KR100914753B1

KR100914753B1 - 연도용 덕트 조립체

Info

Publication number: KR100914753B1
Application number: KR1020070141878A
Authority: KR
Inventors: 조용환
Original assignee: 한국에어텍(주)
Priority date: 2007-12-31
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2009-08-31
Also published as: KR20090073819A

Abstract

연도용 덕트 조립체가 개시된다. 개시된 연도용 덕트 조립체는, 배기가스가 배출되도록 다수개가 연속해서 맞대며 결합되게 양 단부에 플랜지가 형성된 내부관과, 다수개의 상기 내부관이 연결되며 조립되기 위해 서로 맞대어진 상기 플랜지를 체결하는 제1연결밴드와, 상기 내부관과 일정 간격 유지하며 상기 내부관의 외주면을 감싸며 설치된 외부관을 구비하여 된 연도용 덕트 조립체에 있어서, 상기 내부관을 연결 조립하기 위해 맞대어진 상기 플랜지 틈새 면에 충진된 제1내열 실런트와; 상기 플랜지를 체결한 상태에서 상기 제1연결밴드 내부 홈과 상기 플랜지 외부 사이에 충진된 제2내열 실런트와; 상기 플랜지가 맞대어지며 형성된 상기 플랜지 틈새 사이를 커버하며 상기 내부관 내벽면에 설치되어 상기 틈새에 기밀이 유지되도록 한 기밀 가이드 링;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 관 연결부에서 발생되는 배기가스에 의한 누유 및 응축수에 의한 누수를 방지할 수 있는 이점이 있다.

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 연도를 시공한 후, 덕트 조립체의 연결부(플랜지)에서 배기가스가 누연되지 않고 응축수가 누수되지 않도록 하기 위해 개선된 연도용 덕트 조립체에 관한 것이다.

예컨대, 아파트 또는 공장 등의 대형건물에 설치되어 이들 건물로부터 발생되는 배기가스(연소가스)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 조립체(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 제2연결밴드(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 구비된다. 또한 상기 내부관(2b,2b')을 체결하기 위한 제1연결밴드(2e)와, 상기 외부관(6b,6b')을 체결하기 위한 제2연결밴드(6d)가 구비된다.

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 확대하여 나타내 보인 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 제2연결밴드(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 바와 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.

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 여러 차례에 걸쳐 이루어지고 있어 경제적인 손실 및 고객의 불만이 많다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 덕트 조립체 내부에서 발생되는 누유 및 누수가 방지되도록 한 연도용 덕트 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연도용 덕트 조립체는, 배기가스가 배출되도록 다수개가 연속해서 맞대며 결합되게 양 단부에 플랜지가 형성된 내부관과, 다수개의 상기 내부관이 연결되며 조립되기 위해 서로 맞대어진 상기 플랜지를 체결하는 제1연결밴드와, 상기 내부관과 일정 간격 유지하며 상기 내부관의 외주면을 감싸며 설치된 외부관을 구비하여 된 연도용 덕트 조립체에 있어서, 상기 내부관을 연결 조립하기 위해 맞대어진 상기 플랜지 틈새 면에 충진된 제1내열 실런트와; 상기 플랜지를 체결한 상태에서 상기 제1연결밴드 내부 홈과 상기 플랜지 외부 사이에 충진된 제2내열 실런트와; 상기 플랜지가 맞대어지며 형성된 상기 플랜지 틈새 사이를 커버하며 상기 내부관 내벽면에 설치되어 상기 틈새에 기밀이 유지되도록 한 기밀 가이드 링;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기밀이 유지되도록 하는 기밀용 가이드 링을 내부관이 서로 조립되면서 맞대어진 플랜지 사이의 내부관 내벽면에 설치함으로써, 플랜지 사이의 틈새가 커버되므로 상기 틈새의 기밀성이 극대화된다.

따라서 배기가스에 의한 누유 및 응축수에 의한 누수를 방지할 수 있어, 연도용 덕트 조립체의 유지보수가 최소화되고, 유지보수에 따른 비용을 줄일 수 있어 경제적이며, 제품에 대한 고객 신뢰도를 제고시킬 수 있다.

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

15. 제1연결밴드

33,33'. 중간관

21. 제1내열 실런트

22. 제2내열 실런트

23. 기밀 가이드 링

30. 삼중관 덕트 조립체

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 연소가스인 배기가스가 유동하여 배출되게 다수개가 연속해서 결합되도록 상단부 및 하단부(양 단부)에 플랜지(12a)가 형성된 내부관(12,12')과, 이 내부관(12,12')의 플랜지(12a)를 체결하기 위한 제1연결밴드(15)와, 상기 내부관(12,12')의 외주면을 감싸며 내부관(12,12')의 외부에 일정 간격을 두고 설치된 외부관(11,11')과, 이 외부관(11,11')을 체결하기 위해 설치된 제2연결밴드(14)와, 상기 외부관(11,11')과 내부관(12,12') 사이에 설치되어 이들(11,11',12,12')을 지지하는 동시에 이들(11,11',12,12')의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서(13,13')가 구비된다.

이때, 상기 스페이서(13,13')에 의해 외부관경(O.D)과 내부관경(I.D) 사이에 약 25mm의 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 설치된다.

