KR102636030B1 - 기체 이송배관용 응축수 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체적으로 음압이 형성되고, 포화증기, 매립가스 등과 같은 기체를 이송하기 위한 배관 내에 구비되어 기체에 포함된 수분, 즉 응축수를 기체와 분리하여 배출할 수 있도록 하면서도 외부 공기가 응축수 배출구를 통해 역류되어 유입되는 것을 원천적으로 차단시킬 수 있도록 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 관한 것이다.

Description

기체 이송배관용 응축수 배출장치{Condensate discharge device for gas transfer pipe}

본 발명은 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체적으로 음압이 형성되고, 포화증기, 매립가스 등과 같은 기체를 이송하기 위한 배관 내에 구비되어 기체에 포함된 수분, 즉 응축수를 기체와 분리하여 배출할 수 있도록 하면서도 외부 공기가 응축수 배출구를 통해 역류되어 유입되는 것을 원천적으로 차단시킬 수 있도록 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 포화기체, 즉 포화증기가 사용되는 증기설비나, 매립가스가 발생되는 폐기물 매립장 등에서는 포화증기 또는 매립가스 등의 기체를 이송시키기 위한 이송배관이 구비된다.

이러한 포화증기 또는 매립가스 등의 기체는 그 특성상 모두 수분을 많이 함유하고 있으므로 이송 과정에서 배관 내에 응축수가 필연적으로 발생된다.

이러한 응축수가 증기설비에서 발생될 경우 증기 효율이 저하되고, 설비 내 유효 가열 면적이 감소되며, 워터 해머의 발생 가능성이 높아져 배관이 손상될 수 있을 뿐만 아니라, 가열 온도가 불균일하여 제품의 불량 원인이 될 수 있고 부식에 의해 배관의 수명이 단축되는 등의 문제가 발생될 수 있다.

또한, 폐기물 매립장에서 발생되는 매립가스의 경우 주로 소각에 의해 폐기되고 있으나, 최근에는 매립가스를 이용하여 발전에 의한 전기를 생산하는 등 매립가스를 재활용하기 위한 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

하지만, 다량의 수분을 함유하는 매립가스를 그대로 발전소에 공급하면 마찬가지로 발전의 효율성이 저하되고, 발전시설의 수명을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이송배관 내부에서 발생되는 응축수로 인해 매립가스의 이송흐름이 차단되므로 안정적인 매립가스 공급이 어려워지는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 기체의 이송배관에서 생성되는 응축수를 기체와 분리하여 외부로 배출시키기 위한 장치들이 사용되고 있는데, 그 일례로 대한민국 등록특허공보 제10-1293371호에는 응축수 배수장치(20)가 게재되어 있다.

상기 종래기술은 도 1에 나타낸 바와 같이, 매립가스가 유동되는 이송관로(40)와 연통되도록 설치되는 연결부(21), 중공의 형상으로 연결부로부터 하방으로 연장 형성되는 배출관부(22), 배출관부의 내부에 결합되며 응축수의 유입을 위한 유입구가 관통 형성되어 있는 걸림부(23), 배출관부의 하단부에 결합되며 응축수의 배출을 위한 배출구가 관통 형성되어 있는 바닥부(24) 및 배출구를 차단하는 차단위치와 차단위치로부터 상방으로 이격되어 배출구를 개방하는 개방위치를 거쳐 유입구를 차단하는 걸림 위치 사이에서 이동 가능하도록 배출관부(22)의 내부에 설치되는 개폐부재(25)를 포함한다.

즉, 상기 종래기술은 배출관부(22)에 저장된 응축수의 수위가 기준수위보다 낮은 상태에서는 개폐부재(25)가 차단위치에 위치되며, 배출관부(22)에 저장된 응축수의 수위가 기준수위보다 높은 상태에서는 응축수에 의해 발생되는 부력에 의해 개폐부재(25)가 개방위치로 이동되어 배출구를 통해 응축수가 배출되고, 개폐부재(25)가 상방으로 이동하는 경우 걸림부(23)에 의하여 걸림 위치까지만 이동하도록 하여 걸림부(23)에 형성된 유입구를 차단시킴으로써 외부의 침출수, 공기 등이 연결부(21)를 통하여 이송관로(40)로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 한 것에 그 특징이 있으나, 개폐부재(25)가 바닥부(24)와 걸림부(23)의 사이에 위치되는 경우 외부 공기가 이송관로(40) 내부로 유입되는 것을 차단시키기 어렵다는 문제점이 있다.

