KR101954560B1 - 스프레이 노즐 및 탈기기 - Google Patents

Abstract

스프레이 노즐 및 탈기기에 있어서, 외주부에 복수의 분출구(43, 44)가 형성되는 외통(31)과, 외통(31)의 내부에 축심 방향으로 이동 가능하게 지지되며 복수의 분출구(43, 44)와 연통 가능한 복수의 제1 연통 구멍(45)이 형성되는 내통(32)과, 축부(47)가 내통(32)에 연결되며 축부(47)의 선단부에 설치되는 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 개폐 가능한 개폐 밸브(34)를 설치함으로써, 분출 유량에 구애되지 않고 발생하는 압력 손실의 증가를 억제하여 성능의 향상을 도모한다.

Description

스프레이 노즐 및 탈기기

본 발명은 급수로부터 용존 산소 등의 불순물을 제거하는 탈기기에 사용되는 스프레이 노즐, 이 스프레이 노즐이 사용되는 탈기기에 관한 것이다.

예를 들어, 원자력 발전 플랜트에서는, 원자로에서 생성된 증기를 터빈 발전기에 보내어 발전하고, 사용 후의 증기를 복수기에서 냉각하여, 복수로서 원자로로 되돌려 보내고 있다. 이 경우, 터빈의 구동에 사용된 증기는, 복수기에서 냉각수에 의해 냉각되어 복수(저압의 포화액)로 되돌려진 후, 복수 펌프에 의해 저압 급수 가열기를 거쳐 탈기기에 공급된다. 이 탈기기는, 복수에 있어서의 용존 산소나 불응결 가스 등의 불순물을 제거한 후, 이 복수를 주급수 펌프에 의해 고압 급수 가열기 등에 의해 가열하고 나서 증기 발생기로 되돌려 보낸다.

종래의 탈기기로서, 예를 들어 버블링식의 탈기기가 있다. 이 버블링식의 탈기기는, 상부에 스프레이 노즐이 설치되고, 이 스프레이 노즐에 의해 복수를 하방으로 분출하는 한편, 저수부 중에 가열 증기를 분출시킴으로써 다수의 기포를 형성한다. 그렇게 하면, 복수와 가열 증기가 접촉함으로써, 복수 중의 산소가 가열 증기로 이행하여, 탈기할 수 있다. 이와 같은 탈기기로서는, 예를 들어 하기 특허문헌에 기재된 것이 있다.

일본 특허 공개 평11-351507호 공보 일본 특허 공개 제2004-116915호 공보

예를 들어, 원자력 발전 플랜트가 큰 발전량을 확보하기 위해서는, 증기 발생기가 생성하는 증기량을 증가시켜, 증기 터빈에 의한 발전기의 구동력을 증가시킬 필요가 있다. 그렇게 하면, 복수기가 처리하는 증기량(복수량)이 증가되고, 탈기기가 대형화된다. 탈기기는, 상술한 바와 같이, 상부의 스프레이 노즐로부터 복수를 분출하고, 이 복수와 가열 증기를 접촉시킴으로써, 복수에 용존하는 산소가 가열 증기로 이행하여 제거된다. 그 때문에, 탈기기가 대형화되면, 종래의 스프레이 노즐에서는, 대유량 영역에서의 압력 손실이 증가되어 버린다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것이며, 분출 유량에 구애되지 않고 발생하는 압력 손실의 증가를 억제하여 성능의 향상을 도모하는 스프레이 노즐 및 탈기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스프레이 노즐은, 탈기기 용기 내에 복수를 분출하는 스프레이 노즐이며, 외주부에 복수의 분출구가 형성되는 외통과, 상기 외통의 내부에 축심 방향으로 이동 가능하게 지지되며 상기 복수의 분출구와 연통 가능한 복수의 제1 연통 구멍이 형성되는 내통과, 축부가 상기 내통에 연결되며 상기 축부의 선단부에 설치되는 밸브체가 상기 외통의 선단 개구부를 개폐 가능한 개폐 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 개폐 밸브가 전진하여, 밸브체가 외통의 선단 개구부를 개방하면, 외통의 선단부로부터 복수가 분출되고, 이때, 분출구와 제1 연통 구멍이 연통하면, 외통의 측부로부터 복수가 분출된다. 그 때문에, 분출 유량을 증가시킬 수 있고, 그때의 분출 유량에 구애되지 않고 발생하는 압력 손실의 증가를 억제함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 스프레이 노즐에서는, 상기 내통의 선단부에 복수의 제2 연통 구멍이 형성되는 구획판이 연결되고, 상기 축부는, 상기 내통의 축심 방향을 따라서 배치되며 상기 구획판을 관통하여 연결되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 내통과 개폐 밸브를 구획판에 의해 연결함으로써, 개폐 밸브와 내통의 이동을 용이하게 동기시킬 수 있고, 제2 연통 구멍에 의해 소정량의 복수를 외통의 선단 개구부에 공급할 수 있다.

