KR102533989B1

KR102533989B1 - 노즐식 스팀 트랩

Info

Publication number: KR102533989B1
Application number: KR1020207001000A
Authority: KR
Inventors: 후미오 이와가시라
Original assignee: 가부시키가이샤 세이카츠칸쿄켄큐쇼
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2023-05-18
Also published as: TWI800517B; WO2019008947A1; TW201907113A; KR20200027505A

Abstract

[과제] 내부 공간은 밀폐한 채로, 외부로부터의 조정에 의해, 용이하고 단시간에 드레인의 유량 조정을 행할 수 있는 노즐식 스팀 트랩을 얻는다. [해결수단] 드레인의 입구(11)와 드레인의 출구(12)의 사이에 노즐(5)을 가지며, 노즐(5)과 출구(12)의 사이에 드레인실(15, 17)을 가지며, 드레인실(15, 17)에는, 노즐(5)로부터의 드레인의 유입량 또는 출구(12)로의 드레인의 배출량을 외부로부터의 조작에 의해 조절할 수 있는 니들 밸브(6)가 마련되어 있다. 니들 밸브의 니들은, 노즐의 드레인 배출공에 대해 진퇴하도록 해도 된다.

Description

노즐식 스팀 트랩

본 발명은, 증기를 열교환함으로써 발생하는 응축수(이하 「드레인」이라고 함)를 증기로부터 분리하여 배출하는 노즐식 스팀 트랩에 관한 것이다.

가열원 등으로서 증기를 이용하는 공장 그 밖의 시설에서는, 조업의 안정성, 안전성을 확보하기 위해, 열교환기나 증기의 수송 경로 중에서 발생하는 드레인을 계외로 배출하는 스팀 트랩이 이용되고 있다.

스팀 트랩에는 각종 가동 방식의 것이 널리 알려져 있다. 최근에는, 미세한 통로를 통과할 때의 동점도가 증기보다 물이 낮고, 증기에 비해 물의 질량 유량이 많은 것을 이용한 노즐식 스팀 트랩도 이용되어 왔다. 노즐식 스팀 트랩은, 본체 내에 노즐을 장착하여, 노즐에 마련되어 있는 드레인 배출공에 의해 스팀의 통과를 저지하고, 드레인만을 통과시키는 구조이다.

스팀 트랩은 드레인의 배출량에 따라 드레인의 유량을 조정할 필요가 있다. 종래의 노즐식 스팀 트랩에서는, 드레인 배출공의 지름이 다른 여러 종류의 노즐을 준비해 두고, 적합한 드레인 배출공 지름의 노즐을 선택하여 장착하는 구성으로 되어 있다.

이러한 종래의 노즐식 스팀 트랩에 의하면, 드레인의 유량을 조정하는 데는, 내부 공간을 밀폐하고 있는 덮개 등의 부재를 분리하여 노즐을 교환하고, 다시 밀폐한다는 작업이 필요하다. 따라서, 드레인을 적정한 유량으로 조정하기 위해서는, 드레인의 배출량을 관찰하면서 노즐이 적정한지 여부를 판단하여, 노즐의 착탈을 반복하면서 조정할 필요가 있어 작업에 시간과 노력을 필요로 하였다. 또한, 노즐의 교환에 의한 드레인의 유량 조정은 대략적인 조정이며, 조정하였다고 해도, 드레인과 함께 스팀이 배출되어 에너지 손실이 크거나, 혹은 드레인이 효율적으로 배출되지 않는다는 난점이 있었다.

특허문헌 1에는, 드레인 배출구와, 드레인 저수부로부터 스팀 스트랩 계외로 드레인을 배출하는 드레인 계외 배출구의 고저차를, 회전 기구에 의해 가변으로 한 노즐식 스팀 트랩이 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본특허 제5694619호 공보

노즐식 스팀 트랩의 노즐의 입구측에는 큰 증기압이 걸리고, 노즐의 출구측의 압력은 입구측 압력에 비해 작다. 스팀 트랩으로부터 배출되는 드레인은 배관을 통해 보일러 측으로 되돌려 재이용하고 있는 경우가 많고, 게다가 배관이 세워져 있기 때문에, 드레인 배출측은 드레인 고임의 상태로 되어 있다. 따라서, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 드레인 배출구와, 드레인 계외 배출구의 고저차를, 회전 기구에 의해 가변으로 해도, 드레인의 유량은 거의 변하지 않아서, 유량 조정 효과는 기대할 수 없다.

