KR101871938B1 - 노즐 교체형 스팀트랩 - Google Patents

Abstract

본 발명 노즐 교체형 스팀트랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오리피스 방식의 스팀트랩에 구비되는 노즐을 외부에서 간편하게 분해조립 하여 스팀트랩의 분해없이 노즐의 청소 및 교체를 용이하게 하기 위한 노즐 교체형 스팀트랩에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 스팀배관과 연결되는 트랩본체와; 상기 트랩본체 일측에 결합되고, 내부에 노즐이 수직으로 삽입 고정되는 노즐 고정부가 유로에 구비되어 수직으로 구비된 노즐에 의해 응축수만 배출하게 구비되는 오리피스부와; 상기 트랩본체에서 분기되어 응축수의 배출 및 압력조절을 위한 압력조절부;로 구비되어 노즐을 외부에서 간편하게 분해조립 하여 스팀트랩의 분해 없이 노즐의 청소 및 교체를 이루게 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

노즐 교체형 스팀트랩{NOZZLES REPLACEABLE STEAM TRAP}

본 발명은 노즐 교체형 스팀트랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오리피스 방식의 스팀트랩에 구비되는 노즐을 외부에서 간편하게 분해조립 하여 스팀트랩의 분해없이 노즐의 청소 및 교체를 용이하게 하기 위한 노즐 교체형 스팀트랩에 관한 것이다.

증기(스팀, Steam)를 사용하는 생산설비, 열교환기, 스팀 배관설비 등에서 스팀(증기)을 이송하는 배관은 고온, 고압의 증기에 의해 이송배관의 내부와 외부의 온도차이가 크게 발생하고, 이러한 온도 차이에 의하여 이송배관 내에 결로수 또는 응축(凝縮)수가 생성되는 것이 매우 일반적이다.

이러한 응축수는 스팀 이동경로를 따라 스팀과 함께 이동 또는 이송되면서 증기이송배관을 타격하여 증기이송배관에서 많은 소음이 발생되는 워터해머(Water Hammer)의 원인이 되고 또한, 열 효율을 저하시키는 원인이 되므로 제거하여야 하며, 응축수의 제거를 위하여 증기이송배관에 스팀가드(SteamGard) 또는 스팀트랩(Steam trap)을 설치할 수 있다.

스팀트랩은 증기이송배관의 응축수를 증기이송배관의 외부에 자동 배출하는 것으로 볼후로트 방식, 디스크방식, 바이메탈 방식, 버킷 방식, 오리피스 방식 등 다양한 방식의 기술이 소개되어 제공되고 사용된다.

볼후로트 방식의 스팀트랩은 증기와 응축수의 밀도차를 이용하여 응축수를 증기이송배관 외부에 자동 배출하는 방식이고, 압력과 유량의 급격한 변동에 큰 영향을 받지 않으나, 빙결에 의한 손상이 발생되는 문제가 있다.

디스크 방식의 스팀트랩은 응축수가 해당 스팀트랩 내에 고이면 해당 스팀트랩의 내부 온도가 낮아져서 변압실내의 압력이 저하되므로 디스크가 들어 올려지면서 응축수가 외부로 자동 배출되는 방식으로 운영된다.

바이메탈 방식의 스팀트랩은 응축수가 해당 스팀트랩 내에 고이면 해당 스팀트랩의 내부 온도가 저하하여 바이메탈이 작용하므로 볼 밸브(Ball Valve)가 열려서 응축수가 외부로 배출된다.

여기서 바이메탈 방식 스팀트랩의 바이메탈은 열 팽창율이 다른 2종의 금속을 붙인 것이며, 온도 변화에 의해서 휘어지는 작용을 하게 된다.

버킷 방식의 스팀트랩은 버킷이 부상해서 배수밸브를 닫는(폐쇄) 방식이고, 응축수가 입구에서 드레인으로 흘러들어가 버킷 내에 고이면 드레인의 버킷이 가라앉아 버킷에 직결되어 있는 배수밸브가 열려서 증기 압력에 의하여 버킷 내의 응축수가 드레인을 통하여 외부로 배출되는 방식으로 운영된다.

