KR102622200B1 - 구형태의 플로트를 갖는 스팀트랩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플로트를 구비하는 스팀트랩에 있어서 안정적으로 동작될 수 있도록 개선된 구형태의 플로트를 갖는 스팀트랩에 관한 것이다.
본 발명은, 본체(10) 일측의 유체유입구(11)와 연통되는 수직연통로(12) 및 상부수평연통로(13)와 감압소공(14)을 통해 스팀과 응축수가 유입되는 플로트실(15)과, 상기 플로트실(15) 하부에 장착되고 상부가 넓고 하부가 상대적으로 좁은 직경을 갖는 응축수실(21) 내주면에 계단형 응축수흐름면부(22)를 구비하는 응축수배출조절수단(20)을 포함하고, 상기 응축수실(21) 상단턱(21a)에 밀착되게 안착되는 구형태의 플로트(30)가 응축수실(21) 상부쪽으로 집수되는 응축수(W) 부력에 의해 상부방향으로 이동되어 응축수(W)가 계단형 응축수흐름면부(22)를 타고 흘러내려서 배출공(16)을 통해 배출구(17)로 배수되도록 구성되게 이루어진 것이다.

Description

구형태의 플로트를 갖는 스팀트랩{Steam trap with spherical float}

본 발명은 스팀트랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플로트를 구비하는 스팀트랩에 있어서 안정적으로 동작될 수 있도록 개선된 구형태의 플로트를 갖는 스팀트랩에 관한 것이다.

선행기술문헌의 특허문헌으로 기재된 바와 같은 스팀트랩에 있어서도 플로트를 이용하여 응축수만 배출 가능하도록 하는 것이 본원 출원인에 의해 선등록특허로 개시되었다.

그러나 상기한 선행기술에 있어서는 플로트가 역원뿔 형태로 된 것이기 때문에 역원뿔형태의 플로트가 플로트실에 순간적으로 스팀이 들어가면 플로트가 순간적으로 미세하게나 들썩이는 문제점이 초래됨으로써 불안정한 동작이 되었을 뿐만 아니라 심한 경우에는 스팀이 배수공으로 유출되는 문제점이 야기되었다.

그리고 상기한 선행기술은 플로트 하단에 있는 밸브돌륜부가 배출공을 정확하게 일치되어 차폐시켜야 하는데 역원뿔형태의 플로트가 스팀열에 의해서 미세하게라도 변형이 되면 밸브돌륜부가 배출공과 정확하게 일치되지 못함에 따라 오동작이 야기되는 문제점을 수반하고 있다.

KR 10-2535990 B1 2023.05.26

본 발명은 플로트를 구비하는 스팀트랩에 있어서 안정적으로 동작될 수 있도록 개선된 구형태의 플로트를 갖는 스팀트랩을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 비교적 단순한 구조를 갖도록 하면서도 응축수만 배출 가능한 스팀트랩을 제공하려는데 있다.

본 발명은, 본체 일측의 유체유입구와 연통되는 수직연통로 및 상부수평연통로와 감압소공을 통해 스팀과 응축수가 유입되는 플로트실과, 상기 플로트실 하부에 장착되고 상부가 넓고 하부가 상대적으로 좁은 직경을 갖는 응축수실 내주면에 계단형 응축수흐름면부를 구비하는 응축수배출조절수단을 포함하고, 상기 응축수실 상단턱에 밀착되게 안착되는 구형태의 플로트가 응축수실 상부쪽으로 집수되는 응축수 부력에 의해 상부방향으로 이동되어 응축수가 계단형 응축수흐름면부를 타고 흘러내려서 배출공을 통해 배출구로 배수되도록 구성되게 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

상기 응축수배출조절수단의 상단턱이 있는 상면부에 사방으로 응축수실과 연통되는 틈새홈부가 더 구비되도록 구성되는 것을 다른 특징으로 한다.

상기 유체유입구와 수직연통로의 경계지점의 본체 하부방향으로 경사지는 형태의 열방출바디 내부에 이물질집적공을 구비하고, 상기 이물질집적공 내부에는 양측이 뚫려 있는 원통망이 경사방향으로 내장되도록 하되 상기 원통망의 상단일측망부가 수직연통로의 입구부에 위치되게 하여 스팀과 응축수가 상단일측망부를 통과하여 이송되게 하고, 상기 이물질집적공 하부에는 밀폐캡이 체결되는 스트레이너겸용 스팀응축수단을 더 구비되게 하는 것을 다른 특징으로 한다.