본 발명의 스프레이 노즐에서는, 상기 밸브체가 상기 외통의 선단 개구부를 개방하는 제1 개방 위치에 있을 때, 상기 복수의 분출구와 상기 복수의 제1 연통 구멍이 연통하지 않고, 상기 밸브체가 상기 외통의 선단 개구부를 개방하는 제2 개방 위치에 있을 때, 상기 복수의 분출구와 상기 복수의 제1 연통 구멍이 연통하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 외통의 선단 개구부로부터만 복수를 분출하는 소유량 분출 상태와, 외통의 선단 개구부와 복수의 분출구의 양쪽으로부터 복수를 분출하는 대유량 분출 상태로 전환할 수 있어, 용이하게 복수의 분출량을 조정할 수 있다.

본 발명의 스프레이 노즐에서는, 상기 제1 연통 구멍은, 상기 내통의 축심 방향을 따르는 긴 구멍인 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 제1 연통 구멍과 분출구를 용이하게 연통시킬 수 있다.

본 발명의 스프레이 노즐에서는, 상기 복수의 분출구는, 상기 외통의 축심 방향으로 소정 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 외통의 선단 개구부와 복수의 분출구의 일부로부터 복수를 분출하는 중유량 분출 상태로 전환할 수 있어, 복수의 분출량을 단계적으로 조정할 수 있다.

본 발명의 스프레이 노즐에서는, 상기 분출구는, 외측을 향하여 개구 면적이 커지는 테이퍼 형상을 이루는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 분출구로부터 복수를 광범위에 걸쳐 분출할 수 있음과 함께, 이때의 분출 저항을 저감할 수 있다.

본 발명의 스프레이 노즐에서는, 상기 외통은, 외주부에 설치 플랜지가 설치되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 탈기기 용기에 대하여 설치 플랜지를 개재하여 외통을 설치함으로써, 설치 작업성을 향상시킬 수 있음과 함께, 용이하게 떼어낼 수 있어, 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 탈기기는, 중공 형상을 이루며 하부에 출구부가 형성되는 용기와, 상기 용기의 상부에 설치되는 상기 스프레이 노즐과, 상기 용기의 하부에 가열 증기를 분출하는 가열 증기 분출 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 스프레이 노즐이 용기 내에 복수를 분출하고, 가열 증기 분출 장치로부터 이 복수에 대하여 가열 증기가 분출되면, 복수와 가열 증기가 접촉함으로써, 복수 중의 산소가 가열 증기로 이행하여, 탈기된다. 이때, 스프레이 노즐은, 선단부와 측부로부터 복수를 분출하기 때문에, 분출 유량을 증가시킬 수 있고, 그때의 분출 유량에 구애되지 않고 발생하는 압력 손실의 증가를 억제함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 스프레이 노즐 및 탈기기에 의하면, 스프레이 노즐이 선단부와 측부로부터 복수를 분출하므로, 분출 유량을 증가시킬 수 있고, 그때의 분출 유량에 구애되지 않고 발생하는 압력 손실의 증가를 억제함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 스프레이 노즐이 사용된 탈기기를 도시하는 개략도이다.
도 2는 제1 실시 형태의 스프레이 노즐의 단면도이다.
도 3은 외통을 도시하는 사시도이다.
도 4는 내통을 도시하는 사시도이다.
도 5는 소유량 복수의 분출 시에 있어서의 스프레이 노즐의 단면도이다.
도 6은 중유량 복수의 분출 시에 있어서의 스프레이 노즐의 단면도이다.
도 7은 대유량 복수의 분출 시에 있어서의 스프레이 노즐의 단면도이다.
도 8은 스프레이 노즐의 개방도에 대한 유로 면적을 나타내는 그래프이다.
도 9는 스프레이 노즐의 개방도에 대한 유속을 나타내는 그래프이다.
도 10은 스프레이 노즐의 개방도에 대한 압력 손실을 나타내는 그래프이다.
도 11은 제2 실시 형태의 스프레이 노즐의 단면도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 스프레이 노즐 및 탈기기의 적합한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 또한, 실시 형태가 복수인 경우에는, 각 실시 형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.