이와 같은 스팀트랩 중 오리피스 방식은 스팀의 누출을 극소화하고, 동작되는 구성이 필요 없으며, 발열면적이 작고, 가열체에 대한 열전달율이 향상되는 등의 이점으로 인해 경제적 효과가 큰 장점이 있다.

그러나, 종래 기술의 오리피스 방식 스팀트랩은 내부에 구비된 노즐의 구멍이 이물질에 또는 파손에 의한 노즐의 청소 또는 교체시 전체 스팀트랩을 분해해야만 노즐의 청소 및 교체가 가능함으로 노즐의 청소 및 교체가 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 오리피스 방식의 스팀트랩에 구비되는 노즐을 외부에서 간편하게 분해 하여 스팀트랩의 분해없이 노즐의 청소 및 교체를 용이하게 하기 위한 노즐 교체형 스팀트랩을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 노즐 교체형 스팀트랩에 있어서, 스팀배관과 연결되는 트랩본체와; 상기 트랩본체에서 분기되어 응축수의 배출 및 압력조절을 위한 압력조절부와; 상기 트랩본체 일측에 결합되고, 내부에 노즐이 수직으로 삽입 고정되는 노즐 고정부가 유로에 구비되어 수직으로 구비된 노즐에 의해 응축수만 배출하게 구비되는 오리피스부;로 구비되어 노즐을 외부에서 간편하게 분해조립 하여 스팀트랩의 분해 없이 노즐의 청소 및 교체를 이루게 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 오리피스부의 유로는 역 "ㄴ"자 형상을 이루게 구비된 제1 유로가 구비되고, 상기 제1 유로 내측에 수직으로 관통되어 노즐이 수직으로 삽입고정되는 노즐 고정부가 구비되며, 상기 노즐에 의해 상호 연통되어 "ㄴ"자 형상을 이룬 제2 유로가 구비되어 제1 유로로 유입된 응축수가 노즐을 통해 제2 유로로 배출되게 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 노즐의 삽입 및 고정을 이루고, 응축수의 누수를 방지하는 노즐캡이 유로에 탈부착 고정되게 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 노즐은 노즐 고정부와 상호 나사결합에 의해 삽입고정되게 상부에 체결홈이 구비되어 공구에 의해 노즐이 노즐 고정부에 고정됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 유로 하부에 노즐 고정부에 대응되게 관통되어 억지끼움된 노즐의 고정을 해제하고, 노즐에서 배출되는 응축수의 배출압력을 조절하는 노즐해제공이 더 구비되어 노즐캡에 의해 밀폐됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 노즐 교체형 스팀트랩은 응축수는 미세한 양이라도 자연스런 배출을 이루고, 스팀의 배출을 차단하여 스팀배출에 의한 열 손실을 최소화 할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 스팀트랩의 분해 없이 간편하게 노즐의 분해조립에 의해 한번 결합된 스팀트랩을 장시간 사용할 수 있는 탁월한효과가 있다.

또한, 노즐만 간편하게 분해 조립하여 노즐을 자유로이 청소 및 교체를 이룸으로 스팀트랩의 유지보수 및 효율성을 극대화할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시 예의 스팀트랩을 개략적으로 도시한 사용상태 단면도.
도 2는 도 1의 오리피스부를 분해한 요부확대 단면도.
도 3은 도 2의 사용상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 제2 실시 예의 오리피스부를 분해한 요부확대 단면도.
도 5는 도 4의 사용상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 노즐 교체형 스팀트랩을 상세히 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 생략한다.

그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스팀트랩의 제1 실시 예는 트랩본체(100), 압력조절부(140), 오리피스부(200)로 구비된다.

상기 트랩본체(100)는 유입구(110)가 스팀배관(10)과 연결되고 배출구(120)에 오리피스부(200)가 연결되며, 이상 압력이 발생될 때 내부에 포집되는 응축수를 제거하거나 내부 압력을 배출시키기 위한 분기구(130)를 구비한다.

상기 분기구(130)에는 압력조절을 압력조절부(140)가 연결된다.