본 발명은, 내부 공간은 폐쇄한 채로, 외부로부터의 조정에 의해, 용이하고 단시간에 드레인의 유량 조정을 행할 수 있고, 또한 구성이 간단한 노즐식 스팀 트랩을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은,

드레인의 입구와 드레인의 출구의 사이에 노즐을 갖는 노즐식 스팀 트랩으로서,

상기 노즐과 상기 출구의 사이에 드레인실을 가지며,

상기 드레인실에는, 상기 노즐로부터의 드레인의 유입량 또는 상기 출구로의 드레인의 배출량을 외부로부터의 조작에 의해 조절할 수 있는 니들 밸브가 마련되어 있는 것을 가장 주요한 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 내부 공간을 개방하여 노즐을 교환하지 않아도, 니들 밸브를 조작함으로써, 용이하고 단시간에 드레인의 배출량을 조절 가능한 노즐식 스팀 트랩을 얻을 수 있다.

도 1은, 본 발명에 관한 노즐식 스팀 트랩의 일 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 2는, 상기 실시예에 장착 가능한 드레인 점검 수단의 예를 나타내는 개략도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 노즐식 스팀 트랩의 다른 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 상기 다른 실시예의 일부를 확대하여 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 본 발명에 관한 노즐식 스팀 트랩의 또 다른 실시예를 드레인의 출구측에서 본 측면도이다.
도 6은, 도 5에 도시된 실시예의 선 A-A에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 노즐식 스팀 트랩의 실시예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

실시예 1

도 1에 도시된 노즐식 스팀 트랩의 실시예는, 예를 들어, 금속을 소재로 하는 다이캐스트법에 의한 일체 성형품인 하우징(1)을 주체로 하여 구성되어 있다. 하우징(1)은, 드레인의 입구(11)와 드레인의 출구(12)를 가진다. 드레인의 입구(11)와 출구(12)는 직접적으로 연통하는 것은 아니고, 나중에 설명하는 바와 같은 구성에 의해 간접적으로 연통되어 있다.

드레인의 입구(11)와 출구(12)의 중심축선은 서로 평행하고, 드레인의 유입 방향과 유출 방향이 동일하게 되어 있다. 스팀 트랩은, 예를 들어 증기를 사용하는 열교환기의 드레인 배출구에 설치되는 것으로, 드레인의 입구(11)가 상기 열교환기의 드레인 배출구에 접속된다. 드레인의 출구(12)는, 예를 들어 증기 발생 장치에 접속할 수 있다. 이렇게 함으로써, 드레인 즉 증기가 응축하여 발생한 물을 증기 발생 장치로 되돌려 다시 증기로 할 수 있다.

드레인의 입구(11)로부터 출구(12)까지의 사이에는, 입구(11) 측으로부터 차례대로 스트레이너(13), 드레인 유로(14), 제1 드레인실(15), 연통공(16), 제2 드레인실(17), 포트(18)가 마련되어 있다.

스트레이너(13)는, 드레인의 입구(11)로부터 도 1에서 경사 하방으로 향하여 형성되어 있다. 스트레이너(13)는 원통형상으로, 내부 공간에 필터(2)가 장전되어 있다. 필터(2)는, 코일, 망(網), 혹은 이들을 조합하여 원통형으로 형성되어 있다. 필터(2)의 외경은 스트레이너(13)의 내경보다 작다. 필터(2)는, 스트레이너(13)의 개방단으로부터 스트레이너(13) 내에 삽입되고, 스트레이너(13)의 개방단에 돌려넣어넣어진 캡(3)에 의해 일단이 보유지지되어 있다. 필터(2)와 스트레이너(13)의 내경의 사이에 소정의 간격이 유지되어 있다. 스트레이너(13)의 개방단은 캡(3)에 의해 밀폐되어 있다.

입구(11)로부터 유입되는 드레인은, 일단 스트레이너(13)에 유입되고, 드레인에 혼입되어 있는 먼지 등의 이물을 필터(2)로 골라내어, 이물을 스트레이너(13) 내에 포착한다. 도 1에서 드레인(13)의 상부에는 드레인 유로(14)가 상하 방향으로 형성되어 있고, 드레인 유로(14)는, 그 상방에 형성되어 있는 제1 드레인실(15)에 연통되어 있다.