[제1 실시 형태]

예를 들어, 가압 수형 원자로(PWR)를 갖는 원자력 발전 플랜트에서, 원자로는, 1차 냉각수를 가열하여 고온ㆍ고압의 증기로 하여, 증기 발생기에 공급한다. 증기 발생기는, 이 증기(1차 냉각수)에 의해 2차 냉각수를 가열함으로써 증기를 생성하고, 증기 터빈은, 이 증기에 의해 구동됨으로써 발전기가 발전을 행한다. 복수기는, 증기 터빈을 구동한 증기를 냉각수(해수)에 의해 냉각하여 복수(저압의 포화액)로 되돌린 후, 복수 펌프에 의해 저압 급수 가열기를 거쳐 탈기기에 공급한다. 탈기기는, 복수에 있어서의 용존 산소나 불응결 가스 등의 불순물을 제거한 후, 주급수 펌프에 의해 복수를 고압 급수 가열기 등에 의해 가열하고 나서 증기 발생기로 되돌려 보낸다.

도 1은 제1 실시 형태의 스프레이 노즐이 사용된 탈기기를 도시하는 개략도이다.

제1 실시 형태에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 탈기기(10)는 용기(탈기기 용기)(11)와, 스프레이 노즐(12)과, 가열 증기 공급 장치(13)를 갖고 있다.

용기(11)는 중공 형상을 이루고, 가로로 긴 원통부에 있어서의 긴 쪽 방향의 양단부가 만곡 덮개부에 의해 폐색된 것으로 되어 있다. 이 용기(11)는 상부에 복수(본 실시 형태에서는, 2개)의 스프레이 노즐(12)이 설치되어 있다. 이 스프레이 노즐(12)은 증기가 복수기에서 냉각되어 생성된 복수를 저압 급수 가열기에서 가열된 후에 용기(11) 내에 분출하는 것이다. 스프레이 노즐(12)은 용기(11)의 상부이며, 용기(11)의 긴 쪽 방향의 양단부측에 배치되어 있고, 용기(11) 내의 상방측으로 복수를 분출한다. 또한, 용기(11)는 이 복수를 배출하는 출구부(21)가 형성되어 있다.

또한, 용기(11)는 내부의 하방으로 가열 증기를 분출하는 가열 증기 분출 장치(13)가 설치되어 있다. 가열 증기 분출 장치(13)는 가열 증기 배관(22)과, 가열 증기 공급관(23)과, 가열 증기 분출관(24)으로 구성되어 있다. 가열 증기 배관(22)은 용기(11) 내의 상부에 용기(11)의 긴 쪽 방향을 따라서 배치되어 있다. 가열 증기 공급관(23)은 용기(11)의 외부로부터 이 용기(11)의 상부를 관통하여 가열 증기 배관(22)에 있어서의 긴 쪽 방향의 중간부에 연결되어 있다. 가열 증기 분출관(24)은 가열 증기 배관(22)에 있어서의 긴 쪽 방향의 양단부측으로부터 하방을 향하여 연장되어 있다. 이 가열 증기 분출관(24)은 가열 증기 배관(22)의 긴 쪽 방향으로 소정 간격을 두고 복수 설치되어 있고, 기단부(상단부)가 가열 증기 배관(22)에 연결되고, 선단부(하단부)가 용기(11)의 저부측으로 연장되며, 복수의 분출구(도시 생략)가 형성되어 있다.