상기 압력조절부(140)는 블로다운밸브가 연결될 수 있다.

그리고, 상기 트랩본체(100)에는 유입되는 스팀 및 응축수에 포함되는 이물질이 오리피스부(200)로 유입되는 것을 방지하도록 분기구(130)를 통해 이물질제거부재(131)가 삽입 설치된다.

상기 이물질제거부재(131)는 일단은 트랩본체(100)의 내부에 밀착되게 고정된다.

상기 오리피스부(200)는 원통형상 또는 적어도 3각이상의 다각형을 이루게 구비되고, 내부에 홈 형상의 유로(210)를 갖게 구성되어, 상기 트랩본체(100)로 포집되는 응축수를 배출하도록 상기 트랩본체(100)와 응축수배출관(20)을 연결하게 구성된다.

아울러, 상기 오리피스부(200)는, 상기 트랩본체(100) 일측에 결합되고, 내부에 노즐(230)이 수직으로 삽입 고정되는 노즐 고정부(220)가 유로(210)에 구비되어 수직으로 구비된 노즐(230)에 의해 응축수만 배출하게 구비된다.

상기 오리피스부(200)의 유로(210)는 전방에서 응축수가 유입되는 역 "ㄴ"자 형상을 이루게 구비된 제1 유로(212)가 구비된다.

그리고, 상기 제1 유로(212) 내측에 수직으로 관통되어 노즐(230)이 수직으로 삽입고정되는 노즐 고정부(220)가 구비된다.

상기 노즐 고정부(220)는 역 "ㄴ"자 형상을 이루어 상부가 관통된 제1 유로(212)에 대응되게 제1 유로(212) 내측에 수직 관통되게 구비됨이 바람직하다.

아울러, 노즐 고정부(220)에 고정된 노즐(230)에 의해 상호 연통되어 "ㄴ"자 형상을 이룬 제2 유로(214)가 구비되어 제1 유로(212)로 유입된 응축수가 노즐(230)을 통해 제2 유로(214)로 배출되게 구비된다.

바람직하게는 상기 제1 유로(212)의 전방은 다단을 이루게 구비된다.

또한, 상기 노즐(230)의 삽입 및 고정을 이루고, 응축수의 누수를 방지하는 노즐캡(240)이 구비된다.

상기 노즐캡(240)은 제1 유로(212)의 상부에 나사결합에 의해 제1 유로(212)를 밀폐하며 탈부착 고정되게 구비됨이 바람직하다.

상기 노즐(230)은 노즐 고정부(220)와 상호 나사결합에 의해 삽입고정되게 상부에 체결홈(232)이 구비되어 하부가 공구에 의해 노즐(230)이 노즐 고정부(220)에 나사결합에 의해 고정됨이 바람직하다.

상기 체결홈(232)은 "-"자 또는 "+"자 또는 다각 홈 형상으로 함몰되게 구비되어 공지의 공구에 의해 노즐(230)을 노즐 고정부(220)에 나사결합에 의한 분해 및 고정을 이루게 구비됨이 바람직하다.

아울러, 상기 노즐(230)은 공지의 노즐과 같이 중앙에 최소한의 배출공이 구비되어 응축수만 배출하게 구비됨이 바람직하나, 사용자의 선택에 의해 배출공의 크기 및 형상을 자유로이 변경될 수 있다.

그 한 예로, 상부는 응축수의 감압이 점진적으로 이루어지도록 그 직경이 단계적으로 축소되는 다단홀 형태로 구성되고, 하부는 응축수의 압력이 점진적으로 증가하도록 그 직경이 단계적으로 확장되는 다단홀 형태로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구비된 본 발명에 따른 스팀트랩의 결합관계 및 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 트랩본체(100)의 분기구(130)에 압력조절부(140)가 결합된다.

이때, 상기 분기구(130)에는 이물질제거부재(131)가 결합된 상태로 압력조절부(140)가 결합된다.

그리고, 오리피스부(200)의 제1 유로(212)의 상부로 노즐(230)이 삽입되어 노즐(230)의 결합홈(232)에 의해 공지의 공구에 의해 노즐 고정부(220)에 노즐(230)이 나사결합되고, 제1 유로(212)의 상부는 노즐캡(240)에 의해 밀폐되게 된다.