또한 상기 내부관(12,12')을 체결하기 위해 제1연결밴드(15)와, 상기 외부관(31,31')을 체결하기 위해 제2연결밴드(36)가 설치된다.

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 연결밴드(14,36)가 설치되고, 이때, 연결밴드(14,36)는 볼트 및 너트로 이루어진 체결부재(16)가 이용되어 체결 설치된다.

상기와 같이 구성된 덕트 조립체(10,30)에서 각각 내부관(12,12')의 플랜지(12a)를 체결하는 V-밴드의 일종인 제1연결밴드(15) 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')을 연결 조립하기 위해 서로 맞대어진 플랜지(12a) 내부 사이 틈새(C; 도 4참조)에 충진된 제1내열 실런트(21)와, 상기 제1연결밴드(15)를 내부관(12,12')의 플랜지(12a)에 체결한 상태에서 제1연결밴드(15) 내부의 V-홈(15a)과 내부관(12,12')의 플랜지(12a) 외부에 충진된 제2내열 실런트(22)와, 상기 내부관(12)이 결합되어 플랜지(12a)가 맞대어진 사이의 내부관(12,12') 내벽면에 설치되어 플랜지(12a) 사이 틈새(C)를 커버하여 틈새(C)의 기밀이 유지되도록 한 기밀 가이드 링(23)이 구비된다.

이때, 상기 기밀 가이드 링(23)은 내부관(12,12')과 같은 소재인 스테인리스 스틸로 이루어진다. 그리고 상기 기밀 가이드 링(23)은 용접이 용이하게 이루어질 수 있는 1.0mm 이상의 두께를 가지는 스테인리스 스틸 판재로 이루어지고, 그 높이는 상기한 플랜지(12a) 사이의 틈새(C)를 커버하는 최소한 높이에서부터 100mm 이하로 이루어진다.

또한 상기 기밀 가이드 링(23)은 스테인리스 스틸 소재 용접에 적합한 예컨대, 아르곤 용접에 의해 부착된다.

그리고 상기 제1,2내열 실런트(21,22)는 내열 실리콘을 이용한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다.

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 25mm의 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 상기 기밀 가이드 링(23)을 스테인리스 스틸 판재로 내부관(12,12')의 내주면에 밀착되게 아르곤 용접(w1,w2)으로 부착한다.

그리고 상기 기밀 가이드 링(23)이 부착된 내부관(12,12')의 플랜지(12a) 틈새(C) 면에 1차로 제1내열 실런트(21)를 충진한다. 또한 V-홈(15a)을 갖고 원형을 형성하는 제1연결밴드(15) 내부에 제2내열 실런트(22)를 2차로 충진한다.

그리고 상기 기밀 가이드 링(23)이 부착된 상태로 내부관(12,12')의 플랜지(12a)를 제1연결밴드(15)의 V-홈(15a)에 끼워 한쪽에서 볼트 및 너트로 이루어진 체결부재(16)로 조여 내부관(12,12')을 조립한다.

이와 같이 상기 제1,2내열 실런트(21,22)를 각각 두 번에 걸쳐 충진하고, 상기 내부관(12,12')을 조립함으로써 제1,2내열 실런트(21,22)의 기능이 극대화되어 기밀성이 향상되게 된다.

그런 후, 도 5의 이중관의 연결지점을 제2연결밴드(14)로 또는 도 6의 삼중관의 연결지점을 제2연결밴드(36)로 채워 조립을 완성한다.

이렇게 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, 상기 기밀 가이드 링(23)이 상기와 같이 발생된 틈새(C) 내부에 슬립(slip)됨으로 배기가스의 누연 및 응축수의 누수를 방지하게 된다.

이와 같은 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.

Claims

배기가스가 배출되도록 다수개가 연속해서 맞대며 결합되게 양 단부에 플랜지가 형성된 내부관과, 다수개의 상기 내부관이 연결되며 조립되기 위해 서로 맞대어진 상기 플랜지를 체결하는 제1연결밴드와, 상기 내부관과 일정 간격 유지하며 상기 내부관의 외주면을 감싸며 설치된 외부관을 구비하여 된 연도용 덕트 조립체에 있어서,

상기 내부관을 연결 조립하기 위해 맞대어진 상기 플랜지 틈새 면에 충진된 제1내열 실런트와;

상기 플랜지를 체결한 상태에서 상기 제1연결밴드 내부 홈과 상기 플랜지 외부 사이에 충진된 제2내열 실런트와;

상기 플랜지가 맞대어지며 형성된 상기 플랜지 틈새 사이를 커버하며 상기 내부관 내벽면에 설치되어 상기 틈새에 기밀이 유지되도록 한 기밀 가이드 링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제1항에 있어서,

상기 기밀 가이드 링은 스테인리스 스틸로 이루어진 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제1항에 있어서,

상기 기밀 가이드 링은 1.0mm 이상의 두께를 가지는 판재로 이루어진 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제1항에 있어서,

상기 기밀 가이드 링의 높이는 100mm 이하로 이루어진 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제1항에 있어서,

상기 기밀 가이드 링은 용접에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 연도용 덕트 조립체.
제1항에 있어서,

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