드레인 유로(14)의 둘레벽에는 암나사가 형성되어 있다. 드레인 유로(14)에는, 노즐(5)이, 그 외주면에 형성되어 있는 수나사가 상기 암나사에 돌려넣어짐으로써 끼워넣어져 있다. 노즐(5)은, 중심축선을 따라 노즐(5)을 관통하는 드레인 배출구(51)를 가진다.

제1 드레인실(15)은 상단이 해방되어 있고, 이 제1 드레인실(15)의 개방단은 덮개(7)로 밀폐되어 있다. 덮개(7)는, 노즐(5)을 착탈하기 위해 분리할 수 있다.

제1 드레인실(15)은 연통공(16)을 개재하여 제2 드레인실(17)과 연통되어 있다. 연통공(16)은, 하우징(1)에 상기 입구(11) 및 출구(12)의 중심축선과 평행하게 형성되어 있다. 제2 드레인실(17)을 형성하는 하우징(1)의 일부에는, 상기 연통공(16)의 가상 연장선상에 구멍(19)이 마련되어 있다. 구멍(19)은, 절삭 가공에 의해 연통공(16)을 형성하기 위해 필요한 것으로, 연통공(16)을 형성한 후는, 구멍(19)에 마개(8)가 돌려넣어져 구멍(19)이 밀폐되어 있다.

제2 드레인실(17)은 상단이 해방되어 있고, 이 제2 드레인실(17)의 상단에는 덮개(61)가 씌워져 있다. 덮개(61)에는 조절 밸브(6)가 마련되어 있다. 조절 밸브(6)는 니들 밸브로서, 스팀 트랩의 외부로부터 조작함으로써 니들(62)이 진퇴하는 것이다. 니들(62)은, 도 1에서 상하 방향으로 진퇴한다. 니들(62)의 선단 즉 도 1에서 하단은 원뿔형상으로 뾰족하게 되어 있고, 제2 드레인실(17)과 출구(12)를 연통시키는 포트(18)에 대해 진퇴한다. 니들(62)과 포트(18)로 니들 밸브를 구성하고 있다.

니들(62)은, 포트(18)의 입구의 면적을 제한한다. 조절 밸브(6)를 조작하여 니들(62)을 진퇴시키면, 포트(18)의 입구의 면적이 변화하여, 제2 드레인실(17)로부터 출구(17)로의 드레인의 유량이 변화한다. 조절 밸브(6)의 조작에 의해 드레인의 유량을 조정한 후는 조정 위치를 유지시킨다. 조절 밸브(6)는 조절할 필요가 있는 경우에만 조작할 수 있으면 된다. 그래서, 조절 밸브(6)의 조작축에는 조작 부재를 착탈할 수 있는 구조로 하고, 필요한 경우에만 조작 부재를 장착하도록 되어 있다.

하우징(1)에는, 출구(12)를 구성하는 관형상의 둘레벽의 일부에 분기 구멍(20)이 마련되어 있다. 분기 구멍(20)의 둘레벽에는 암나사가 형성되어 있고, 분기 구멍(20)에는, 도 2에 도시된 바와 같이 밸브(21)가 관(22)을 개재하여 접속된다. 분기 구멍(20) 및 관(22)은, 출구(12)로부터 배출되는 드레인 및 증기 누출의 유무의 모습을 관찰하기 위한 것으로, 밸브(21)를 개방하면, 출구(12)로부터 배출되는 드레인의 일부가 관(22)으로 분류(分流)되어 관(22)으로부터 배출된다. 이 드레인의 배출의 모습을 관찰함으로써, 출구(12)로부터 배출되는 드레인의 유량 및 증기 누출의 유무 등을 관찰할 수 있다.

이상 설명한 노즐식 스팀 트랩의 실시예는, 예를 들어 열교환기의 드레인 배출구에 입구(11)를 접속한다. 노즐식 스팀 트랩은, 입구(11)로부터, 스트레이너(13), 드레인 유로(14), 제1 드레인실(15), 연통공(16), 제2 드레인실(17), 포트(18) 및 출구(12)의 순으로 드레인으로 채워짐과 아울러, 상기의 순으로 드레인이 흐른다. 노즐(5)을 구비하고 있음으로써, 대부분의 증기가 드레인으로부터 분리되어, 드레인만이 출구(12)로부터 배출된다.

