 상기 내부관의 상기 플랜지 외부면을 가압하며 상기 플랜지 외부면에 회전 가능하게 설치된 가압부재와; 상기 가압부재에 관통되며 체결되어 상기 가압부재를 가압하는 체결부재;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기밀이 유지되도록 내부관이 서로 조립되면서 맞대어진 플랜지를 외부면을 가압부재로 가압하고, 플랜지 사이의 틈새와 가압부재 사이에 가스켓을 삽입하여 설치한 후, 가압부재를 체결부재로 견고히 체결함으로써, 맞대어진 플랜지 사이에 기밀성이 극대화된다.

따라서 배기가스에 의한 누유 및 응축수에 의한 누수를 방지할 수 있고, 덕트 조립체 내부에서 폭발이 발생되어도 덕트 조립체가 이탈(탈락)되는 현상이 발생되지 않아 연도용 덕트 조립체의 유지보수가 최소화되어 유지보수에 따른 비용을 줄일 수 있어 경제적이며, 제품에 대한 고객 신뢰도를 제고시킬 수 있다.

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

도 5에는 본 발명에 따른 일 실시예로 연도용 이중 덕트 조립체의 구성을 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 연도용 이중 덕트 조립체(10)는, 그 내부를 연소가스 또는 배기가스가 유동하여 배출되게 다수개가 연속해서 결합되도록 상단부 및 하단부(양 단부)에 플랜지(12a)가 구비된 내부관(12,12')과, 이 내부관(12,12')의 외주면을 감싸며 내부관(12,12')의 외부에 일정 간격을 두고 설치된 외부관(11,11')과, 이 외부관(11,11')과 내부관(12,12') 사이에 설치되어 이들을 지지하는 동시에 이들의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서(13,13')가 구비된다.

이때, 상기 스페이서(13,13')에 의해 외부관경(O.D)과 내부관경(I.D) 사이에 약 50mm의 공기층이 형성된다.

그리고 도 6에는 본 발명에 따른 다른 실시예로 연도용 삼중 덕트 조립체의 구성을 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 연도용 삼중 덕트 조립체(30)는, 내부관(12,12')과 외부관(31,31') 사이에 중간관(33,33')이 설치되고, 이들 사이에는 각각 스페이서(13,13',35,35')가 구비된다.

이때, 상기 스페이서(13,13',35,35')에 의해 외부관경(O.D)과 중간관경(M.D) 사이와, 그리고 중간관경(M.D)과 내부관경(I.D) 사이의 각각에는 모두 약 25mm의 공기층이 형성된다.

상기 내부관(12,12')은 0.8∼2.0mm 두께의 스테인리스 스틸의 판재를 이용하여 가공 형성되고, 상기 플랜지(12b)는 내부관(12,12')의 양단을 약 10∼12mm로 90도 절곡하여 형성한다.

또한 도 5 및 도 6에서 상기 외부관(11,11',31,31')을 체결하기 위해 연결밴 드(14,36)가 설치된다되고, 이때, 연결밴드(14,36)는 볼트 및 너트로 이루어진 체결부재(15)가 이용되어 체결 설치된다.

상기와 같이 구성된 도 5 및 도 6의 덕트 조립체(10,30)에서 각각 내부관(12,12')의 플랜지(12a) 주위부(B)를 상세하게 도시한 상세도가 도 7에 도시되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 연도용 덕트 조립체는 이중관 덕트 조립체(10)나 삼중관 덕트 조립체(30)에 관계없이 모두 적용됨을 알 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 연도용 덕트 조립체(10,30)에는, 상기 내부관(12,12')의 플랜지(12a) 상하 외부면을 가압하며 플랜지(12a) 상하 외부면에 회전 가능하게 설치된 가압부재(22)와, 이 가압부재(22)를 가압되게 하며 체결하는 체결부재를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 체결부재는 볼트(23) 및 너트(24)로 이루어진다.

상기 가압부재(22) 중앙에는 내부관(12,12')의 플랜지(12a) 사이의 틈새(C; 도 4 참조)와 일치되게 일정 간극(22a)이 형성되고, 상기 틈새(C)와 간극(22a)에는 기밀을 유지하기 위한 가스켓(gasket)(21)이 삽입 설치된다. 이 가스켓(21)은 고온(약 800℃ 이상)용 흑연 가스켓(그라파이트)(21)으로 이루어진다.

즉, 상기 가압부재(22)는 상하로 분리되어 이루어지고, 이렇게 분리된 가압부재(22) 사이 간극(22a)과 플랜지 사이 틈새(C)에 고온용 흑연 가스켓(21)을 끼워 볼트(23) 및 너트(24)로 가압부재(22) 및 상기 가스켓(21)이 가압되도록 하며 체결한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 연도용 덕트 조립체의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 연도용 덕트 조립체(10,30)의 내부관(12,12')은 스테인리스 스틸 판재를 원형 관으로 형성함으로써 이루어지고, 특히 내부관(12,12')의 양단을 90도로 절곡하여 플랜지(12a)를 형성한다.

그리고 상기 내부관(12,12')의 외주면에 50mm의 공기층이 형성되도록 하며, 그 외주면에 외부관(11,11')만을 설치하면 도 5의 이중관이 되고, 내부관(12,12')의 외주면에 두 개의 관, 즉 중간관(33,33')과 외부관(31,31')을 연속하여 설치하면 삼중관이 된다.

