KR101042658B1 - 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치에 관한 것으로서, 특히 상기와 같은 본 발명에 따르면 축열조 내부로 유입되는 유체를 중앙에 관통홀이 형성된 하부 트레이에 저장하고, 하부 트레이에 설치된 몸통과 몸통 내부에서 하부 트레이의 관통홀과 연통되도록 설치된 트랩을 이용하여 몸통 내부와 외부의 상대적 압력차와 트랩 내부와 외부의 상대적 압력차를 이용하여 축열조 내부의 압력을 일정하게 유지하도록 함으로써 기구적으로 간단하고, 압력에 대해 즉각적으로 응답하여 축열조의 진공 또는 과압 상태를 해소할 수 있다.
Description
본 발명은 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치에 관한 것으로서, 상세하게는 내부와 외부의 상대적 압력차를 이용하여 축열조 내부의 진공 또는 과압 상태를 해소하도록 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 지역난방시스템은 집단에너지를 공급하는 사업자가 다수의 개별 사용자에게 난방 및 급탕을 위해 배관을 통해 집단에너지를 공급하는 시스템으로, 사용자가 개별적으로 난방설비를 갖추는 개별난방 시스템과는 차이가 있다.
즉, 지역난방은 하나의 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별적으로 난방설비를 갖추지 않고, 대규모 열생산시설, 즉 열병합발전소를 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 중온수(80-120℃)를 생산, 열수송관을 통해 각 수용가에 공급하는 시스템으로 집단에너지 공급방식 중 하나이다.
이러한 지역난방시스템은 전기와 열을 생산하는 열원시설과, 생산된 열을 수송하는 열수송시설과 그리고, 열수송시설에 의해 수송되는 열을 사용자에게 공급하는 열사용자설비로 구성된다.
열원시설은 열병합발전시설, 열전용 보일러, 쓰레기 소각로, 축열조, 열수송시설, 열사용자 설비 등이 포함된다.
열병합발전시설은 동일한 연료를 사용하여 열과 전기를 동시에 생산하는 종합에너지시스템으로서, 일반적으로 고온부는 전력, 저온부는 공정열로 사용하며 일반기력발전에 비해 에너지절감 및 환경개선효과가 크다. 열병합발전의 이용시 증기터빈의 팽창과정에서 일부 열을 추출함으로써 발전량의 감소는 있으나, 복수기에서 버려지는 열을 공정용 또는 지역난방열로 사용할 수 있다.
열전용 보일러는 지역난방용 열을 생산하는 보일러로써 증기보일러와 온수보일러가 있으며, 연료로 저황왁스유(LSWR), B-C유, LNG 등을 사용하고 유럽의 경우 석탄을 사용하는 곳도 많다.
쓰레기 소각로는 쓰레기를 소각하여 부산물로 발생되는 증기는 증기터빈을 설치하여 전력을 생산하거나 열병합발전에 이용하는 경우가 있으나, 쓰레기 질에 따라 생산열량이 일정치 않고 열량자체도 많지 않아 일반적으로 지역난방의 기저부하로 이용되고 있다.
축열조는 다음과 같은 3가지 기능을 담당한다. 첫째는 지역난방 배관망의 정압유지를 목적으로 하여 고온수가 포화압력 이하에서 나타나는 재증발 현상을 어떠한 운전조건에서도 발생되지 않도록 하는 것이고, 둘째는 열배관 내 지역난방수온도가 증가되어 비체적이 상승함에 따라 발생되는 팽창량을 흡수하거나 온도 저감에 따라 배관수량의 부족분을 보충하여 최적의 계통을 유지하도록 하며, 셋째는 열부하가 낮은 시간에 잉여열을 저장하였다가 열부하가 높은 시간에 저장된 열을 방열하여 일일 첨두부하를 담당하거나 일일 부하의 변동 폭을 축열조가 흡수하여 잉여열을 저장하게 되므로 설비의 가동율을 향상시킬 수 있어 경제적인 운전이 가능하도록 역할을 담당한다.
열수송시설은 주수송관 계통 순환수펌프, 열수송관, 가압장설비, 열교환기실(또는 감압밸브실) 및 분배관 계통 순환수펌프 등이 포함된다.
열사용자 설비는 지역난방열을 받아들일 수 있는 사용자열교환기, 유량조절을 원활히 할 수 있는 차압유량조절밸브, 난방 및 급탕 순환펌프, 배관수의 저장 및 보충을 위한 팽창탱크 등으로 구성된다.
