KR101871947B1 - 다중 노즐 오리피스 스팀트랩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 노즐 오리피스 스팀트랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오리피스에 다중의 노즐이 중첩되게 구비되고, 다중 노즐의 간격을 사용자가 용이하게 조절하여 응축수의 역류방지, 배출 압력조절, 스팀배출을 방지하는 다중 노즐 오리피스 스팀트랩에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 스팀배관과 연결되는 트랩본체와; 상기 트랩본체에서 분기되어 응축수의 배출 및 압력조절을 위한 압력조절부와; 상기 트랩본체 일측에 고정되며, 내부에 다중노즐이 중첩되게 구비되고, 상기 다중노즐의 간격 조절에 의해 응축수의 배출압력을 조절하는 오리피스부;로 구비되어 다중노즐의 간격조절에 의해 응축수의 역류방지, 배출 압력조절, 스팀배출을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 노즐 오리피스 스팀트랩{STEAM TRAP OF MULTIPLE NOZZLE-ORIFICES}

본 발명은 다중 노즐 오리피스 스팀트랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오리피스에 다중의 노즐이 중첩되게 구비되고, 다중 노즐의 간격을 사용자가 용이하게 조절하여 응축수의 역류방지, 배출 압력조절, 스팀배출을 방지하는 다중 노즐 오리피스 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 상기와 같은 종래 기술의 오리피스 방식 스팀트랩은 응축수를 배출하면서 스팀을 함께 배출하므로 열에너지 또는 스팀에너지의 이용효율이 비교적 낮아지고 따라서 스팀을 이용하는 생산설비의 생산성을 낮추고 생산되는 제품의 원가를 높이며 녹색성장과 저탄소 발생에 크게 기여하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 오리피스에서 스팀의 배출을 줄이고 응축수만을 배출하도록 하는 기술을 개발할 필요가 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 오리피스에 다중의 노즐이 중첩되게 구비되고, 다중 노즐의 간격을 사용자가 용이하게 조절하여 응축수의 역류방지, 배출 압력조절, 스팀배출을 방지하는 다중 노즐 오리피스 스팀트랩을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 다중 노즐 오리피스 스팀트랩에 있어서, 스팀배관과 연결되는 트랩본체와; 상기 트랩본체에서 분기되어 응축수의 배출 및 압력조절을 위한 압력조절부와; 상기 트랩본체 일측에 고정되며, 내부에 다중노즐이 중첩되게 구비되고, 상기 다중노즐의 간격 조절에 의해 응축수의 배출압력을 조절하는 오리피스부;로 구비되어 다중노즐의 간격조절에 의해 응축수의 역류방지, 배출 압력조절, 스팀배출을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 오리피스부는 전방에 위치되는 전방노즐과, 오리피스 내의 유로에 삽입고정되고, 적어도 하나 이상의 다수로 구비되는 다중노즐로 구비되어 다중노즐의 간격조절에 의해 응축수의 배출압력이 조절됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 다중노즐 외주면은 나사로 구비되고, 일측면에 간격조절홈이 구비되며, 중앙에 배출공이 관통되게 구비되어 오리피스부 내의 유로에 나사 결합됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 전방노즐의 전방에 거름망이 감싸게 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 다중노즐에 구비되는 간격조절홈은 일자 또는 십자 또는 육각홈으로 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 다중 노즐 오리피스 스팀트랩은 응축수와 같이 배출되는 이물질이 이중으로 제거됨으로 이물질에 의해 전방노즐 및 다중노즐의 막힘이 발생하지 않는 탁월한 효과가 있다.

또한, 전방노즐을 통해 배출된 응축수는 유로에 결합된 다수의 다중노즐을 통과하면서 상기 다중노즐의 공간에 의해 응축수와 같이 유입되는 스팀이 응축되므로, 스팀을 노출을 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 다수의 다중노즐에 의해 응축수의 역류를 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 다수의 다중노즐의 간격을 용이하게 조절하여 배출되는 응축수의 양과 배출압력을 용이하게 조절할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 사용자에 의해 다중노즐의 간격을 미세하게 조절할 수 있으므로, 응축수의 배출 및 배출압력을 미세하게 조절하여 배출에 의해 스팀의 배출을 미연에 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스팀트랩을 개략적으로 도시한 사용상태 단면도.
도 2는 도 1의 오리피스부를 분해한 요부확대 단면도.
도 3은 도 2의 결합된 상태를 도시한 요부확대 단면도.
도 4는 도 3의 오리피스부의 다중노즐의 간격이 조절되는 상태를 개략적으로 도시한 사용상태 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다중 노즐 오리피스 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 스팀트랩은 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, 전방에 전방노즐(220)이 삽입되는 삽입홈(210) 또는 삽입공이 구비되며, 상기 삽입홈(210) 또는 삽입공은 다단으로 구비될 수 있다.

아울러, 상기 전방노즐(220)은 삽입홈(210)에 나사결합에 의해 삽입고정될 수도 있다.

또한, 전방노즐(220)의 전방에 체결홈(222)이 구비되어 공구에 의해 전방노즐(220) 삽입홈(210)에 삽입고정될 수 있다.

상기 체결홈(222)은 일자 또는 십자 또는 다각 홈 형상으로 함몰되게 구비되어 공지의 공구에 의해 전방노즐(220)이 삽입홈(210)에 나사결합되게 구비될 수 있다.

아울러, 상기 전방노즐(220)은 최소한의 배출공(224)이 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.

아울러, 상기 전방노즐(220)의 전방을 걸음망(226)이 감싸게 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 삽입홈(210) 내측으로 유로(230)가 관통된다.