또한 내부관(12,12')의 연결이 용이하도록 내부관(12,12')의 양 단부에서 회전하는 방식이고 플랜지 형태로 이루어진 가압부재(22)를 내부관(12,12')의 외부로 돌출한 플랜지(12a)에 상하 외부에 설치한다. 이때 어느 방향에서도 볼트(23)가 채워질 수 있도록 상기 볼트용 홀을 맞추어 설치되게 한다.

그런 후, 상기 가압부재(22) 사이의 간극(22a)과 상기 내부관(12,12')의 플랜지(12a) 틈새(C) 사이에 고온용 흑연 가스켓(21)을 삽입 설치하고 고장력의 체결부재인 볼트(23) 및 너트(24)를 견고하게 체결한다.

상기 고온용 흑연 가스켓(21)의 사용으로 고온의 배기가스가 내부관(12,12')을 유동하여도 기밀 성능 유지가 가능하다.

그런 후, 도 5의 이중관의 연결지점을 연결밴드(14)로 또는 도 6의 삼중관의 연결지점을 연결밴드(36)로 채워 조립을 완성한다.

상기와 같이 완성된 덕트 조립체(10,30)를 지하층 열원장비의 배기가스 토출구와 연결하고, 이를 옥상층까지 연결하여 배기가스가 배출되도록 한다.

한편, 전술한 바와 같이 연도 시공 이후 고온의 배기가스가 내부관(12,12') 내부를 유동할 때 내부관(12,12') 연결부인 플랜지(12a) 부분에서 팽창되어 서로 맞대어진 플랜지(12a)의 틈새(C)가 벌어지게 된다.

이런 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 고온 및 높은 압력의 배기가스가 내부관(12,12')을 유동하는 상태에서 회전식 플랜지 형태로 이루어진 가압부재(22)를 내부관(12,12')의 플랜지(12a)에 견고하게 체결 설치하고, 특히 가스켓(21)으로 가압부재(22)의 간극(22a)과 플랜지(12a) 사이의 틈새(C)를 밀폐함으로써, 누연 및 누수를 차단하고 압력이나 폭발에 의해 내부관(12,12')의 연결부의 이탈(탈락)을 방지하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 연도용 덕트 조립체(10,30)에는, 상기 내부관(12,12')의 연결부인 플랜지(12a) 사이 틈새(C)를 견고하게 밀폐할 수 있어, 배기가스의 누연이나 응축수의 누수가 발생될 수 있는 틈이 생기지 않게 된다.

따라서 배기가스의 누연 및 응축수의 누수가 없고, 내부 압력 팽창에 대한 내구성이 우수하다. 그러므로 본 제품이 사용되는 적용조건이 고온, 고압의 기체를 이동시키는 용도로써 최대 효과를 나타낸다.

그리고 본 발명은, 종래와 같이 연도의 누연, 누수, 관의 이탈 등의 문제점을 해결하여 최상의 배기통(연도)으로 최상의 기밀성, 시공성, 안전성 있는 연도를 구현할 수 있다.

그리고 본 발명은 고온, 고압의 배기가스 및 응축수가 발생되는 열원장비(예컨대, 보일러 등)를 사용하는 각종 건축물 등의 배기통(연도)에 모두 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 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 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 연도용 덕트 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 개략도.

도 2는 도 1의 연도용 덕트 조립체의 일 실시예의 구성을 보다 상세하게 나타내 보인 도면.

도 3은 도 1의 연도용 덕트 조립체의 다른 실시예의 구성을 보다 상세하게 나타내 보인 도면.

도 4는 도 2 및 도 3의 'A'부분을 보다 확대하여 나타내 보인 확대 상세 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 연도용 덕트 조립체의 일 실시예의 구성을 나타내 보인 도면.

도 6은 본 발명에 따른 연도용 덕트 조립체의 다른 실시예의 구성을 나타내 보인 도면.

도 7은 도 5 및 도 6의 'B'부분을 보다 확대하여 나타내 보인 확대 상세 단면도.

도 8은 도 7의 구성을 전체적으로 나타내 보인 부분 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 이중 덕트 조립체

12,12'. 내부관

12a. 플랜지

33,33'. 중간관

21. 가스켓

22. 가압부재

23. 볼트

24. 너트

30. 삼중관 덕트 조립체

Claims

배기가스가 배출되도록 다수개가 연속해서 결합되게 양 단부에 플랜지가 형성된 내부관과;

상기 내부관과 일정 간격을 유지하며 상기 내부관의 외주면을 감싸며 설치된 외부관과;

상기 내부관의 상기 플랜지 외부면을 가압하며 상기 플랜지 외부면에 회전 가능하게 설치된 가압부재와;

상기 가압부재에 관통되며 체결되어 상기 가압부재를 가압하는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제1항에 있어서,

상기 가압부재 중앙에는 상기 플랜지 사이의 틈새와 일치되게 일정 간극이 형성되고, 상기 틈새와 상기 간극에는 기밀을 유지하기 위한 가스켓이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제2항에 있어서,

상기 가스켓은 고온용 흑연 가스켓으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제1항에 있어서,

상기 내부관과 상기 외부관 사이 중앙에는 중간관이 설치된 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.