노즐식 스팀 트랩이 접속되는 열교환기의 사양에 따라, 스팀 트랩을 통해 배출하는 드레인의 유량을 설정할 필요가 있다. 본 실시예의 노즐식 스팀 트랩에 의하면, 조절 밸브(6)를 외부로부터 조작하는 것만으로, 배출하는 드레인의 유량을 조절하여 설정할 수 있다. 드레인의 유량의 조절은, 도 2에 도시된 밸브(21)를 개방하고, 관(22)으로부터 배출되는 드레인의 유량이나 증기 누출의 유무를 관찰하면서 행하면 된다.

종래의 노즐식 스팀 트랩에서는, 처음에 서술한 바와 같이, 노즐을 드레인 배출구의 크기에 따라 여러 종류 준비해 두고, 노즐을 교환하면서 드레인 유량에 대해 가장 적절한 노즐을 선택하였다. 따라서, 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 입각하여 설명하면, 덮개(7)를 분리하고, 노즐(5)을 교환하며, 덮개(7)를 장착하여 드레인의 유량을 관찰한다는 작업을 반복할 필요가 있어 번잡하였다.

또한, 노즐의 교환에 의한 조정은 단계적인 조정이며, 가장 적절한 노즐을 선택하였다고 해도, 드레인과 함께 스팀이 배출되어 에너지가 쓸데없이 손실되는 난점이 있다. 드레인의 배출이 효율적으로 행해지지 않는다는 난점도 있다.

이에 반해 상기 실시예에 관한 노즐식 스팀 트랩에 의하면, 비교적 큰 드레인 배출구(51)를 갖는 노즐(5)을 장착해 두고, 드레인의 유량은 조절 밸브(6)를 외부 조작함으로써 미세 조정하면 된다. 따라서, 드레인의 유량을 용이하고 신속하게 행할 수 있다. 또한, 조절 밸브(6)를, 니들 밸브로 함으로써, 드레인의 유량을, 단계적이 아니라 연속적으로 미세하게 조절할 수 있다. 드레인의 유량을 미세 조정함으로써, 에너지의 손실을 억제할 수 있다.

실시예 2

다음에, 도 3, 도 4에 도시된 제2 실시예에 대해 설명한다. 제2 실시예가 제1 실시예와 다른 점은, 드레인실이 하나의 드레인실(170)만을 가지고 있고, 이 드레인실(170)에 조절 밸브(60)가 마련되어 있는 점이다. 이하, 제1 실시예와 다른 구성 부분을 중점적으로 설명한다.

도 3, 도 4에서, 하우징(10)은, 드레인의 입구(110)와 드레인의 출구(120)를 가진다. 드레인의 입구(110)와 출구(120)는 각각의 중심축선이 평행하고, 드레인의 유입 방향과 유출 방향은 동일하다. 드레인의 입구(110)가 예를 들어 열교환기의 드레인 배출구에 접속된다.

드레인의 입구(110)로부터 출구(120)까지의 사이에는, 입구(110) 측으로부터 차례대로 스트레이너(130), 드레인 유로(140), 드레인실(170), 포트(180)가 마련되어 있다.

스트레이너(130)의 내부 공간에는 필터(220)가 장전되어 있다. 필터(220)는 원통형으로 형성되어 있고, 필터(220)의 외경은 스트레이너(130)의 내경보다 작다. 스트레이너(130)의 외단은 개방단으로 되어 있고, 도 4에도 도시된 바와 같이, 스트레이너(130)의 개방단에는 캡(30)이 돌려넣어져 스트레이너(130)는 밀폐되어 있다.

입구(110)로부터 유입되는 드레인은, 일단 스트레이너(130)에 유입되고, 드레인에 혼입되어 있는 이물을 필터(220)로 골라내어, 스트레이너(130) 내에 포착한다. 도 3에서 드레인(130)의 상부에는 드레인 유로(140)가 상하 방향으로 형성되고, 드레인 유로(140)는, 그 상방에 형성되어 있는 드레인실(170)에 연통되어 있다.

드레인 유로(140)에는, 노즐(50)이 돌려넣어져 있다. 노즐(50)은, 노즐(50)을 중심축선 방향으로 관통하는 드레인 배출구(510)를 가진다.

드레인실(170)은 상단이 해방되어 있고, 드레인실(170)의 상단은 덮개(610)로 밀폐되어 있다. 덮개(610)는, 노즐(50)을 착탈하기 위해 분리할 수 있다. 덮개(610)에는 조절 밸브(60)가 마련되어 있다. 조절 밸브(60)는 니들 밸브로서, 스팀 트랩의 외부로부터 조작함으로써 니들(620)이 진퇴한다. 니들(620)은, 도 3에서 상하 방향으로 진퇴한다. 니들(620)의 선단 즉 도 1에서 하단은 원뿔형상으로 뾰족해져 있다.

