KR20100011498U - 연도 조립체의 내통 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연도 조립체의 내통 연결구조에 관한 것으로서, 내통의 단부 외곽에 링을 용접하여 상기 링과 밴드가 직접 밀착되도록 함으로써, 내통 연결부위의 조립강도를 증대시키고 기밀성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 고안은, 발전기나 보일러에서 발생한 배기가스를 건물의 외부로 배출하기 위해 설치되는 스틸 재질 연도 조립체의 내통 연결구조에 있어서, 배기가스의 통로가 되는 내통(10)의 단부 외곽에, 단면이 U자 형상인 링(20)의 양 단부가 각각 용접되고, 상기 링(20)이 용접된 2개의 내통(10) 단부를 서로 맞댄 상태에서 밴드(40)가 상기 2개의 링(20)을 감싸면서 조립되도록 하여, 상기 밴드(40)의 양단에 구비되는 체결수단에 의해 상기 2개의 링(20)과 밴드(40)가 직접 밀착되면서 조여지는 것을 특징으로 한다.

연도, 내통, 배기가스, 링, 밴드

Description

연도 조립체의 내통 연결구조{INNER PIPE CONNECTING STRUCTURE OF CHIMNEY STACK}

본 고안은 연도 조립체의 내통 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 발전기나 보일러에서 발생한 배기가스를 건물의 외부로 배출하기 위해 설치되는 스틸 재질 연도 조립체의 내통 연결구조를 개선함으로써, 내통을 연결한 후 연결부위의 기계적 강도와 기밀성을 향상시켜 배기가스가 내통의 외부로 누출되지 않도록 한 연도 조립체의 내통 연결구조에 관한 것이다.

산업용 발전기 및 보일러는 석탄, 석유등과 같은 연료를 연소시켜 필요한 에너지를 얻고 있으며, 이러한 연소에 의하여 발생하는 배기가스를 굴뚝을 통해 외부로 배출시키고 있다. 이러한 배기가스를 배출시키는 통로를 통상 연도(煙道)라 부르고 있다.

과거에는 내화벽돌을 원형 또는 각형으로 쌓아 굴뚝을 설치하고, 이 벽돌로 된 굴뚝을 통해 각종 산업현장에서 발생하는 배기가스를 배출하는 것이 일반적이었다.

그러나, 이러한 내화벽돌의 연도는, 벽돌을 수작업으로 일일이 쌓아 올여야 하기 때문에 시공이 매우 어려울 뿐만 아니라 시공기간도 장기간이 소요된다는 단점이 있다.

따라서, 최근에는 각종 철판을 사용하여 일정길이로 된 원통형 조립체를 제작하고, 이 원통형 조립체를 서로 연결함으로써 연도를 설치하는 방식이 많이 사용되고 있다.

이렇게 철판으로 제작된 원통형의 연도 조립체를 서로 연결하여 연도를 형성하는 방식은, 공장에서 미리 제작된 연도 조립체를 현장에서 연결만 하면 되므로, 연도의 시공이 간단해지고 시공기간도 대폭 단축된다는 장점이 있다.

상기한 스틸 재질의 연도 조립체는, 연도의 용도, 연소량, 연도의 설치위치에 따라 다양한 크기 및 형상의 것이 사용되고 있다. 예컨대, 연도의 용도가 산업용 보일러에 사용되는 경우에는, 일반적으로 내통과 외통으로 구성된 2중관이 많이 사용되고 있다. 그리고, 연도의 용도가 산업용 발전기에 사용되는 경우에는, 통상적으로 내통, 중간관 및 외통으로 구성된 3중관이 주로 사용된다.

상기한 연도 조립체는, 일반적으로 0.8 ~ 1.2 mm 정도의 스텐레스 스틸을 절단, 성형 및 용접하여 제조되고 있다. 경우에 따라서는 세라믹으로 코팅된 스틸이 사용되기도 한다.

연소량이 적은 경우에는 연도의 내경도 작아지지만, 대형 플랜트에 설치되는 연도는 그 직경이 수 미터에 이르는 경우도 있다.

본 고안은, 특히 연도가 대직경인 경우에 매우 유용한 연도 조립체의 내통 연결구조에 관한 것이다.

도 1은 산업현장에 설치되는 연도 조립체의 일례를 개략적으로 도시한 것이다. 종래의 일반적인 연도 조립체는, 도 1에 도시된 바와 같이, 보일러(1) 또는 발전기(도시 생략)로부터 발생되는 배기가스를 배출하기 위한 수평 연도(2)와 수직 연도(3)를 포함한다. 상기 수평 연도(2)는, 각 보일러나 발전기와 연결되어 각 보일러나 발전기에서 배출되는 배기가스를 한데 모아 수직 연도(3)로 안내하는 역할을 한다.