즉, 이송관로(40)를 통한 기체의 원활한 이송을 위해 이송관로(40)의 내부 압력은 통상적으로 송풍장치 등에 의해 대기압 보다 낮은 음압 상태가 유지되는데, 이로 인해 응축수에 의한 부력에 의해 개폐부재(25)가 차단위치로부터 개방위치로 이동되는 경우 외부 공기가 배출구를 통해 배출관부(22) 내측으로 유입되려는 흐름이 발생된다.

내부 음압을 강하게 할 경우, 응축수 배출구를 통해 배출관부(22) 내측으로 유입되려는 외부 공기의 압력에 의해 개폐부재(25)가 걸림부(23)까지 상승하여 걸림부(23)에 형성된 유입구를 차단시킬 수도 있겠으나, 이러한 경우 유입구의 차단에 의해 응축수가 더 이상 배출될 수 없게 되므로 바람직하지 못하다.

그러므로, 개폐부재(25)가 개방되어 응축수가 배출되고, 응축수에 의해 발생되는 부력이 약해지면 개폐부재(25)가 다시 하강하여 배출구를 차단시켜야 하는데, 개폐부재(25)가 배출구를 차단시키려는 이동 방향과, 압력 차에 의해 외부 공기가 배출구를 통해 유입되는 방향이 서로 반대가 되므로 개폐부재(25)에 의한 배출구 차단이 제대로 이루어지지 않게 되고, 그에 따라 외부 공기가 배출구를 통해 배출관부(22) 및 이송관로(40) 내부로 유입될 수 있는 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1293371호(2013. 07. 30. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 압력 차에 의한 외부 공기의 유입 방향과, 응축수 배출구를 차단시키기 위한 밸브의 이동방향을 동일하게 하여 외부 공기의 유입시 밸브에 의해 응축수 배출구가 자동으로 차단될 수 있도록 함으로써 외부 공기의 유입을 원천적으로 차단시킬 수 있도록 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 모듈화를 통해 시공 및 설치가 용이하도록 함과 동시에 다양한 기체 이송배관에 범용적으로 적용되어 기체에 포함된 수분, 즉 응축수를 기체와 분리하여 배출할 수 있도록 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,

응축수 유입구와 응축수 배출구 및 응축수 배출통로를 포함하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 있어서, 상기 응축수 배출통로에는 응축수 배출구를 통한 외부 공기가 유입되는 경우, 상기 외부 공기의 압력에 의해 응축수 배출통로를 폐쇄시키는 볼밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 응축수 배출통로는, 응축수 유입구의 하부에 수직 방향으로 연장 형성되는 제1통로와, 상기 제1통로의 하단에 수평 방향으로 연장 형성되는 제2통로와, 상기 제2통로의 단부에 수직 방향으로 상향 연장 형성되는 제3통로와, 상기 제3통로의 상단에 수평 방향으로 연장 형성되는 제4통로 및 상기 제4통로의 단부에 수직 방향으로 하향 연장 형성되는 제5통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼밸브는 제3통로와 제4통로의 사이에 구비되어 응축수 배출통로에 수용되는 응축수에 의한 부력에 의해 개폐되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 응축수 배출장치는, 기체 이송배관에 구비되는 연결관의 하단에 일체로 결합되는 하우징과, 상기 응축수 유입구가 형성되고, 상기 하우징의 내측에 수평 방향으로 설치되는 상부 플레이트와, 상기 응축수 배출구가 형성되고, 상기 상부 플레이트의 하부에 위치되도록 하여 하우징의 내측에 수평 방향으로 설치되는 하부 플레이트를 포함하고, 상기 볼밸브는 상부 플레이트와 하부 플레이트의 사이에 상,하 방향으로 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 볼밸브는, 상기 하부 플레이트에 고정 설치되고, 제3통로와 연통되는 제1관통홀이 형성된 하부 하우징과, 상기 상부 플레이트에 고정 설치되고, 일측에 제4통로와 연통되는 제2관통홀이 형성된 상부 하우징과, 상기 상부 하우징의 내측에 수용되어 제1관통홀을 개폐시키는 볼 및 상기 하부 하우징과 상부 하우징의 사이에 결합되는 하우징 소켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼은 제3통로에 채워지는 응축수에 의한 부력에 의해 상승하여 상기 제1관통홀을 개방시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 볼은 응축수 배출구로부터 제2관통홀을 통해 외부공기가 유입되는 경우, 외부공기의 압력에 의해 제1관통홀을 밀폐시킴으로써 응축수 유입구 방향으로의 외부공기 유입을 차단시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 기체 이송배관에 구비되는 연결관의 하단에는 상기 응축수 유입구와 응축수 배출구 및 응축수 배출통로를 포함하는 유트랩이 일체로 결합되고, 상기 볼밸브는 유트랩에 의해 형성되는 응축수 배출통로 중 응축수가 상향 이동하는 응축수 배출통로의 내측에 고정 설치되는 링 형상의 밀폐씰 및 지지부재와, 상기 밀폐씰 및 지지부재의 상부에 안착 지지되는 볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 비교적 단순한 구성에 의해 압력 차에 의한 외부 공기의 유입 방향과, 응축수 배출구를 차단시키기 위한 밸브의 이동방향을 동일하게 하여 외부 공기의 유입시 밸브에 의해 응축수 배출구를 자동으로 차단시킬 수 있도록 함으로써 외부 공기의 유입을 원천적으로 방지할 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 모듈화를 통해 시공 및 설치가 용이하도록 하고, 다양한 기체 이송배관에 범용적으로 적용될 수 있는 효과를 추가로 갖는다.