드레인 유로(140)의 상단부는, 원통형의 둘레벽(160)으로 되어 있고, 둘레벽(160)은 드레인실(170) 내에 돌출되어 있다. 원뿔형상의 니들(620)의 하단부는, 상기 원통형의 둘레벽(160) 내에 진출되어 있다. 니들(620)의 하단부는 상기 둘레벽(160)에 대해 진퇴한다.

니들(620)은, 드레인 유로(140)의 상단부의 둘레벽(160)의 횡단면적을 제한한다. 조절 밸브(60)를 조작하여 니들(620)을 진퇴시키면, 상기 둘레벽(160)의 횡단면적이 변화하여, 드레인 유로(140)로부터 드레인실(170)로의 드레인의 유입량이 변화한다. 이 드레인의 유입량의 변화에 의해 스팀 트랩을 통과하는 드레인의 유량이 변화한다. 조절 밸브(60)의 조작에 의해 드레인실(170)로의 드레인의 유입량을 조정한 후는 조정 위치를 유지시킨다. 조절 밸브(60)는 조절할 필요가 있는 경우에만 조작할 수 있으면 된다. 그래서, 조절 밸브(60)의 조작축에는 조작 부재를 착탈할 수 있는 구조로 하고, 필요한 경우에만 조작 부재를 장착하도록 되어 있다.

본 실시예에서는, 드레인 유로(140)의 상단부가, 드레인실(170) 내에 돌출된 둘레벽(160)으로 되어 있지만, 드레인 유로(140)의 상단부는 드레인실(170) 내에 돌출되지 않아도 된다. 니들(620)은, 드레인 유로(140)의 상단부의 내주에 진퇴할 수 있으면 된다. 또한, 드레인 유로(140)의 하단부의 내주에 니들(620)을 진퇴시킴으로써 드레인의 유량을 조정할 수 있는 등의 구조로 해도 된다.

하우징(10)에는, 드레인실(170)과 출구(120)를 연통하는 포트(18)가 마련되어 있다.

하우징(10)에는, 출구(120)를 구성하는 둘레벽의 일부에 분기 구멍(200)이 마련되어 있다. 분기 구멍(200)에는, 도 2에 대해 설명한 바와 같이, 출구(120)로부터 배출되는 드레인의 모습을 관찰하기 위한 경로를 마련할 수 있다.

이상 설명한 노즐식 스팀 트랩의 제2 실시예도, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 예를 들어 열교환기의 드레인 배출구에 입구(110)를 접속하여 사용한다. 입구(110)로부터, 스트레이너(130), 드레인 유로(140), 드레인실(170), 포트(180) 및 출구(120)의 순으로 드레인으로 채워지고, 상기의 순으로 드레인이 흐른다. 노즐(50)을 구비하고 있음으로써, 드레인으로부터 증기가 분리되어, 드레인만이 출구(120)로부터 배출된다.

노즐식 스팀 트랩이 접속되는 열교환기의 사양에 따라, 조절 밸브(60)를 외부로부터 조작하여, 배출하는 드레인의 유량을 조절하여 설정한다. 따라서, 드레인의 유량을 용이하고 신속하게 행할 수 있다. 또한, 조절 밸브(60)에 의해, 드레인의 유량을 연속적으로 미세하게 조절할 수 있다. 그 밖에 제1 실시예의 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

실시예 3

도 5, 도 6은, 노즐식 스팀 트랩의 제3 실시예를 나타낸다. 제3 실시예는, 니들 밸브의 구성이 상기 실시예와 다르고, 또한, 스트레이너를 외부 부착으로 한 점도 다르다. 도 5, 도 6에서, 노즐식 스팀 트랩은, 예를 들어, 금속을 소재로 하는 다이캐스트법에 의한 일체 성형품인 하우징(301)을 주체로 하여 구성되어 있다. 하우징(301)은, 드레인의 입구(311)와 드레인의 출구(312)를 갖는 대략 원통형상으로, 원통형의 외주로부터 니들 밸브를 조작하기 위한 기구 부분이 돌출된 형태를 하고 있다.