상기 유로(230)은 내주면이 나사로 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 유로(230)의 끝단에 응축수 배출관(20)이 연결되게 구비된다.

아울러, 상기 유로(230)에 적어도 하나 이상의 다중노즐(240)이 나사결합되게 구비된다.

상기 다중노즐(240)은 외주면에 나사부가 구비되고, 일측면에 간격조절홈(242)이 구비되며, 중앙에 응축수를 배출하는 배출공(244)이 구비된다.

또한, 상기 다중노즐(240)의 타측은 응축수를 수용하는 공간(246)이 형성되게 내측으로 함몰되게 구비됨이 바람직하다.

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

도 1 내지 도 3에 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, 오리피스부는 도 2에 도시된 바와같이 오리피스부(200) 전방의 삽입홈(210)에 전방노즐(220)이 결합된다.

이때, 체결홈(222)에 공구가 도라이버와 같은 공구에 의해 전방노즐이 삽입홈(210)에 삽입고정된다.

그리고, 상기 전방노즐(220)의 전방에 거름망(226)이 감싸게 구비된다.

상기 거름망(226)은 공지의 거름망과 같이 어느 일측만 개방되어 전방노즐(220)의 전방을 감싸게 구비됨이 바람직하다.

그리고, 오리피스부(200)의 유로(230) 후방에서 적어도 하나 이상의 다중노즐(240)이 공구에 의해 유로(230)내로 나사결합된다.

이때, 다중노즐(240)에 구비된 간격조절홈(242)에 드라이버와 같은 공구에 의해 회전되어 유로(230)내로 나사 결합된다.

그러므로, 다중노즐(240)의 타측면에 구비된 공간(262)이 유로(230) 내측을 향하게 연속으로 다중노즐(240)이 결합되어 다수의 다중노즐(240)이 소정의 공간을 형성하며 결합된다.

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

아울러, 트랩본체(100)의 유입구(110)에 스팀배관(10)이 연결되고, 오리피스부(200) 후방으로 응축수 배출관(20)이 결합된다.

상기와 같이 결합된 스팀트랩은 도 1에 도시된 바와 같이 스팀배관(10)에서 유입되는 응축수 및 스팀은 분기구(130)에 구비된 이물질제거부재(131)에 의해 일차적으로 이물질이 제거된 상태에서 배출구(120)를 통해 오리피스부(200)로 배출된다.

그리고, 오리피스부(200)로 배출된 응축수는 전방노즐(220)의 거름망(226)에 의해 이차적으로 이물질이 제거된다.

그러므로, 응축수와 같이 배출되는 이물질이 이물질제거부재 및 거름망에 의해 이중으로 제거됨으로 이물질에 의해 전방노즐 및 다중노즐의 막힘이 발생하지 않는다.

아울러, 전방노즐(220)을 통해 배출된 응축수는 유로(230)에 결합된 다수의 다중노즐(240)을 통과하면서 상기 다중노즐(240)의 공간(246)에 의해 응축수와 같이 유입되는 스팀이 응축되므로, 스팀을 노출을 방지할 수 있다.

또한, 다수의 다중노즐에 의해 응축수의 역류를 방지할 수 있다.

또한, 다수의 다중노즐에 의해 응축수의 배출압력을 용이하게 조절할 수 있다.

더욱이, 도 4에 도시된 바와 같이 사용자가 간격조절홈(242)을 통해 공지의 공구에 의해 다수의 다중노즐(240)의 간격을 용이하게 조절하여 배출되는 응축수의 양과 배출압력을 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 사용자에 의해 다중노즐의 간격을 미세하게 조절할 수 있으므로, 응축수의 배출 및 배출압력을 미세하게 조절할 수 있어 과도한 배출에 의해 스팀의 배출을 미연에 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 다중 노즐 오리피스 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: 삽입홈
220: 전방노즐 222: 체결홈
224; 배출공 226: 거름망
230:유로 240: 다중노즐 242: 간격조절홈 244: 배출공 246: 공간

Claims (5)

1. 스팀배관(10)과 연결되는 트랩본체(100)와;
   상기 트랩본체(100)에서 분기되어 응축수의 배출 및 압력조절을 위한 압력조절부(140)와;
   상기 트랩본체(100)의 일측에 고정되며, 내부에 다중노즐(240)이 중첩되게 구비되고, 상기 다중노즐(240)의 간격 조절에 의해 응축수의 배출압력을 조절하는 오리피스부(200)로 구성되고,
   상기 오리피스부(200)는 원통형상으로 구성되고 전방에는 전방노즐(220)이 결합되는 삽입홈(210)이 형성되고, 내주면은 나사로 구성되고 내부에 형성된 유로(230)에는 적어도 하나 이상의 다중노즐(240)이 결합 구성되고,
   상기 전방노즐(220)은 전방에 형성된 체결홈(222)을 이용하여 상기 삽입홈(210)에 나사 결합되고,
   상기 다중노즐(240)은 외주면에는 나사부가 구비되고, 일측면에는 간격조절홈(242)이 구비되며, 중앙에는 응축수를 배출하는 배출공(244)이 형성되고, 타측에는 응축수를 수용하는 공간(246)이 형성되게 내측으로 함몰되게 구성되어, 상기 간격조절홈(242)을 이용하여 다중노즐(240)의 간격을 미세하게 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다중 노즐 오리피스 스팀트랩.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 전방노즐의 전방에 거름망이 감싸게 구비됨을 특징으로 하는 다중 노즐 오리피스 스팀트랩.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 다중노즐에 구비되는 간격조절홈은 일자 또는 십자 또는 육각홈으로 구비됨을 특징으로 하는 다중 노즐 오리피스 스팀트랩.

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