그 때문에, 각 스프레이 노즐(12)은 용기(11) 내에 복수를 분출하면, 이 용기(11) 내에 소정량의 복수가 저류된다. 가열 증기 분출 장치(13)는 가열 증기를 가열 증기 배관(22)으로부터 가열 증기 공급관(23)을 통해 복수의 가열 증기 분출관(24)에 공급하면, 각 가열 증기 분출관(24)은 하부에 있는 복수의 분출구로부터 복수 내에 가열 증기를 분출한다. 그렇게 되면, 용기(11) 내에 저류된 복수와 분출구로부터 분출된 가열 증기가 접촉함으로써, 복수에 용존하는 산소가 가열 증기로 이행하여 제거된다.

이하, 제1 실시 형태의 스프레이 노즐에 대하여 상세하게 설명한다. 도 2는 제1 실시 형태의 스프레이 노즐의 단면도, 도 3은 외통을 도시하는 사시도, 도 4는 내통을 도시하는 사시도, 도 5는 소유량 복수의 분출 시에 있어서의 스프레이 노즐의 단면도, 도 6은 중유량 복수의 분출 시에 있어서의 스프레이 노즐의 단면도, 도 7은 대유량 복수의 분출 시에 있어서의 스프레이 노즐의 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 용기(11)는 스터브(11a)에 의해 설치 개구부(11b)가 형성됨과 함께, 설치 플랜지(11c)가 형성되어 있다. 스프레이 노즐(12)은 외통(31)과, 내통(32)과, 구획판(33)과, 개폐 밸브(34)로 구성되어 있다. 이 스프레이 노즐(12)은 용기(11)에 있어서의 스터브(11a)의 설치 개구부(11b)에 끼워 맞춰지고, 설치 플랜지(11c)에 의해 설치되어 있다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 외통(31)은 원통 형상을 이루고, 기단부(상단부)에 외경측으로 연장되는 링 형상을 이루는 설치 플랜지(41)가 일체로 설치되고, 선단부(하단부)에 선단 개구부(42)가 형성되어 있다. 또한, 외통(31)은 외주부에 복수의 분출구(43, 44)가 형성되어 있다. 복수의 분출구(43)는 외통(31)의 기단부측에 주위 방향으로 소정 간격(등간격)으로 형성되어 있다. 복수의 분출구(44)는 외통(31)의 선단부측에 주위 방향으로 소정 간격(등간격)으로 형성되어 있다. 분출구(43, 44)는, 외통(31)의 축심 방향으로 소정 간격으로 형성되어 있다. 이 경우, 분출구(43, 44)는, 축심 방향에 대향하는 격자 형상으로 배열하였지만, 주위 방향으로 어긋난 지그재그 형상으로 배열해도 된다.

내통(32)은 외통(31)과 마찬가지로, 원통 형상을 이루고, 기단부(상단부)와 선단부(하단부)가 개방되어 있다. 내통(32)은 외경이 외통(31)의 내경보다 약간 작은 치수로 설정되어 있고, 외통(31)의 내부에서 축심 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 내통(32)은 복수의 분출구(43, 44)와 연통 가능한 복수의 제1 연통 구멍(45)이 형성되어 있다. 복수의 제1 연통 구멍(45)은 내통(32)의 축심 방향을 따르는 긴 구멍이며, 주위 방향으로 소정 간격(등간격)으로 형성되어 있다. 이 복수의 제1 연통 구멍(45)은 주위 방향에 있어서의 위치와 수가, 분출구(43, 44)의 주위 방향에 있어서의 위치와 수에 일치하고 있다. 그리고, 제1 연통 구멍(45)은 폭이 분출구(43, 44)의 내경과 거의 일치하고, 길이가 분출구(43)와 분출구(44)의 축심 방향의 간격과 거의 일치하고 있다.

구획판(33)은 원판 형상을 이루고, 외경이 내통(32)의 외경과 동일한 치수로 설정되며, 외주부가 내통(32)의 하단부에 고정되어 있다. 구획판(33)은 제2 연통 구멍(46)이 주위 방향을 따라서 복수 형성되어 있다.