드레인의 입구(311)와 출구(312)는 공통의 중심축선 상에 나열되어 있다. 도 5에 도시된 하우징(301)의 태양에서는, 상기 중심축선은 수평 방향으로 되어 있다. 드레인의 입구(311)는, 예를 들어 증기를 사용하는 열교환기의 드레인 배출구에 접속된다. 드레인의 출구(312)는, 예를 들어 증기 발생 장치에 접속할 수 있다. 이렇게 함으로써, 드레인 즉 증기가 응축하여 발생한 물을 증기 발생 장치로 되돌려 다시 증기로 할 수 있다.

드레인의 입구(311) 측에는, 드레인으로부터 고형물을 제거하기 위해, 상기 실시예와 같이 필터를 내장한 스트레이너가 하우징을 공통의 하우징으로 하여 조립되어 있는 것도 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 별도의 몸체로서 구성된 스트레이너를 장착할 수 있는 구성으로 되어 있다. 하우징(301)의 드레인의 입구(311) 측의 내주에 암나사가 형성되고, 이 암나사의 부분이 스트레이너 장착부로 되어 있다. 본 실시예에 관한 노즐식 스팀 트랩을 예를 들어 증기를 사용하는 열교환기에 접속하는 경우, 열교환기의 드레인 배출구와 상기 드레인의 입구(311)의 사이에 상기 스트레이너를 접속한다.

하우징(301) 내에는, 드레인의 입구(311)와 출구(312)의 사이에, 노즐 장착부(315)가 형성되어 있다. 노즐 장착부(315)는, 하우징(301)의 반경 방향 즉 하우징(301)의 중심축선에 대해 직교하는 방향으로 원통형상으로 형성되고, 원통형의 내주면에 해당하는 면에는 암나사가 형성되어 있다. 노즐 장착부(315)에는, 노즐(305)이 상기 암나사에 돌려넣어짐으로써 장착되어 있다. 노즐(305)은, 중심축선을 따라 노즐(305)을 관통하는 드레인 배출공(351)을 가진다. 따라서, 노즐(305)의 드레인 배출공(351)은, 도 5에서 상하 방향으로 향하고 있다.

드레인은, 입구(311), 입구(311)와 노즐(305)의 드레인 배출공(351)의 도 5에서의 하단을 연통시키는 연통공(313), 노즐(305)의 드레인 배출공(351), 이 드레인 배출공(351)의 상단과 출구(312)를 연통시키는 연통공(314), 출구(312)의 순으로 흐른다. 도 5에서 노즐(305)은 상하 방향을 향하여 장착되고, 드레인은 드레인 배출공(351)을 아래에서 위로 향하여 흐른다.

하우징(301)에는, 니들 보유지지부(316)가 하우징(301)의 외방으로 향하여 돌출되어 형성되어 있다. 니들 보유지지부(316)는, 전체적으로 원통형상의 하우징(301)의 길이 방향 중심부에서 외주면으로부터 반경 방향 외방으로 향하여 원통형상으로 팽출되어 있다. 니들 보유지지부(316)의 내주면에는 암나사가 형성되고, 이 암나사에 니들(320)의 나사부(322)가 돌려넣어져 있다. 니들(320)은, 그 중심축선의 둘레로 회전시킴으로써, 나사부(322)가 상기 암나사로 가이드되어, 니들 보유지지부(316)에서 진퇴 가능하게 보유지지되어 있다.

니들(320)은, 도 2에서 하단부에 해당하는 선단부(321)가 예각적인 원뿔형상으로 되어 있어, 선단부(321)는 노즐(305)의 상단부에서 드레인 배출공(351)에 대해 진퇴할 수 있다. 니들(320)은, 그 선단부(321)가 원뿔형상으로 되어 있기 때문에, 니들(320)이 진퇴하면, 노즐(305)의 드레인 배출공(351)의 드레인 배출단측 둘레벽과 니들(320)의 선단부(321)의 사이에 발생하는 링형상의 간극의 면적이 증감한다. 상기 간극의 면적의 증감에 의해, 입구(311)로부터 출구(312)로 향하여 흐르는 드레인의 유량을 조정할 수 있다. 즉, 니들(320)과 노즐(305)로 니들 밸브를 구성하고 있다.

니들(320)은, 도 5에서 상단부가 조작부(323)로 되어 있고, 조작부(323)를 회전 조작함으로써, 상기와 같이 니들(320)을 진퇴시킬 수 있다. 니들(320)은 캡(332)을 관통하고 있고, 캡(332)은 니들 보유지지부(316)의 외주에 형성되어 있는 수나사에 돌려넣어져 있다. 니들(320)과 니들 보유지지부(316)의 사이, 캡(332)과 니들(320) 및 니들 보유지지부(316)의 사이에는 적절한 시일재가 개재되어 있어, 하우징(301)의 내부가 밀폐되어 있다.