본 발명은 스팀을 포함한 응축수가 플로트실로 분출되게 유입되어도 플로트가 크게 영향을 받지 않고 양호하게 동작되므로 안정적으로 동작될 수 있는 스팀트랩을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 플로트실로 유입되는 스팀을 포함한 응축수에 이물질이 제거된 상태에서 유입됨으로써 플로트의 오동작이 미연에 방지될 뿐만 아니라 고장 발생이 미연에 방지되므로 제품 신뢰성을 크게 향상시키게 되는 효과를 제공한다.

그리고 본 발명은 플로트를 갖는 스팀트랩에 있어서 비교적 단순한 구조를 갖도록 하면서도 응축수만 배출 가능한 스팀트랩을 제공하므로 성능이 크게 향상된 제품을 보다 저렴하게 보급 가능하게 하는 효과를 제공하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 스팀트랩을 나타낸 종단면 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예의 스팀트랩의 요부를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예의 스팀트랩의 작용을 설명하는 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 스팀트랩의 요부를 나타낸 사시도,
도 5는 도 4의 X-X'선 단면 상태로 나타낸 스팀트랩의 전체 단면 구성도,
도 6은 도 4의 Y-Y'선 단면 상태로 나타낸 스팀트랩의 전체 작용을 설명하는 단면도이다.

본 발명을 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예를 나타낸 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 본체(10) 일측에는 메인스팀관(미도시됨)과 연결되는 유체유입구(11)가 있고, 상기 유체유입구(11)로는 메인스팀관으로부터 응축되어 흘러나오는 응축수와 함께 건스팀이나 습스팀과 같은 스팀이 유입되도록 되어 있다.

그리고 유체유입구(11)와 연통되는 수직연통로(12)를 통해서 스팀과 응축수가 상부방향으로 상승되게 이동된 후에 상부수평연통로(13) 및 감압소공(14)을 통해서 플로트실(15) 중앙으로 유체가 낙하하도록 구성되어 있다.

그러므로 본 발명은 상부수평연통로(13) 보다 직경이 상대적으로 작은 감압소공(14)을 스팀과 응축수가 통과되면서 오리피스 원리에 의해서 감압되면서 플로트실(15)로 일정한 량의 유체가 유입되는 상태가 된다.

그리고 본 발명은 플로트실(15) 하부에 응축수배출조절수단(20)이 장착되도록 구성된다. 상기 응축수배출조절수단(20)은 도 2에 나타낸 바와 같이 상부쪽 직경이 크고 하부로 갈수록 직경이 점차 협소해지는 응축수실(21)이 있고, 상기 응축수실(21) 내주면에는 계단형태의 계단형 응축수흐름면부(22)를 구비한다. 그리고 상기 응축수실(21) 하부쪽 플로트실(15) 하부 중앙에는 응축수실(21)과 연통되는 배출공(16)을 구비하도록 구성되어 있다.

또한, 응축수배출조절수단(20) 상부에는 응축수실(21) 상부를 개폐하는 구(球)형태의 플로트(30)가 플로트실(15)에 내장되어 구비되도록 구성된다. 상기 구형태의 플로트(30)는 가령 공과 같이 내부가 중공상태일 수도 있고 쇠구슬과 같은 형태일 수도 있다.

따라서, 본 발명은 평상시에는 도 3에 나타낸 바와 같이 구형태의 플로트(30) 외주면이 응축수실(21)의 상단턱(21a)에 접촉되어 걸림되는 상태이기 때문에 응축수실(21)이 폐쇄되는 상태이면서 플로트(30) 자체 하중에 의해 플로트(30)가 하부방향으로 낙하하려는 힘이 실리게 되므로 안정적인 상태에 있게 된다.

그리고 상기 상태에서 스팀을 포함한 응축수가 감압소공(14)을 통해서 플로트실(15)로 유입되는 상태가 되면 먼저 구형태의 플로트(30) 상부 중앙으로 토출되는데, 이때 플로트(30)가 구형태이므로 응축수가 플로트(30) 외주면을 타고 흘러내리게 되어서 응축수배출조절수단(20)의 상부쪽 플로트실(15)에 응축수(W)가 고임되는 상태가 된다.