개폐 밸브(34)는 축부(47)와, 밸브체(48)로 구성되어 있다. 축부는, 외통(31)과 내통(32)과 구획판(33)의 중심 위치에 축심 방향을 따라서 배치되어 있고, 선단부(하단부)가 구획판(33)을 관통하여 연결되어 있다. 또한, 축부(47)는, 선단부가 구획판(33)을 관통하여 밸브체(48)가 연결되어 있다. 이 밸브체(48)는 원판 형상을 이루고, 외경이 외통(31)의 내경과 거의 동일한 치수로 설정되며, 선단 개구부(42)에 끼워 맞추고, 축 방향으로 이동함으로써 이 선단 개구부(42)를 개폐 가능하게 되어 있다. 또한, 개폐 밸브(34)는 축부(47)의 기단부(상단부)에 도시하지 않은 구동 장치가 설치되어 있어, 축부(47)를 통해 밸브체(48)를 이동시킬 수 있다.

그리고, 개폐 밸브(34)의 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)에 끼워 맞춰진 폐지 위치에 있을 때, 외통(31)의 복수의 분출구(43, 44)와 내통(32)의 복수의 제1 연통 구멍(45)은 연통하지 않는다. 이 폐지 상태로부터, 개폐 밸브(34)의 밸브체(48)가 소정 거리만큼 전진(하강)하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 소량만큼 개방하는 제1 개방 위치에 있을 때, 외통(31)의 복수의 분출구(43, 44)와 내통(32)의 복수의 제1 연통 구멍(45)은 연통하지 않는다. 이 제1 개방 상태로부터, 개폐 밸브(34)의 밸브체(48)가 소정 거리만큼 전진하여, 도 6에 도시한 바와 같이, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 중간량만큼 개방하는 제2 개방 위치에 있을 때, 외통(31)의 복수의 분출구(43)와 내통(32)의 복수의 제1 연통 구멍(45)이 연통하고, 복수의 분출구(44)와 복수의 제1 연통 구멍(45)은 연통하지 않는다. 이 제2 개방 상태로부터, 개폐 밸브(34)의 밸브체(48)가 소정 거리만큼 전진하여, 도 7에 도시한 바와 같이, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 대량만큼 개방하는 제3 개방 위치에 있을 때, 외통(31)의 복수의 분출구(43, 44)와 내통(32)의 복수의 제1 연통 구멍(45)이 연통한다.

이 스프레이 노즐(12)은 외통(31)의 외주부가 용기(11)에 있어서의 스터브(11a)의 설치 개구부(11b)에 끼워 맞춰지고, 설치 플랜지(41)가 설치 플랜지(11c)에 밀착한다. 또한, 연결 배관(51)은 설치 플랜지(51a)가 설치 플랜지(41)에 밀착한다. 용기(11)와 외통(31)과 연결 배관(51)은 체결 볼트(52)에 의해 연결된다. 연결 배관(51)은 복수 공급 배관(53)이 연결되어 있다. 이 경우, 복수가 복수 공급 배관(53)으로부터 연결 배관(51)을 통해 스프레이 노즐(12)에 소정 압력으로 공급되고 있다.

여기서, 제1 실시 형태의 스프레이 노즐(12)의 작용에 대하여 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 스프레이 노즐(12)의 정지 시, 개폐 밸브(34)는 작동하지 않고, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 폐지함과 함께, 내통(32)이 외통(31)의 복수의 분출구(43, 44)를 폐지하고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 스프레이 노즐(12)로부터 소유량의 복수를 분출할 때, 개폐 밸브(34)가 작동하여 축부(47)를 통해 밸브체(48)를 소정 거리만큼 전진시킨다. 그렇게 하면, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 소량만큼 개방하지만, 내통(32)은 외통(31)의 복수의 분출구(43, 44)를 폐지한 채로 된다. 그 때문에, 내통(32) 내에 소정 압력으로 공급되고 있는 복수는, 제2 연통 구멍(46)을 통과하여 외통(31)의 선단 개구부(42)로부터 소유량만큼 분출된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 스프레이 노즐(12)로부터 중유량의 복수를 분출할 때, 축부(47)를 통해 밸브체(48)를 소정 거리만큼 더 전진시킨다. 그렇게 하면, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 중간량만큼 개방하고, 내통(32)의 복수의 제1 연통 구멍(45)이 외통(31)의 복수의 분출구(43)에 연통하지만, 복수의 분출구(44)가 폐지된 채로 된다. 그 때문에, 내통(32) 내에 소정 압력으로 공급되고 있는 복수는, 제2 연통 구멍(46)을 통과하여 외통(31)의 선단 개구부(42)로부터 중유량만큼 분출됨과 함께, 복수의 분출구(43)로부터 분출된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 스프레이 노즐(12)로부터 대유량의 복수를 분출할 때, 축부(47)를 통해 밸브체(48)를 소정 거리만큼 더 전진시킨다. 그렇게 하면, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 대량으로 개방하고, 내통(32)의 복수의 제1 연통 구멍(45)이 외통(31)의 복수의 분출구(43, 44)에 연통한다. 그 때문에, 내통(32) 내에 소정 압력으로 공급되고 있는 복수는, 제2 연통 구멍(46)을 통과하여 외통(31)의 선단 개구부(42)로부터 대유량 분출됨과 함께, 복수의 분출구(43, 44)로부터 분출된다.