한편, 이러한 축열조는 내부가 일정 압력을 유지해야만 진공에 의한 버클링 현상을 방지하고, 과압으로 인한 축열조의 파손을 방지할 수 있다.
이러한 축열조의 압력을 유지하기 위한 방법으로는 축열조 내부로 유체(수증기)를 도입시켜 압력을 유지하는 방법이 적용되었다.
그러나, 이러한 종래의 유체를 이용하여 축열조 내의 압력을 유지하는 방법만으로는 즉각적으로 압력을 조절하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 축열조 내부로 유입되는 유체를 중앙에 관통홀이 형성된 하부 트레이에 저장하고, 하부 트레이에 설치된 몸통과 몸통 내부에서 하부 트레이의 관통홀과 연통되도록 설치된 트랩을 이용하여 몸통 내부와 외부의 상대적 압력차와 트랩 내부와 외부의 상대적 압력차를 이용하여 축열조 내부의 압력을 일정하게 유지하도록 함으로써 기구적으로 간단하고, 압력에 대해 즉각적으로 응답하여 축열조의 진공 또는 과압 상태를 해소하도록 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
지역난방수가 저장되는 축열조의 지붕을 관통하여 고정되어 상기 축열조의 내부와 외부를 연계시키고, 상하부가 개방된 원통형으로 형성되는 몸통과; 상부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 지름이 상기 몸통의 지름보다 더 큰 지름으로 형성되고, 내측 저면 중앙부에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀을 중심으로 내측 저면에 방사상으로 받침대가 구비되어 상기 몸통의 저면이 상기 받침대에 의해 상기 몸통의 하단과 이의 상단이 일정 길이(Ha) 상호 중첩되도록 고정되며, 내부에 유체가 담겨지는 하부 트레이와; 상기 몸통의 내측에서 상기 하부 트레이의 관통홀과 연계되도록 수직으로 설치되어 상기 축열조의 내부 압력이 외부 압력보다 커지는 경우 상기 몸통을 통해 유입되는 유체를 상기 하부 트레이의 관통홀을 통해 오버플로우시켜 압력을 조절하는 트랩; 및 상기 하부 트레이로 유체를 공급하여 수위를 일정하게 유지시키는 유체 공급 라인으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치는 상기 몸통의 상단에서 단열 커버가 구비되되, 상기 단열 커버를 통해 외부 압력이 상기 몸통의 내부로 유입된다.
여기에서 또한, 상기 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치는 상기 단열 커버의 하단인 상기 몸통의 외측에 빗물받이가 구비되고, 상기 유체 공급 라인이 상기 빗물받이에 고정된다.
여기에서 또, 상기 하부 트레이의 받침대는 직사각형의 판형태로 형성되되, 그 길이가 상기 하부 트레이의 내측면에서 상기 트랩의 외측면까지 형성되는 본체와; 상기 본체의 일측 상단에서 돌출 형성되어 상기 몸통이 체결되는 체결턱; 및 상기 하부 트레이의 유체를 유통시켜 상기 하부 트레이의 유체 수위를 일정하게 유지시키도록 상기 본체의 하단에 형성되는 유통홀로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 트랩은 상하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 높이가 상기 하부 트레이의 높이보다 더 높게 형성되고, 하단에 내부로 유체가 공급되어 압력 조절이 지속적으로 이루어지도록 복수의 유입홀이 형성되며, 상기 하부 트레이의 관통홀을 중심으로 이의 측면에서 수직으로 설치되는 트랩 외부 몸통과; 상하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 지름이 상기 트랩 외부 몸통의 지름보다 작게 형성되고, 그 높이가 상기 하부 트레이의 높이보다 낮게 형성되어 상기 하부 트레이의 관통홀에서 수직으로 설치되는 트랩 내부 몸통과; 하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 상기 트랩 내부 몸통의 지름보다 크게 형성되어 상기 트랩 내부 몸통의 상단에 삽입되되, 상기 트랩 내부 몸통의 상단과 이의 하단이 일정 길이(Hb) 상호 중첩되도록 설치되는 트랩 커버; 및 상기 트랩 커버와 상기 트랩 내부 몸통을 상호 연결시키는 고정편으로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 일정 길이(Ha)는 상기 일정 길이(Hb)보다 더 큰 값을 갖으며, 상기 축열조의 내부 압력과 외부 압력의 불균형으로 수두가 상기 일정 길이(Hb)를 초과할 경우 상기 트랩에서 1차로 압력조절을 수행하고, 1차 압력조절 후에도 상기 축열조의 내부 압력과 외부 압력의 불균형으로 수두가 상기 일정 길이(Ha)를 초과할 경우 몸통과 상기 하부 트레이에서 