상기 수직 연도(3)의 하부에는 응축수나 각종 불순물을 배출하기 위한 드레인부(6)가 형성되어 있다. 또한 수직 연도(3)의 일부분에는 팽창부(7)가 설치되기도 한다.

상기 수직 연도(3)는, 건물의 벽체(5)에 고정된 고정 지지대(8)에 의해 일정 간격으로 지지되고 그 상부에는 캡(3)이 구비되어 있다. 도 1에서의 도면부호 4는 건물의 바닥면을 나타낸 것이다.

이러한 연도 조립체는, 조립 및 설치의 편의를 위해 일정 길이의 원통으로 제작된 후 현장에서 서로 연결하게 된다.

상기한 연도 조립체는, 연도를 통과하는 배기가스가 외부로 누출되지 않도록 하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 내통(10)이 연결되는 연결부위를 공지의 실런트(Sealant)로 충전시킨 후 밴드(30)를 사용하여 조립하고 있다.

즉, 내통(10)의 단부를 직각으로 절곡하여 절곡부(11)를 형성하고, 2개의 개의 내통을 서로 맞댄 상태에서 실런트(12)로 상기 절곡부(11)를 감싼 다음, 밴드(30)를 사용하여 상기 실런트(12)를 조여주는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 내통 연결구조는, 내통의 단부에 절곡부(11)를 형성하기가 어렵다는 문제점이 있다.

즉, 도 2에 도시된 종래의 내통 연결구조는, 내통(10)의 단부를 밖으로 벌려서 절곡부(11)를 형성하기 때문에 상기 절곡부(11)를 가공하기가 어려워진다. 특히, 내통(10)의 직경이 수미터에 달하는 대형일 경우에는 절곡부(11)를 가공하기가 더욱 어려워진다.

또한, 도 2에 도시된 내통 연결구조는, 밴드(30)가 실런트(12)를 직접 가압하면서 조립되는 구조로 되어 있다. 따라서, 시간이 경과함에 따라 실런트(12)에 크랙(Crack)이 발생하는 현상을 촉진시킨다는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 상기 절곡부(11)를 감싸는 실런트(12)는, 사용이 간편하다는 장점은 있지만, 고온의 배기가스에 의해 쉽게 경화되어 장시간 사용하게 될 경우 크랙이 발생하게 된다는 치명적인 단점이 있다.

특히, 연도를 통과하는 배기가스의 온도가 높거나 수직 연도가 높이 설치될 경우에는 크랙 발생의 가능성이 더욱 높아지게 된다. 상기 실런트(12)에 크랙이 발생하게 되면, 유해한 배기가스가 내통의 외부로 누출될 뿐만 아니라, 내통의 연결 구조도 불안정하게 된다는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같은 내통 연결구조가 제안된 바 있다.

도 3에 도시된 종래의 다른 내통 연결구조는, 밴드(30)가 실런트(12)와 직접 접촉되지 않도록 하기 위하여, 내통(10)의 단부를 바깥방향으로 절곡한 뒤 다시 안 쪽으로 절곡하고 있다.

도 3에 도시된 구조에 의하면, 내통(10)의 조립시 밴드(30)가 실런트(12)에 직접 접촉하지 않으므로, 실런트(12)의 크랙 발생 가능성이 낮아진다는 장점이 있다.

그러나, 도 3에 도시된 내통 연결구조는 내통(10)의 단부를 가공하기가 종래보다 더 어렵다는 문제가 있다.

즉, 내통(10)의 단부를 바깥방향으로 절곡한 뒤, 이를 다시 안쪽으로 절곡하여야 하기 때문에 작업이 매우 곤란해진다.

특히, 내통의 직경이 수 미터에 달하는 대형일 경우에는 이를 위한 별도의 장비를 설치하여야 한다는 문제점이 있다.

설사, 내통(10)의 단부를 절곡하여 도 3과 같은 절곡부(11)를 형성한다 하여도, 실제로 상기 절곡부(11)를 전 원주에 걸쳐 균일하게 형성하기가 매우 어렵다. 특히, 내통(10)의 직경이 대직경인 경우, 가공된 절곡부(11) 단면의 불균일성은 더욱 가중된다.