상기와 같이 결합된 오리피스부(200)는 트랩본체(100)의 배출구(120)에 전방이 결합된다.

그리고, 트랩본체(100)의 유입구(110)가 스팀배관(10)과 결합되고, 오리피스부(200)의 배출구에 응축수 배출관(20)이 결합된다.

상기와 같이 스팀배관(10)에 결합된 스팀트랩은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 스팀배관(10)에서 배출되는 응축수가 트랩본체(100)의 분기구(130)에 결합된 이물질제거부재(131)를 거쳐 이물질이 제거된 상태로 배출구(120)으로 배출된다.

그리고, 상기 트랩본체(100)에서 배출된 응축수는 오리피스부(200)의 제1 유로(212)로 유입된다.

그리고, 제1 유로(212)로 유입된 응축수는 수직으로 고정된 노즐(230)의 상부를 통해 하부의 제2 유로(214)를 통해 배출되게 된다.

이때, 제1 유로(212)로 유입된 응축수는 노즐(230)이 수직으로 결합되어 응축수를 배출하기 위한 압력 없이도 자연낙하에 의해 배출됨으로 응축수의 미세한 양이라도 용이하게 배출할 수 있다.

또한, 제1 유로(212)에 유입된 스팀은 제1 유로(212)의 상부로 자연스럽게 유입되어 응축됨으로 스팀의 배출이 이루어지지 않는다.

그러므로, 응축수는 미세한 양이라도 자연스런 배출을 이루고, 스팀의 배출을 차단하여 스팀배출에 의한 열 손실을 최소화 할 수 있다.

아울러, 응축수의 대량유입시 제1 유로(212)에 수집된 응축수의 압력에 의해 노즐(230)을 통한 신속한 응축수의 배출을 이룰 수 있다.

더욱이, 역"ㄴ"자 형상을 이룬 제1 유로(212)에 유입된 응축수는 전방에서의 유입압력과 수직을 이룬 제1 유로(212)의 압력에 의해 응축수의 역류를 방지하고, 응축수만을 용이하게 배출할 수 있다.

아울러, 노즐이 이물질에 의해 막힘 되거나 장시간의 사용에 의한 파손시는 제1 유로(212)를 밀폐한 노즐캡(240)을 분해하고, 공지의 공구에 의해 노즐(230)의 결합홈(232)을 이용 노즐(230)을 노즐 고정부(220)에서 분해하여 노즐의 청소 및 교체가 용이하다.

그러므로, 스팀트랩의 분해없이 간편하게 노즐의 분해조립에 의해 한번 결합된 스팀트랩을 장시간 사용할 수 있다.

또한, 노즐만 간편하게 분해 조립하여 노즐을 자유로이 청소 및 교체를 이룸으로 스팀트랩의 유지보수 및 효율성을 극대화할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 제2 실시 예의 오리피스부를 분해한 요부확대 단면도이고, 도 5는 도 4의 사용상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명 스팀트랩의 제2 실시 예의 구성 및 작동관계는 본 발명의 제1 실시 예과 대동소이함으로 이에대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제2 유로(214) 하부에 노즐 고정부(220)에 대응되게 관통되어 억지끼움된 노즐(230-1)의 고정을 해제하고, 노즐(230-1)에서 배출되는 응축수의 배출압력을 조절하는 노즐해제공(250)이 더 구비되어 하부노즐캡(241)에 의해 밀폐되게 구비된다.

아울러, 상기 노즐(230-1)은 노즐 고정부(220)에 억지끼움되게 결합됨이 바람직하다.

즉, 상부의 제1 유로(212)을 통해 삽입되어 노즐 고정부(220)에 하부가 억지끼움되게 결합된다.

또한, 상기 노즐(230-1)상부은 응축수의 감압이 점진적으로 이루어지도록 그 직경이 단계적으로 축소되는 다단홀 형태로 구성되고, 하부는 응축수의 압력이 점진적으로 증가하도록 그 직경이 단계적으로 확장되는 다단홀 형태로 구성됨이 바람직하다.