2차로 압력조절을 수행한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치에 따르면, 축열조 내부로 유입되는 유체를 중앙에 관통홀이 형성된 하부 트레이에 저장하고, 하부 트레이에 설치된 몸통과 몸통 내부에서 하부 트레이의 관통홀과 연통되도록 설치된 트랩을 이용하여 몸통 내부와 외부의 상대적 압력차와 트랩 내부와 외부의 상대적 압력차를 이용하여 축열조 내부의 압력을 일정하게 유지하도록 함으로써 기구적으로 간단하고, 압력에 대해 즉각적으로 응답하여 축열조의 진공 또는 과압 상태를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전기나 기계적 장치가 아닌 단순히 유체의 높이를 통한 상대적 압력차를 이용하여 축열조 내부로 대기를 유입시키거나 축열조 내부의 압력을 대기로 배출함으로써 별도의 운영비가 불필요하고, 유지 보수를 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치가 축열조에 적용된 모습을 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치중 트랩의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
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도 5는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치가 축열조에 적용된 모습을 나타낸 측단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치중 트랩의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치(100)는 몸통(110)과, 하부 트레이(120)와, 트랩(130)과, 유체 공급 라인(140)과, 단열 커버(150)와, 빗물받이(160)로 구성된다.
먼저, 몸통(110)은 지역난방수가 저장되는 축열조(1)의 지붕(3)을 관통하여 고정되어 축열조(1)의 내부와 외부를 연계시키고, 금속 또는 합성수지 재질로 상하부가 개방된 원통형으로 형성된다.
그리고, 하부 트레이(120)는 금속 또는 합성수지재질로 상부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 지름이 몸통(110)의 지름보다 더 큰 지름으로 형성되고, 내측 저면 중앙부에 관통홀(121)이 형성되고, 관통홀(121)을 중심으로 내측 저면에 방사상으로 받침대가 구비되어 몸통(110)의 저면이 받침대(123)에 의해 몸통(110)의 하단과 이의 상단이 일정 길이(Ha) 상호 중첩되도록 고정되며, 내부에 유체가 담겨진다.
여기에서, 받침대(123)는 본체(123a)와, 체결턱(123b)과, 유통홀(123c)로 구성된다.
본체(123a)는 금속 또는 합성수지재질로 직사각형의 판형태로 형성되되, 그 길이가 하부 트레이(120)의 내측면에서 트랩(130)의 외측면까지 형성된다.
체결턱(123b)은 본체(123a)의 일측 상단에서 일체로 돌출 형성되어 몸통(110)이 체결된다.
유통홀(123c)은 하부 트레이(120)의 유체를 유통시켜 하부 트레이(120)의 유체 수위를 일정하게 유지시키도록 본체(123a)의 하단에 형성된다. 이때, 유통홀(123c)은 본체(123a)의 일부가 절개되어 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 트랩(130)은 몸통(110)의 내측에서 하부 트레이(120)의 관통홀(121)과 연계되도록 수직으로 설치되어 축열조(1)의 내부 압력이 외부 압력보다 커지는 경우 몸통(110)을 통해 유입되는 유체를 하부 트레이(120)의 관통홀(121)을 통해 오버플로우시켜 압력을 조절한다.
여기에서, 트랩(130)은 트랩 외부 몸통(131)과, 트랩 내부 몸통(133)과, 트랩 커버(135)와, 고정편(137)으로 구성된다.
트랩 외부 몸통(131)은 금속 또는 합성수지재질로 상하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 높이가 하부 트레이(120)의 높이보다 더 높게 형성되고, 하단에 내부로 유체가 공급되어 압력 조절이 지속적으로 이루어지도록 복수의 유입홀(131a)이 형성되며, 하부 트레이(120)의 관통홀(121)을 중심으로 이의 측면에서 수직으로 설치된다.
트랩 내부 몸통(133)은 금속 또는 합성수지재질로 상하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 지름이 트랩 외부 몸통(131)의 지름보다 작게 형성되고, 그 높이가 하부 트레이(120)의 높이보다 낮게 형성되어 하부 트레이(120)의 관통홀(121)에서 수직으로 설치된다.