하우징(301)은, 노즐(305)을 사이에 두고 니들 보유지지부(316)와는 반대측에, 노즐 교환용 구멍(318)을 가지고 있다. 노즐 교환용 구멍(318)의 둘레벽에는 암나사가 형성되고, 이 암나사에는 덮개(330)가 돌려넣어져 있다. 노즐 교환용 구멍(318)은 덮개(330) 및 적절한 시일재에 의해 밀폐되어 있다.

이상 설명한 노즐식 스팀 트랩의 실시예는, 예를 들어 열교환기의 드레인 배출구에 입구(311)를 접속한다. 노즐식 스팀 트랩은, 입구(311)로부터, 연통공(313), 노즐(305)의 드레인 배출공(351), 연통로(314) 및 출구(312)의 순으로 드레인으로 채워짐과 아울러, 상기의 순으로 드레인이 흐른다. 노즐(305)을 구비하고 있음으로써, 대부분의 증기가 드레인으로부터 분리되어, 드레인만이 출구(312)로부터 배출된다.

도 5, 도 6은, 노즐식 스팀 트랩을, 니들 보유지지부(316)가 위, 노즐 교환용 구멍(318)이 아래가 되는 태양으로 나타내고 있다. 그러나, 이 실시예는, 하우징(301)이 스트레이너를 별도의 몸체로 하는 구조로 되어 있기 때문에, 노즐식 스팀 트랩의 자세를, 스트레이너의 자세에 제한되지 않고 임의의 회전 자세로 할 수 있다. 만약 노즐식 스팀 트랩의 자세가 도 5, 도 6에 도시된 자세로 제한된다고 하면, 덮개(330)가 하우징(301)의 하면측이 되고, 노즐(305)의 교환이 번거로워진다.

그 점에서, 도시된 실시예에 의하면, 덮개(330)가 상측이 되도록, 하우징(301)을 그 중심축선의 둘레로 회전시켜 설치할 수 있고, 노즐(305)의 교환이 용이해진다. 상기의 설치 태양에서는 니들(320)의 조작부(323)가 하우징(301)의 하측에 위치하게 되는데, 조작부(323)는 회전 조작할 뿐이기 때문에, 조작에 지장은 없다. 하우징(301)의 회전 자세가, 가로 방향 혹은 경사 방향이 되어 니들(320)의 조작부(323)가 가로로 혹은 경사지게 위치해도, 노즐(305)의 교환 및 조작부(323)의 조작성은 양호하다.

노즐식 스팀 트랩이 접속되는 열교환기 등의 사양에 따라, 스팀 트랩을 통해 배출하는 드레인의 유량을 설정할 필요가 있다. 상기 실시예에 의하면, 열교환기의 사양에 따라 노즐(305)을 장착한다. 노즐(305)의 장착은, 덮개(330)를 분리하여, 노즐(305)에 대향하는 하우징(301)의 위치를 개방함으로써 용이하게 행할 수 있고, 사양이 다른 노즐(305)로 교환하는 것도 용이하다.

노즐(305)의 사양의 선정은, 드레인의 유량의 거친(粗) 조정이라고 할 수 있다. 드레인의 유량의 미세 조정은, 노즐(305)과 니들(320)로 이루어지는 니들 밸브에 의해 행할 수 있다. 노즐(305)은 배출공이 큰 것을 선정해 두고, 니들 밸브에 의해 유량을 좁히면서 미세 조정을 행한다.

상기 실시예에 의하면, 니들 밸브를 외부로부터 조작하는 것만으로, 배출하는 드레인의 유량을 미세 조정하여, 열교환기 등의 사양에 가장 적합한 유량으로 설정할 수 있다. 드레인의 유량의 조정은, 출구(312)로부터 배출되는 드레인의 유량이나 증기 누출의 유무를 관찰하면서 행한다. 이를 위해, 출구(312)에 접속되는 배관에 관찰창을 마련하거나, 혹은 관찰용의 분기관을 마련해도 된다.