도 8은 스프레이 노즐의 개방도에 대한 유로 면적을 나타내는 그래프, 도 9는 스프레이 노즐의 개방도에 대한 유속을 나타내는 그래프, 도 10은 스프레이 노즐의 개방도에 대한 압력 손실을 나타내는 그래프이다.

도 8에서, 스프레이 노즐의 개방도가 커지면, 종래의 스프레이 노즐에서는, 도 8에 점선으로 나타내는 바와 같이, 유로 면적이 선형으로 증가하지만, 제1 실시 형태의 스프레이 노즐(12)에서는, 도 8에 실선으로 나타내는 바와 같이, 유로 면적이 비선형으로 크게 증가하게 된다. 또한, 도 9에서, 스프레이 노즐의 개방도가 커지면, 종래의 스프레이 노즐에서는, 도 9에 점선으로 나타내는 바와 같이, 유속이 저하되지만, 제1 실시 형태의 스프레이 노즐(12)에서는, 도 9에 실선으로 나타내는 바와 같이, 유속이 거의 일정한 것으로 된다. 또한, 도 10에서, 스프레이 노즐의 개방도가 커지면, 종래의 스프레이 노즐에서는, 도 10에 점선으로 나타내는 바와 같이, 압력 손실이 크게 증가되지만, 제1 실시 형태의 스프레이 노즐(12)에서는, 도 10에 실선으로 나타내는 바와 같이, 압력 손실은 거의 변하지 않는다.

이와 같이 제1 실시 형태의 스프레이 노즐에 있어서는, 외주부에 복수의 분출구(43, 44)가 형성되는 외통(31)과, 외통(31)의 내부에 축심 방향으로 이동 가능하게 지지되며 복수의 분출구(43, 44)와 연통 가능한 복수의 제1 연통 구멍(45)이 형성되는 내통(32)과, 축부(47)가 내통(32)에 연결되며 축부(47)의 선단부에 설치되는 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 개폐 가능한 개폐 밸브(34)를 설치하고 있다.

따라서, 개폐 밸브(34)의 밸브체(48)가 전진하여 외통(31)의 선단 개구부(42)를 개방하면, 외통(31)의 선단부로부터 복수가 분출되고, 이때, 분출구(43, 44)와 제1 연통 구멍(45)이 연통하면, 외통(31)의 측부로부터 복수가 분출된다. 그 때문에, 분출 유량을 증가시킬 수 있고, 그때의 분출 유량에 구애되지 않고 발생하는 압력 손실의 증가를 억제함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.

제1 실시 형태의 스프레이 노즐에서는, 내통(32)의 선단부에 복수의 제2 연통 구멍(46)이 형성되는 구획판(33)을 연결하고, 축부(47)를 내통(32)의 축심 방향을 따라서 배치하고, 구획판(33)을 관통하여 연결되어 있다. 따라서, 내통(32)과 개폐 밸브(34)를 구획판(33)에 의해 연결함으로써, 개폐 밸브(34)와 내통(32)의 이동을 용이하게 동기시킬 수 있고, 제2 연통 구멍(46)에 의해 소정량의 복수를 외통의 선단 개구부(42)에 공급할 수 있다.