또한, 감압소공(14)으로부터 분출되는 스팀을 포함한 응축수의 분출압력이 플로트(30)에 작용하게 되어도 그 플로트(30)의 하부 일부가 응축수실(21)내에 삽입된 상태로 얹혀 있기 때문에 플로트(30)가 움직이지 않고 안정적인 상태를 그대로 유지하게 됨으로써 스팀이 응축수실(21)로 전혀 유입되지 않게 된다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 예전에는 스팀을 포함한 응축수의 분출압력에 의해 플로트가 들썩이는 상태로 움직였으나 본 발명은 플로트(30)가 움직이지 않게 되어서 안정적인 동작을 수행하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 도 3에 나타낸 바와 같이 응축수배출조절수단(20)의 상부쪽 플로트실(15)에 고임되는 응축수(W)가 구형태의 플로트(30)의 중심부 이상의 수위가 되는 상태로 응축수(W)가 고이게 되면 부력에 증대되어서 플로트(30)가 도 3에서 점선으로 도시된 바와 같이 플로트실(15)내에서 상부방향으로 떠 오르는 상태로 이동되는 상태가 된다.

그리고 상기와 같이 플로트(30)가 상승되게 이동되는 즉시 응축수실(21)의 상단턱(21a)으로부터 플로트(30)가 떨어지는 상태가 됨으로써 상단턱(21a)과 플로트(30) 외주면과 이격된 간격(미도시됨)이 생기게 됨으로써 그 이격된 간격 사이로 플로트실(15)에 고여 있던 응축수(W)가 응축수실(21)로 흘러 들어가게 된다.

그러나 이때 상단턱(21a)과 플로트(30) 외주면과 이격된 간격(미도시됨)이 가령 틈새와 같이 미세한 이격 간격이 생기게 됨으로써 플로트실(15)의 응축수(W)는 한꺼번에 많은 양의 응축수(W)가 통과되지 못하게 되므로 미량의 응축수(W)가 응축수실(21)로 흘러 들어가기 때문에 계단형 응축수흐름면부(22)를 타고 하부 방향으로 흘러 내리게 되어서 배출공(16)으로 배출되어 배수구(17)로 배수되는 상태가 되는 것으로서, 미량의 응축수(W)가 응축수실(21)로 흘러 들어가게 하여 계단형 응축수흐름면부(22)를 타고 하부 방향으로 흘러 내리도록 조절되는 것이다.

그리고 플로트실(15)의 응축수(W)가 응축수실(21)로 흘러 들어가게 됨에 따라 플로트실(15)에 고여 있는 응축수(W) 양이 감소되면 부력이 상실되므로 플로트(30)는 자중에 의해서 다시 하부방향으로 이동하여서 그 외주면이 응축수실(21)의 상단턱(21a)에 밀착됨에 따라 응축수실(21)이 폐쇄되는 상태가 되는 것이고, 플로트실(15)의 응축수(W)가 다시 많이 고임되는 상태가 되면 다시 플로트(30)가 부력으로 상승되게 이동되어서 응축수실(21)에 응축수(W)를 흘려 내보내고 다시 차단시키는 동작을 반복하게 되는 것이다.

그러므로 본 발명은 플로트(30)가 부력에 의해서 수시로 상승되게 이동하여 응축수(W)를 조금씩 응축수실(21)로 흘려 내보낸 후 다시 하강되게 내려가서 응축수실(21)을 차폐하기 때문에 응축수배출조절수단(20) 상부쪽의 플로트실(15)에는 항상 응축수(W)가 고여 있는 상태가 됨으로써 플로트실(15)에 잔존하는 스팀이 응축수실(21)로 배출되지 못하고 확실하게 차단되는 상태가 되는 것일 뿐만 아니라 그로 인해 스팀이 플로트실(15)에 머무는 동안 응축되어 응축수(W)가 되는 것이다.

한편, 응축수가 발생되는 메인스팀관(미도시됨)의 크기 또는 습기가 많은 습스팀이 이송되는 메인스팀관(미도시됨)에서는 응축수량이 상대적으로 많이 발생되므로 이 경우에는 플로트실(15)로 비교적 많은량의 스팀을 포함한 응축수가 유입될 수가 있다.