트랩 커버(135)는 금속 또는 합성수지재질로 하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 트랩 내부 몸통(133)의 지름보다 크게 형성되어 트랩 내부 몸통(133)의 상단에 삽입되되, 트랩 내부 몸통(133)의 상단과 이의 하단이 일정 길이(Hb) 상호 중첩되도록 설치된다.
고정편(137)은 금속 또는 합성수지재질로 직사각판형태로 형성되고, 트랩 커버(135)와 트랩 내부 몸통(133)을 상호 연결시킨다.
또, 유체 공급 라인(140)은 하부 트레이(120)로 유체를 공급하여 수위를 일정하게 유지시킨다.
한편, 단열 커버(150)는 몸통(110)의 상단에서 외부 압력이 몸통(110)의 내부로 유입되도록 설치된다.
그리고, 빗물받이(160)는 단열 커버(150)의 하단인 몸통(110)의 외측에 설치되고, 유체 공급 라인(140)의 일단이 고정된다.
한편, 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치(100)에서 몸통(110)의 하단과 하부 트레이(120)의 상단이 상호 중첩되는 일정 길이(Ha)는 트랩 내부 몸통(133)의 상단과 트랩 커버(135)의 하단이 상호 중첩되는 일정 길이(Hb) 보다 더 큰 값을 갖는 것이 바람직하다.
이는 축열조(1)의 내부 압력(몸통(110)의 외부)과 외부 압력(몸통(110)의 내부)의 불균형으로 수두(H)가 일정 길이(Hb)를 초과할 경우 트랩(130)에서 1차 압력조절을 수행하고, 1차 압력조절 후에도 축열조(1)의 내부 압력과 외부 압력의 불균형으로 수두(H)가 일정 길이(Ha)를 초과할 경우 몸통(110)과 하부 트레이(120)에서 2차로 압력조절을 수행하도록 하기 위함이다.
이하, 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도면중 Ha는 몸통(110)의 하단과 하부 트레이(120) 상단과의 거리로 내외부의 압력차로 발생하는 수두가 Ha를 초과할 경우 어느 한쪽의 수면이 내려가 내외부의 기체가 섞이게 되고, Hb는 트랩 내부 몸통(133)의 상단과 트랩 커버(135)의 하단과의 거리로 외부 압력이 내부 압력보다 커서 수두가 Hb를 초과할 경우 오버플로우가 발생한다.
《내부압 = 외부압》
축열조(1)의 내부 압력(몸통(110)의 외부)과 외부 압력(몸통(110)의 내부)이 동일한 경우 도 6에 도시된 바와 같이 트랩 커버(135)를 경계로 바깥쪽은 외부압력이 작용하며 안쪽은 내부압력이 작용한다.
트랩 커버(135)를 기준으로 양측이 동일한 수위를 유지하게 된다. 다만 트랩 외부 몸통(131)의 유입홀(131a)에 의해 트랩(130)에는 하부 트레이(120)에 채워진 유체의 높이와 트랩에 형성된 유체의 높이 단차만큼의 수두(H)가 추가로 발생하여 트랩(130)의 수위가 올라가야 하나 트랩 내부 몸통(133)의 높이가 상대적으로 낮아 오버플로우가 발생하기 때문에 유입홀(131a)을 통해 내부로 유입되는 유체는 계속 트랩 내부 몸통(133) 안쪽으로 오버플로우되어 일정 수위를 유지하게 된다.
한편, 하부 트레이(120)에 공급되는 유체유량은 트랩(130) 내부에서 오버플로우되는 양보다 기본적으로 많다.
《내부압 > 외부압》
축열조(1)의 내부 압력(몸통(110)의 외부)이 외부 압력(몸통(110)의 내부)보다 상대적으로 높게 형성되면 도 7에 도시된 바와 같이 그만큼 일정차압을 형성하여 몸통(110) 내부에 수위가 압력 크기(Hd)만큼 올라가게 되고, 이로 인해 외부 기체가 축열조(1) 내부로 유입되는 것을 차단하여 내부 압력을 외부 압력으로부터 차단하여 보호할 수 있다.
이때, 트랩(130)의 수위는 트랩 커버(135)를 기준으로 내부수위보다 외부수위가 압력 크기(Hd)만큼 위에 형성된다. 다만, 트랩 외부 몸통(131)의 유입홀(131a)에 의해 하부 트레이(120)에서 트랩(130)으로 유입되는 유체의 양은 그대로 트랩 내부 몸통(133) 상단을 통하여 오버플로우된다.