제1 실시 형태의 스프레이 노즐에서는, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 개방하는 제1 개방 위치에 있을 때, 복수의 분출구(43, 44)와 복수의 제1 연통 구멍(45)이 연통하지 않고, 밸브체(48)가 외통(31)의 선단 개구부(42)를 개방하는 제2, 제3 개방 위치에 있을 때, 복수의 분출구(43, 44)와 복수의 제1 연통 구멍(45)이 연통한다. 따라서, 외통(31)의 선단 개구부(42)로부터만 복수를 분출하는 소유량 분출 상태와, 외통(31)의 선단 개구부(42)와 복수의 분출구(43, 44)의 양쪽으로부터 복수를 분출하는 중유량 분출 상태 또는 대유량 분출 상태로 전환할 수 있어, 용이하게 복수의 분출량을 조정할 수 있다.

제1 실시 형태의 스프레이 노즐에서는, 제1 연통 구멍(45)을 내통(32)의 축심 방향을 따르는 긴 구멍으로 하고 있다. 따라서, 제1 연통 구멍(45)과 분출구(43, 44)를 용이하게 연통시킬 수 있다.

제1 실시 형태의 스프레이 노즐에서는, 복수의 분출구(43, 44)를 외통(31)의 축심 방향으로 소정 간격을 두고 형성하고 있다. 따라서, 외통(31)의 선단 개구부(42)와 복수의 분출구(43, 44)의 일부로부터 복수를 분출하는 중유량 분출 상태로 전환할 수 있어, 복수의 분출량을 단계적으로 조정할 수 있다.

제1 실시 형태의 스프레이 노즐에서는, 외통(31)의 외주부에 설치 플랜지(41)를 설치하고 있다. 따라서, 용기(11)에 대하여 설치 플랜지(41)를 개재하여 외통(31)을 설치함으로써, 설치 작업성을 향상시킬 수 있음과 함께, 용이하게 떼어낼 수 있어, 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 실시 형태의 탈기기에 있어서는, 중공 형상을 이루며 하부에 출구부(21)가 형성되는 용기(11)와, 용기(11)의 상부에 설치되는 스프레이 노즐(12)과, 용기(11)의 하부에 가열 증기를 분출하는 가열 증기 분출 장치(13)를 설치하고 있다. 따라서, 스프레이 노즐(12)이 용기(11) 내에 복수를 분출하고, 가열 증기 분출 장치(13)로부터 이 복수에 대하여 가열 증기가 분출되면, 복수와 가열 증기가 접촉함으로써, 복수 중의 산소가 가열 증기로 이행하여, 탈기된다. 이때, 스프레이 노즐(12)은 선단부와 측부로부터 복수를 분출하기 때문에, 분출 유량을 증가시킬 수 있고, 그때의 분출 유량에 구애되지 않고 발생하는 압력 손실의 증가를 억제함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.

[제2 실시 형태]

도 11은 제2 실시 형태의 스프레이 노즐의 단면도이다. 또한, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

제2 실시 형태에 있어서, 도 11에 도시한 바와 같이, 스프레이 노즐(60)은 외통(61)과, 내통(32)과, 구획판(33)과, 개폐 밸브(34)로 구성되어 있다.

외통(61)은 원통 형상을 이루고, 선단부(하단부)에 선단 개구부(62)가 형성되어 있다. 또한, 외통(61)은 외주부에 복수의 분출구(63, 64)가 형성되어 있다. 복수의 분출구(63)는 외통(61)의 기단부측에 주위 방향으로 소정 간격(등간격)으로 형성되어 있다. 복수의 분출구(64)는 외통(61)의 선단부측에 주위 방향으로 소정 간격(등간격)으로 형성되어 있다. 분출구(63, 64)는, 외통(61)의 축심 방향으로 소정 간격으로 형성되어 있다. 이 복수의 분출구(63, 64)는, 외측을 향하여 개구 면적이 커지는 테이퍼 형상을 이루고 있다.

또한, 내통(32)과 구획판(33)과 개폐 밸브(34)는 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 설명은 생략한다.