도 4 내지 도 6은 상기와 같이 플로트실(15)로 비교적 많은량의 스팀을 포함한 응축수가 유입되는 경우에 사용되는 스팀트랩의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 상기 다른 실시예의 스팀트랩에 있어서 도 1 내지 도 3을 참조하여 먼저 설명된 일실시예의 스팀트랩과 동일한 구성요소 및 그 작용설명은 생략하고 더 구비되는 구성요소 및 그 작용에 대해서만 이하에서 설명하는 것으로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명은 응축수배출조절수단(20)의 상단턱(21a)이 있는 상면부(21b)에 사방으로 응축수실(21)과 연통되는 틈새홈부(23)가 더 구비되도록 구성된 것이다.

따라서, 도 5에 나타낸 바와 같이 구형태의 플로트(30)가 응축수실(21) 상부에 안착된 상태에서는 상단턱(21a)에 플로트(30) 외주면이 밀착되어 차폐되는 상태에 있게 되지만 틈새홈부(23) 부분에서는 그 틈새홈부(23)에 의해 플로트실(15)과 응축수실(21)이 상호 연통되는 상태가 됨으로써 플로트(30)가 응축수실(21)에 안착된 상태에서도 플로트실(15)에 고여 있는 응축수(W)가 틈새홈부(23)를 통해서 응축수실(21)로 흘러 들어가서 다수의 계단형 응축수흐름면부(22)를 타고 흘러 내려서 배출공(16)으로 배출되는 상태가 된다.

그러므로 본 발명은 플로트(30)가 응축수실(21) 상부에 안착된 상태에서 플로트실(15)에 비교적 많은량이 스팀을 포함한 응축수가 유입되더라도 틈새홈부(23)를 통해서 플로트실(15)내의 응축수(W)가 상시적으로 응축수실(21)내로 흘러 들어가기 때문에 플로트실(15)내로 스팀을 포함한 응축수가 과다 유입이 되더라도 오동작이 발생되지 않게 되는 것이다.

그리고 틈새홈부(23)를 통해서 응축수(W)가 응축수실(21)내로 배출되더라도 슬로트실(15)에는 항시 응축수(W)가 고여 있는 상태이기 때문에 플로트실(15)내에 잔존하는 스팀이 틈새홈부(23)를 통해서 응축수실(21)로 배출되지 않게 되는 것일 뿐만 아니라 틈새홈부(23)를 통해서 응축수(W)가 응축수실(21)로 배출되더라도 소량이기 때문에 응축수배출조절수단(20)의 상부쪽 플로트실(15)에 응축수(W)가 고임되는 상태가 되고, 그로 인해 구형태의 플로트(30)의 중심부 이상의 수위가 되는 상태로 응축수(W)가 고이게 되면 부력에 증대되어서 플로트(30)가 도 6에서 점선으로 도시된 바와 같이 플로트실(15)내에서 상부방향으로 떠 오르는 상태로 이동되는 상태가 된다.

그러므로 상기와 같이 플로트(30)가 상승되게 이동되는 즉시 응축수실(21)의 상단턱(21a)으로부터 플로트(30)가 떨어지는 상태가 됨으로써 상단턱(21a)과 플로트(30) 외주면과 이격된 간격(미도시됨)이 생기게 됨으로써 그 이격된 간격 사이로 플로트실(15)에 고여 있던 응축수(W)가 응축수실(21)로 흘러 들어가게 되어서 배출공(16)을 통해 배출구(17)로 배수되는 것이고, 상기와 같이 응축수(W) 배출에 의해 부력이 상실되면 구형태의 플로트(30)가 도 6에서 실선으로 도시된 바와 같이 하강되게 이동되어서 다시 응축수실(21) 상단턱(21a)에 안착되는 것이고, 이 상태에서 다시 틈새홈부(23)를 통해서만 응축수(W)가 응축수실(21)로 흘러 나가도록 배출되는 것이다.

한편, 본 발명은 도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이 유체유입구(11)와 수직연통로(12)의 경계지점에 스트레이너겸용 스팀응축수단(40)을 구비한다.