이로 인해 축열조(1) 내부로 외부의 기체 침투를 막고, 내부의 시스템을 보호하기 위한 방법으로 적합하며 양단간 압력차 Hd는 요구되어지는 수두만큼 형성되도록 Ha와 Hb의 높낮이를 설계하여 적용할 수 있다.
《내부압 < 외부압》
축열조(1)의 내부 압력(몸통(110)의 외부)이 외부 압력(몸통(110)의 내부)보다 상대적으로 낮게 형성되면 도 8에 도시된 바와 같이 하부 트레이(120)에 지속적으로 유체가 공급되어 하부 트레이(120) 상단에 수위가 형성되나 외부압력이 크기 때문에 몸통(110) 내부의 수위는 내려가게 되어 Hd 만큼의 단차가 발생하게 된다.
이때, 외부 압력이 더 커질 경우 몸통(110) 하단의 경계를 넘어 외부 기체가 내부로 침투하게 되어 양단간의 압력차이를 해소하게 되며, 이는 내부를 기준으로 봤을 때 진공방지의 역할을 담당하여 버클링 현상을 방지할 수 있다.
트랩(130)의 수위는 트랩 내부 몸통(133)의 상단(오버플로우 라인)에 형성되며 트랩 커버(135)를 기준으로 내부와 외부의 수위가 동일하게 형성된다. 외부 압력이 높을 경우 트랩 커버(135)를 기준으로 Hd만큼 바깥쪽 수위가 내려가야 하나, 유입홀(131a)의 영향으로 하부 트레이(120)의 수위에 해당하는 수두가 트랩(130)에 동일하게 작용하기 때문에 오버플로우 라인만큼 수위가 유지된다.
결국, 트랩(130)을 경계로 안쪽과 바깥쪽이 각각 1차, 2차 압력조절 역할을 하여 1차 압력조절시 오버플로우의 기능을 담당하고, 2차 압력조절시 양단간의 차압을 바탕으로 진공방지의 역할을 담당하게 된다.
《내부압 ≫ 외부압》
축열조(1)의 내부 압력(몸통(110)의 외부)이 외부 압력(몸통(110)의 내부)보다 매우 높게 형성되면 도 9에 도시된 바와 같이 하부 트레이(120)의 수면은 몸통(110) 하부 경계지점 아래까지 내려가게 되고, 내부의 기체가 외부로 빠져나가게 되어 내부의 과압상태가 해소된다.
그러나, 하부 트레이(120)로 지속적으로 유체가 공급되는 상황에서 내부압이 점점 올라가게 되면, 일부의 기체는 외부로 빠져나가지만 일부는 공급되는 유체를 계속 밀어 올려 양단간 차압만큼 Hd를 형성시키는 데, 이는 때에 따라서 몸통(110) 내부의 수면이 줄지 않고 높아지는 경우가 발생할 수 있다.
이러한 상태에서는 결국 장치의 하중을 높이고, Hd가 유지되는 상태에서 평형(내부압 = 외부압 + Hd)이 이루어져 과압 해소가 이루어지지 않을 수 있기 때문에 문제가 될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 트랩(130)을 적용하였다.
트랩(130)을 경계로 안쪽과 바깥쪽이 각각 1차, 2차 압력조절 역할을 하여 압력차에 따른 수위가 형성되었지만 상기와 같은 경우 몸통(110) 내부의 수위가 높아짐에 따라 1차, 2차 구분이 없어지게 되어 트랩(130)의 안쪽으로 작용하는 하중(Hc)은 트랩(3) 하단 중앙부에서 외부로 밀어내려는 힘(Hd)보다 크게 작용하여 결국 트랩 내부 몸통(133)의 상단을 타고 넘어 오버플로우가 발생하게 되어 Hd와 Hc의 높이차이 만큼은 트랩 내부 몸통(133)을 타고 오버플로우된다.
이로 인해 몸통(110) 내부에 형성되는 수위는 Hd에서 Hc와 Hd의 차이만큼 내려가게 되어 결국 내부압력이 외부압력보다 다소 높아지는 효과를 얻게 되어 높은 압력(Hc-Hd)만큼 내부기체가 외부로 빠져나가게 된다. 이러한 원리로 낮아지는 수위는 트랩 내부 몸통(133)의 높이까지 내려와서 멈추게 된다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치는 축열조 뿐만 아니라 각종 유체가 저장되는 탱크, 저장조 등에 적용할 수 있다.