그 때문에, 스프레이 노즐(12)로부터 복수를 분출할 때, 개폐 밸브(34)가 작동하여, 축부(47)를 통해 밸브체(48)를 소정 거리만큼 전진시킨다. 그렇게 하면, 밸브체(48)가 외통(61)의 선단 개구부(62)를 개방하고, 내통(32)의 복수의 제1 연통 구멍(45)이 외통(61)의 복수의 분출구(63, 64)에 연통한다. 그 때문에, 내통(32) 내에 소정 압력으로 공급되고 있는 복수는, 제2 연통 구멍(46)을 통과하여 외통(61)의 선단 개구부(62)로부터 분출됨과 함께, 복수의 분출구(63, 64)로부터 분출된다. 이때, 복수의 분출구(63, 64)는, 외측을 향하여 확대되는 테이퍼 형상을 이루고 있기 때문에, 복수가 광범위에 걸쳐 분출된다.

이와 같이 제2 실시 형태의 스프레이 노즐에 있어서는, 외통(61)에 형성되는 복수의 분출구(63, 64)를 외측을 향하여 개구 면적이 커지는 테이퍼 형상으로 하고 있다. 따라서, 분출구(63, 64)로부터 복수를 광범위에 걸쳐 분출할 수 있음과 함께, 이때의 분출 저항을 저감할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서, 내통(32)과 개폐 밸브(34)의 축부(47)를 구획판(33)에 의해 연결하였지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 내통(32)과 개폐 밸브(34)를 복수의 연결 로드에 의해 연결해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서, 용기(11)에 대하여 긴 쪽 방향의 단부에 각각 스프레이 노즐(12)을 설치하였지만, 그 위치나 수에 한정되는 것은 아니다.

10 : 탈기기
11 : 용기(탈기기 용기)
12, 60 : 스프레이 노즐
13 : 가열 증기 공급 장치
21 : 출구부
22 : 가열 증기 배관
23 : 가열 증기 공급관
24 : 가열 증기 분출관
31, 61 : 외통
32 : 내통
33 : 구획판
34 : 개폐 밸브
41 : 설치 플랜지
42, 62 : 선단 개구부
43, 44, 63, 64 : 분출구
45 : 제1 연통 구멍
46 : 제2 연통 구멍
47 : 축부
48 : 밸브체
51 : 연결 배관
52 : 체결 볼트
53 : 복수 공급 배관

Claims (8)

1. 탈기기 용기 내에 복수를 분출하는 스프레이 노즐이며,
   외주부에 복수의 분출구가 형성되는 외통과,
   상기 외통의 내부에 축심 방향으로 이동 가능하게 지지되며 상기 복수의 분출구와 연통 가능한 복수의 제1 연통 구멍이 형성되는 내통과,
   축부가 상기 내통에 연결되며 상기 축부의 선단부에 설치되는 밸브체가 상기 외통의 선단 개구부를 개폐 가능한 개폐 밸브를 갖고,
   상기 밸브체가 상기 외통의 선단 개구부를 개방하는 제1 개방 위치에 있을 때, 상기 복수의 분출구와 상기 복수의 제1 연통 구멍이 연통하지 않고, 상기 밸브체가 상기 외통의 선단 개구부를 개방하는 제2 개방 위치에 있을 때, 상기 복수의 분출구와 상기 복수의 제1 연통 구멍이 연통하는 것을 특징으로 하는, 스프레이 노즐.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내통의 선단부에 복수의 제2 연통 구멍이 형성되는 구획판이 연결되고, 상기 축부는, 상기 내통의 축심 방향을 따라서 배치되며 상기 구획판을 관통하여 연결되는 것을 특징으로 하는, 스프레이 노즐.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 연통 구멍은, 상기 내통의 축심 방향을 따르는 긴 구멍인 것을 특징으로 하는, 스프레이 노즐.
5. 제4항에 있어서,
   상기 복수의 분출구는, 상기 외통의 축심 방향으로 소정 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는, 스프레이 노즐.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 분출구는, 외측을 향하여 개구 면적이 커지는 테이퍼 형상을 이루는 것을 특징으로 하는, 스프레이 노즐.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 외통은, 외주부에 설치 플랜지가 설치되는 것을 특징으로 하는, 스프레이 노즐.
8. 중공 형상을 이루며 하부에 출구부가 형성되는 용기와,
   상기 용기의 상부에 설치되는 제1항 또는 제2항에 기재된 스프레이 노즐과,
   상기 용기의 하부에 가열 증기를 분출하는 가열 증기 분출 장치를 갖는 것을 특징으로 하는, 탈기기.

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