물론, 본 발명의 제1 실시 예와 같이 중앙에 최소한의 배출공이 구비되어 응축수만 배출하게 구비될 수도 있으며, 이는 사용자의 선택에 의해 배출공의 크기 및 형상을 자유로이 변경될 수 있다.

상기와 같이 구비된 스팀트랩은 노즐(230-1)의 청소나 교체시 상부의 노즐캡(240)과 하부노즐캡(241)을 제1 유로(212) 및 노즐해제공(250)에서 이탈한 후 하부의 노즐해제공(250)에서 노즐(230-1)을 상부로 밀어 억지끼움된 노즐(230-1)을 간편하게 노즐 고정부(220)에서 분해함으로 노즐(230-1))의 해제를 용이하게 이룰 수 있다.

또한, 제1 유로(212)에서 노즐(230-1)을 통해 배출되는 응축수의 배출압력에 따라 노즐해제공(250)에 결합된 하부노즐캡(241)의 위치를 변동시켜 노즐(230-1)에서 배출되는 배출압력을 외부에서 간편하게 조절할 수 있다.

즉, 응축수의 배출압력이 클때는 하부노즐캡(241)을 하부에 위치시켜 배출압력에 맞게 응축수의 배출을 용이하게 하고,

응축수의 배출압력이 적을때는 하부노즐캡(241)을 상부에 위치시켜 배출압력에 맞게 응축수의 배출을 용이하게 한다.

물론, 사용자의 선택 및 스팀트랩의 응축수 배출여건에 맞게 사용자가 자유로이 하부노즐캡(241)의 위치를 변경할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 노즐 교체형 스팀트랩을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10: 스팀배관 20: 응축수 배출관
100: 트랩본체 110: 유입구
120: 배출구 130: 분기구
140: 압력조절부 200: 오리피스부
210: 유로 212: 제1 유로
214: 제2 유로 220: 노즐 고정부
230,230-1: 노즐 32: 결합홈
240: 노즐캡 241: 하부노즐캡
250: 노즐해제공

Claims (5)

1. 스팀배관(10)과 연결되는 트랩본체(100)와;
   상기 트랩본체(100)에서 분기되어 응축수의 배출 및 압력조절을 수행하기 위한 압력조절부(140)와;
   상기 트랩본체(100)의 일측에 결합되고, 내부에 노즐(230-1)이 수직으로 삽입 고정되는 노즐고정부(220)가 유로(210)에 구비되어 상기 노즐(230-1)에 의해 응축수만 배출하는 오리피스부(200)로 구성되고,
   상기 오리피스부(200)의 유로(210)는 역 "ㄴ"자 형상의 제1 유로(212)와, 상기 제1 유로(212) 내측에 수직으로 관통되어 노즐(230-1)이 삽입고정되는 노즐고정부(220)와, 상기 노즐(230-1)에 의해 상호 연통되는 "ㄴ"자 형상의 제2 유로(214)로 구성되어 상기 제1 유로(212)로 유입된 응축수가 노즐(230-1)을 통해 제2 유로(214)로 배출되게 구성되되,
   상기 제1 유로(212)의 상부에는 나사결합에 의해 상기 제1 유로(212)를 밀폐하는 노즐캡(240)이 구성되고,
   상기 제2 유로(214) 하부에는 노즐고정부(220)에 억지끼움된 노즐(230-1)의 고정을 해제하고, 노즐(230-1)에서 배출되는 응축수의 배출압력을 조절하는 노즐해제공(250)이 더 구비되고, 상기 노즐해제공(250)에는 하부노즐캡(241)이 조절 가능하게 밀폐 결합되고,
   상기 노즐(230-1)의 상부은 응축수의 감압이 점진적으로 이루어지도록 그 직경이 단계적으로 축소되는 다단홀 형태로 구성되고, 하부는 응축수의 압력이 점진적으로 증가하도록 그 직경이 단계적으로 확장되는 다단홀 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 노즐 교체형 스팀트랩.
   
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