종래의 노즐식 스팀 트랩에서는, 처음에 서술한 바와 같이, 노즐을 드레인 배출구의 크기에 따라 여러 종류 준비해 두고, 노즐을 교환하면서 적절한 드레인 유량이 되도록 조정하였다. 그러나, 종래의 노즐식 스팀 트랩은 노즐 교환의 편리성에 대해서는 고려되지 않고, 막대한 노력과 시간을 필요로 하였다. 또한, 노즐에 의해서만 드레인 유량을 조정하는 것으로, 미세 조정은 불가능하였다.

이에 반해 상기 실시예에 관한 노즐식 스팀 트랩에 의하면, 비교적 큰 드레인 배출구(351)를 갖는 노즐(305)을 장착해 두고, 드레인의 유량은 니들 밸브를 외부 조작함으로써 미세 조정하면 된다. 따라서, 드레인의 유량을 용이하고 신속하게 행할 수 있다. 또한, 니들 밸브에 의해, 드레인의 유량을, 단계적이 아니라 연속적으로 미세하게 조절할 수 있다.

만약 노즐(305)을 사양이 다른 것으로 교환할 필요성이 생긴 경우에서도, 덮개(330)를 분리함으로써 노즐(5)을 용이하게 교환할 수 있다.

드레인의 유량 조정을 행한 후는 니들(320)의 조정 위치를 유지시킨다. 니들(320)은 조정할 필요가 있는 경우에만 조작할 수 있으면 된다. 그래서, 니들(320)의 조작부(323)는 니들(320)에 착탈할 수 있는 구조로 하고, 필요한 경우에만 조작 부재를 장착하도록 해도 된다.

상기 제3 실시예에 관한 노즐식 스팀 트랩은, 노즐식 스팀 트랩에 필수적인 노즐을 니들 밸브의 일부로서 이용하고 있기 때문에, 드레인 유량의 미세 조정을 가능하게 하였음에도 불구하고 구성을 간략화할 수 있다.

Claims

드레인의 입구와 드레인의 출구의 사이에 노즐을 갖는 노즐식 스팀 트랩으로서,
상기 노즐과 상기 출구의 사이에 드레인실을 가지며,
상기 드레인실은 상기 노즐로부터 드레인이 유입되는 제1 드레인실과, 상기 제1 드레인실에 연통되어 있어 상기 출구에 연통하는 제2 드레인실을 가지며,
상기 제2 드레인실에는, 상기 노즐로부터의 드레인의 유입량 또는 상기 출구로의 드레인의 배출량을 외부로부터의 조작에 의해 조절할 수 있는 니들 밸브가 마련되어 있는 노즐식 스팀 트랩.
청구항 1에 있어서,
상기 출구에는, 배출되는 드레인 및 증기 누출의 유무를 관찰하기 위한 분기 구멍이 마련되어 있는 노즐식 스팀 트랩.
청구항 1에 있어서,
금속의 일체 성형품인 하우징 내에 상기 드레인실이 형성되고, 상기 노즐, 상기 니들 밸브가 상기 하우징에 조립되어 있는 노즐식 스팀 트랩.
청구항 1에 있어서,
상기 니들 밸브는, 상기 노즐이 장착되어 있는 드레인 유로와, 상기 드레인 유로의 일단부에 대해 진퇴하는 니들로 구성되어 있는 노즐식 스팀 트랩.
드레인의 입구로부터 드레인의 출구에 이르는 경로에 노즐을 갖는 노즐식 스팀 트랩으로서,
상기 노즐의 드레인 배출공에 대해 상기 노즐의 일단측으로부터 진퇴하는 니들을 가지며,
상기 니들은, 외부로부터의 조작에 의해 진퇴하여 상기 노즐과 함께 드레인의 유량을 조정하는 니들 밸브를 구성하고 있으며,
상기 노즐은 하우징 내에 장착되고,
상기 니들은 상기 하우징의 니들 보유지지부에 장착되어 상기 노즐의 드레인 배출단 측으로 진퇴 가능하게 마련되며,
상기 하우징은, 상기 노즐을 사이에 두고 상기 니들 보유지지부와는 반대측에, 노즐 교환용 구멍을 가지며, 상기 노즐 교환용 구멍을 막는 덮개를 갖는 노즐식 스팀 트랩.
청구항 5에 있어서,
상기 노즐은, 일체 성형품으로 이루어지는 하우징의 노즐 장착부에 돌려넣음에 의해 장착되는 노즐식 스팀 트랩.
청구항 6에 있어서,
상기 하우징은, 드레인의 입구측이 스트레이너 장착부로 되어 있는 노즐식 스팀 트랩.
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