스트레이너겸용 스팀응축수단(40)은, 유체유입구(11)와 수직연통로(12)의 경계지점에 본체(10) 하부방향으로 경사지는 형태의 열방출바디(41) 내부에 이물질집적공(42)을 구비한다.

또한, 이물질집적공(42) 내부에는 양측이 뚫려 있는 스테인레스망으로 된 원통망(43)이 경사방향으로 내장되도록 구성됨으로써 원통망(43)의 상단일측망부(43a)가 수직연통로(12)의 입구부(12a)를 가로 막도록 구성되고, 상기 이물질집적공(42) 하부에는 밀폐캡(44)이 체결되도록 구성된다.

따라서, 유체유입구(11)로 유입되는 스팀과 응축수가 원통망(43)의 상단일측망부(43a)를 통과할 때 스팀과 응축수에 섞여있는 이물질(미도시됨)이 걸림되어서 원통망(43) 하부쪽으로 낙하되어서 집적되는 상태가 되는 것이고, 하부쪽으로 집적된 이물질은 정기적으로 밀폐캡(44)을 해지하여서 외부로 인출하여 폐기하는 것이다.

따라서, 유체유입구(11)와 수직연통로(12)의 경계지점에서 이물질이 제거되므로 수직연통로(12)와 감압소공(14)을 통해 플로트실(15)로 유입되는 스팀과 응축수에는 이물질이 제거된 상태이기 때문에 플로트(30)가 응축수실(21) 상부에 안착할 때 오동작됨이 없이 정확하게 안착될 수 있으므로 고장 발생이 미연에 방지되는 것이다.

또한, 유체유입구(11)로 유입되는 스팀과 응축수가 원통망(43)의 상단일측망부(43a)를 통과할 때 스팀이 보유하고 있는 열에너지가 원통망(43)으로 전달되어서 스팀 온도가 낮아져서 응축되는 상태가 되는 것이고 스팀으로부터 전달받은 원통망(43)의 열에너지는 열방출바디(41)를 통해서 외부로 방출되므로 원통망(43)의 상단일측망부(43a)가 스팀을 응축되게 하는 역할을 지속적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 본체(10) 상부에 덮개(10a)를 볼트(18)로 체결하도록 함으로써 볼트(18)를 해지하고 덮개(10a)를 분리한 후 플로트실(15) 및 응축수실(21)등과 같이 내부를 정기적으로 소제 가능하도록 하여 수명증대가 도모되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 도면으로 도시되고 설명된 것에 반드시 국한 되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러 가지 형태로 변형실시될 수 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는한 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.

10:본체 10a:덮개
11:유체유입구 12:수직연통로
13:상부수평연통로 14:감압소공
15:플로트실 16:배출공
17:배수구 18:볼트
20:응축수배출조절수단 21:응축수실
21a:상단턱 22:계단형 응축수흐름면부
23:틈새홈부 30:구형태의 플로트
40:스트레이너겸용 스팀응축수단 41:열방출바디
42:이물질집적공 43:원통망
43a:상단일측망부 44:밀폐캡
W:응축수

Claims (3)

1. 삭제
2. 본체(10) 일측의 유체유입구(11)와 연통되는 수직연통로(12) 및 상부수평연통로(13)와 감압소공(14)을 통해 스팀과 응축수가 유입되는 플로트실(15)과;
   상기 플로트실(15) 하부에 장착되고 상부가 넓고 하부가 상대적으로 좁은 직경을 갖는 응축수실(21) 내주면에 계단형 응축수흐름면부(22)를 구비하는 응축수배출조절수단(20)을 포함하고;
   상기 응축수실(21) 상단턱(21a)에 밀착되게 안착되는 구형태의 플로트(30)가 응축수실(21) 상부쪽으로 집수되는 응축수(W) 부력에 의해 상부방향으로 이동되어 응축수(W)가 계단형 응축수흐름면부(22)를 타고 흘러내려서 배출공(16)을 통해 배출구(17)로 배수되도록 구성되고;
   상기 응축수배출조절수단(20)의 상단턱(21a)이 있는 상면부(21b)에 사방으로 응축수실(21)과 연통되는 틈새홈부(23)가 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구형태의 플로트를 갖는 스팀트랩.
3. 삭제