1 : 축열조 110 : 몸통
120 : 하부 트레이 130 : 트랩
140 : 유체 공급 라인 150 : 단열 커버
160 : 빗물받이
120 : 하부 트레이 130 : 트랩
140 : 유체 공급 라인 150 : 단열 커버
160 : 빗물받이
Claims (6)
- 지역난방수가 저장되는 축열조의 지붕을 관통하여 고정되어 상기 축열조의 내부와 외부를 연계시키고, 상하부가 개방된 원통형으로 형성되는 몸통과;
상부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 지름이 상기 몸통의 지름보다 더 큰 지름으로 형성되고, 내측 저면 중앙부에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀을 중심으로 내측 저면에 방사상으로 받침대가 구비되어 상기 몸통의 저면이 상기 받침대에 의해 상기 몸통의 하단과 이의 상단이 일정 길이(Ha) 상호 중첩되도록 고정되며, 내부에 유체가 담겨지는 하부 트레이와;
상기 몸통의 내측에서 상기 하부 트레이의 관통홀과 연계되도록 수직으로 설치되어 상기 축열조의 내부 압력이 외부 압력보다 커지는 경우 상기 몸통을 통해 유입되는 유체를 상기 하부 트레이의 관통홀을 통해 오버플로우시켜 압력을 조절하는 트랩; 및
상기 하부 트레이로 유체를 공급하여 수위를 일정하게 유지시키는 유체 공급 라인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치는,
상기 몸통의 상단에서 단열 커버가 구비되되, 상기 단열 커버를 통해 외부 압력이 상기 몸통의 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치는,
상기 단열 커버의 하단인 상기 몸통의 외측에 빗물받이가 구비되고, 상기 유체 공급 라인이 상기 빗물받이에 고정되는 것을 특징으로 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 트레이의 받침대는,
직사각형의 판형태로 형성되되, 그 길이가 상기 하부 트레이의 내측면에서 상기 트랩의 외측면까지 형성되는 본체와;
상기 본체의 일측 상단에서 돌출 형성되어 상기 몸통이 체결되는 체결턱; 및
상기 하부 트레이의 유체를 유통시켜 상기 하부 트레이의 유체 수위를 일정하게 유지시키도록 상기 본체의 하단에 형성되는 유통홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 트랩은,
상하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 높이가 상기 하부 트레이의 높이보다 더 높게 형성되고, 하단에 내부로 유체가 공급되어 압력 조절이 지속적으로 이루어지도록 복수의 유입홀이 형성되며, 상기 하부 트레이의 관통홀을 중심으로 이의 측면에서 수직으로 설치되는 트랩 외부 몸통과;
상하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 그 지름이 상기 트랩 외부 몸통의 지름보다 작게 형성되고, 그 높이가 상기 하부 트레이의 높이보다 낮게 형성되어 상기 하부 트레이의 관통홀에서 수직으로 설치되는 트랩 내부 몸통과;
하부가 개방된 원통형으로 형성되되, 상기 트랩 내부 몸통의 지름보다 크게 형성되어 상기 트랩 내부 몸통의 상단에 삽입되되, 상기 트랩 내부 몸통의 상단과 이의 하단이 일정 길이(Hb) 상호 중첩되도록 설치되는 트랩 커버; 및
상기 트랩 커버와 상기 트랩 내부 몸통을 상호 연결시키는 고정편으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 일정 길이(Ha)는,
상기 일정 길이(Hb)보다 더 큰 값을 갖으며, 상기 축열조의 내부 압력과 외부 압력의 불균형으로 수두가 상기 일정 길이(Hb)를 초과할 경우 상기 트랩에서 1차로 압력조절을 수행하고, 1차 압력조절 후에도 상기 축열조의 내부 압력과 외부 압력의 불균형으로 수두가 상기 일정 길이(Ha)를 초과할 경우 몸통과 상기 하부 트레이에서 2차로 압력조절을 수행하는 것을 특징으로 하는 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020110024756A KR101042658B1 (ko) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110024756A KR101042658B1 (ko) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치 |
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| KR101042658B1 true KR101042658B1 (ko) | 2011-06-20 |
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| KR1020110024756A KR101042658B1 (ko) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101042658B1 (ko) |
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| KR101148244B1 (ko) * | 2011-10-12 | 2012-05-25 | 김진목 | 지역 난방 시스템 축열조의 투웨이 밸브 |
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2011
- 2011-03-21 KR KR1020110024756A patent/KR101042658B1/ko active IP Right Grant
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