상기 절곡부(11)의 단면이 원주에 걸쳐 균일하지 않게 가공되면, 상기 절곡부(11)에 밴드(30)를 체결하였을 때, 절곡부(11)와 밴드와의 밀착력이 저하되어 조립이 견고하지 않게 된다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 밴드를 체결하기 위한 내통 단부의 구조를 용이하게 형성하여 내통의 제조원가를 대폭 절감하는 데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 내통의 연결시 링과 밴드의 접촉면적을 확대하여 링과 밴드가 기계적으로 견고하게 결합되도록 하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 내통 연결부위의 기밀성을 향상시켜 유해한 배기가스가 외부로 누출되지 않도록 하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 직경이 큰 대형 내통의 결합성 및 기밀성을 향상시키는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 내통 연결구조에 의하면, 발전기나 보일러에서 발생한 배기가스를 건물의 외부로 배출하기 위해 설치되는 연도 조립체의 내통 연결구조에 있어서, 발전기나 보일러에서 발생한 배기가스를 건물의 외부로 배출하기 위해 설치되는 스틸 재질 연도 조립체의 내통 연결구조에 있어서, 배기가스의 통로가 되는 내통의 단부 외곽에, 단면이 U자 형상인 링의 양 단부가 각각 용접되고, 상기 링이 용접된 2개의 내통 단부를 서로 맞댄 상태에서 밴드가 상기 2개의 링을 감싸면서 조립되도록 하여, 상기 밴드의 양단에 구비되는 체결수단에 의해 상기 2개의 링과 밴드가 직접 밀착되면서 조여지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내통의 단부 각각에 플랜지부를 더 구비하고, 상기 플랜지부에 단면이 반원형상인 링의 양 단부가 각각 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내통의 단부에 실런트가 충전된 후 밴드가 체결되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 내통의 단부에 구비되는 링이 내통과 일체로 제조되지 않고 별도로 가공되어 내통에 용접되는 구조이므로, 내통 단부의 가공이 매우 용이한 효과가 있다.

따라서, 내통의 제조시간을 단축시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 링과 밴드의 접촉면적이 확대되어 서로 밀착되면서 조립되는 구조이므로, 내통 연결부위에서의 조립이 견고해지고 기밀성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 종래의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

도 4는 본 고안의 제 1실시예에 따른 연도 조립체의 내통 연결구조를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 고안의 제 2실시예에 따른 연도 조립체의 내통 연결구조를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 고안에 따른 링의 제조과정을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 고안에 따른 내통이 밴드에 의해 조립된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 고안에 따른 내통의 연결구조에 외통이 조립된 상태를 나타낸 단면도이다.

본 고안의 제 1실시예에 따른 연도 조립체의 내통 연결구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, 발전기나 보일러에서 발생한 배기가스의 통로인 내통(10)과, 상기 내통(10)의 단부 외곽에 용접되는 U자 형상의 링(20)과, 상기 2개의 링(20)을 감싸면서 결합되는 밴드(30)를 포함한다.

본 고안의 특징은, 종래와 같이 내통(10)의 단부를 절곡하여 절곡부(11)를 형성하지 않고, 내통(10)과 링(20)을 서로 별개로 제조한 후, 상기 링(20)을 내통(10)의 단부 외곽에 각각 용접한다는 데 있다.

즉, 본 고안에 의하면, 내통(10)과 링(20)이 일체형으로 제조되지 않으므로 내통(10) 단부 형상의 제조과정이 매우 간단해진다. 특히, 내통(10)이 대직경인 경우에 아주 적합하다.

본 고안에 따른 링(20)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 일정한 폭을 가진 철판을 소정의 형상으로 구비된 2개의 롤러 사이를 통과시킴으로써 용이하게 제조될 수 있다. 즉, 링(20)의 단면에 대응된 형상을 갖는 2개의 롤러를 회전시키면서 그 사이에 철판을 공급하게 되면 링이 자동적으로 제조된다.

위와 같이 제조된 링(20)을 내통(10)의 원주에 맞도록 절단한 후, 이를 내통(10)의 단부에 위치시키고 링(20)의 양쪽을 내통(10)의 원주에 걸쳐 용접하면 링(20)이 구비된 내통(10)의 제조가 완료된다. 이때, 상기 링(20)의 한쪽의 용접위치는 링(10)의 단부에 근접시키는 것이 바람직하다.

상기한 링(20)을 용접하여 내통(10)의 제조가 완료되면, 이를 현장으로 운반 하여 내통(10)을 조립하면 된다. 경우에 따라서는 수개의 내통(10)을 공장에서 조립하여 운반할 수도 있다.

상기 내통(10)을 서로 연결할 때에는, 내통(10)을 서로 마주보게 하여 2개의 링(20)을 근접시킨 다음, 밴드(30)로 2개의 링(20)을 감싸면서 체결하면 된다.

상기 밴드(30)로 링(20)을 감싸기 전에 링(20)과 링의 사이에 실런트(12)를 충전하면 내통(10) 연결부위에서의 기밀성을 향상시킬 수 있다. 본 고안에 의하면 링(20)과 링(20)의 사이에 공간부가 형성되게 되므로 실런트(12)를 용이하게 충전할 수가 있다.

상기 밴드(30)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 그 단부에 브래킷(31)이 형성되어 있고, 이 브래킷(31)에는 볼트를 체결하기 위한 체결공이 형성되어 있다. 상기 브래킷(31)에 구비된 체결공을 통해 볼트(32)와 너트(33)를 체결하면 내통(10)의 조립이 완료된다.

도 5는 본 고안에 다른 제 2실시예를 도시한 것이다.

본 고안의 제 2실시예는, 도 5에 도시된 바와 같이, 내통(10)의 단부에 플랜지부(13)를 각각 형성하고, 상기 플랜지부(13)의 양쪽에 단면이 반원형상의 링(20)을 용접한 것이다.

도 5에 도시된 제 2실시예에 의하면, 링(20)과 밴드(30)의 접촉면적이 확대되므로 내통(10)과 내통(10)을 더욱 견고하게 결합시킬 수 있다.

이때, 상기 내통(10)의 단부에 실런트(12)를 충전한 뒤 밴드(30)로 체결하면 내통(10) 연결부위의 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그 이외의 부분은 도 4에 도시된 제 1실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 내통(10)의 외부에 외통(40) 및 커버(50)가 더 구비될 수도 있다. 이렇게 연도를 2중관으로 형성하게 되면 배기가스가 외부로 누출되는 것을 확실하게 차단할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 도 8에 도시된 외통(40)에 다른 외통이 추가되어 3중관의 형태로 설치될 수도 있다.

본 고안의 기술적 요지는, 종래와 같이 내통의 단부를 어렵게 절곡하여 절곡부(11)를 형성하지 않고, 별도의 링(20)을 제조하여 이 링을 내통(10)의 단부 외곽에 용접에 의해 부착시킨다는 것이다.

이렇게 함으로써, 대형 직경의 내통(10) 단부 구조를 용이하게 형성할 수 있고, 링(20)과 밴드(30)의 밀착력을 향상시켜 견고한 조립상태를 유지함과 동시에 내통(10) 연결부위의 기밀성을 향상시킨다는 데 그 특징이 있다.

이상은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이며, 본 고안은 위에서 설명한 실시예에 한정되지 아니한다. 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 고안은 연도 조립체의 내통 단부의 구조를 용이하게 제작할 수 있도록 한 것으로서, 각종 연도 조립체 제조분야에 널리 이용될 수 있다.

도 1은, 일반적인 연도 조립체의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는, 종래 연도 조립체의 내통 연결구조의 일례를 나타낸 단면도.

도 3은, 종래 연도 조립체의 내통 연결구조의 다른예를 나타낸 단면도.

도 4는, 본 고안의 제 1실시예에 따른 연도 조립체의 내통 연결구조를 나타낸 단면도.

도 5는, 본 고안의 제 2실시예에 따른 연도 조립체의 내통 연결구조를 나타낸 단면도.

도 6은, 본 고안에 따른 링의 제조과정을 개략적으로 나타낸 도면.

도 7은, 본 고안에 따른 내통이 밴드에 의해 조립된 상태를 나타낸 사시도.

도 8은, 본 고안에 따른 내통의 연결구조에 외통이 조립된 상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 보일러 2 : 수평 연도

3 : 수직 연도 4 : 바닥면

5 : 벽체 6 : 드레인(Drain)부

7 : 팽창부 8 : 고정 지지대

9 : 캡 10 : 내통

11 : 절곡부 12 : 실런트(Sealant)

13 : 플랜지부 20 : 링(Ring)

21 : 용접부 30 : 밴드(Band)

31 : 브래킷(Bracket) 32 : 볼트

33 : 너트 40 : 외통

50 : 커버 60 : 롤러

Claims (3)

1. 발전기나 보일러에서 발생한 배기가스를 건물의 외부로 배출하기 위해 설치되는 스틸 재질 연도 조립체의 내통 연결구조에 있어서,

   배기가스의 통로가 되는 내통(10)의 단부 외곽에, 단면이 U자 형상인 링(20)의 양 단부가 각각 용접되고,

   상기 링(20)이 용접된 2개의 내통(10) 단부를 서로 맞댄 상태에서 밴드(40)가 상기 2개의 링(20)을 감싸면서 조립되도록 하여, 상기 밴드(40)의 양단에 구비되는 체결수단에 의해 상기 2개의 링(20)과 밴드(40)가 직접 밀착되면서 조여지는 것을 특징으로 하는 연도 조립체의 내통 연결구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 내통(10)의 단부 각각에 플랜지부(13)를 더 구비하고, 상기 플랜지부(13)에 단면이 반원형상인 링(20)의 양 단부가 각각 용접되는 것을 특징으로 하는 연도 조립체의 내통 연결구조.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 내통(10)의 단부에 실런트(12)가 충전된 후 밴드(40)가 체결되는 것을 특징으로 하는 연도 조립체의 내통 연결구조.

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