도 1은 종래의 응축수 배수장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치의 설치상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치를 세부적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 나타낸 본 발명 중 볼밸브를 분리하여 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 의해 외부 공기의 유입이 차단되는 상태를 세부적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치의 다른 실시예를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치의 설치상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치를 세부적으로 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3에 나타낸 본 발명 중 볼밸브를 분리하여 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 의해 외부 공기의 유입이 차단되는 상태를 세부적으로 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 기체 이송배관용 응축수 배출장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

본 발명은 전체적으로 음압이 형성되고, 포화증기, 매립가스 등과 같은 기체를 이송하기 위한 배관 내에 구비되어 기체에 포함된 수분, 즉 응축수를 기체와 분리하여 배출할 수 있도록 하면서도 외부 공기가 응축수 배출구를 통해 역류되어 유입되는 것을 원천적으로 차단시킬 수 있도록 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치(100)(이하, '응축수 배출장치(100)'라 한다)에 관한 것으로, 그 구성은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 응축수 유입구(122), 응축수 배출구(132), 응축수 배출통로(150) 및 볼밸브(140)를 포함할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 응축수 배출장치(100)는 기체가 이동하는 이송배관(40)의 사이에 연결 설치되는 연결관(50)에 구비될 수 있는데, 상기 연결관(50)은 중공의 T자 형상으로 이루어져 이송배관(40)을 통해 이동하는 기체를 수평 방향으로 지속적으로 이동시킬 수 있도록 하면서도 하방으로 연장 형성되는 연결관(50)의 내측에 응축수 배출장치(100)를 설치하여 생성되는 응축수를 외부로 배출시키도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 응축수 배출장치(100)의 상부에는 이송배관(40) 내에서 생성된 응축수가 유입되는 응축수 유입구(122)가 형성되고, 응축수 배출장치(100)의 하부에는 유입된 응축수가 외부로 배출되는 응축수 배출구(132)가 형성되며, 상기 응축수 유입구(122)와 응축수 배출구(132)의 사이에는 응축수가 이동하는 응축수 배출통로(150)가 형성된다.

또한, 상기 응축수 배출통로(150)에는 응축수 배출구(132)를 통한 응축수의 배출을 제어하기 위한 볼밸브(140)가 구비될 수 있는데, 상기 볼밸브(140)는 응축수 배출통로(150)에 채워지는 응축수에 의한 부력에 의해 작동하여 응축수 배출구(132)를 선택적으로 개폐시키는 역할을 하는 것으로 이에 대해서는 후술하기로 한다.

그리고, 상기 볼밸브(140)는 응축수의 배출 과정에서 외부 공기가 응축수 배출구(132)로부터 유입되어 응축수 배출장치(100)를 통해 연결관(50) 및 이송배관(40)으로 유입되는 것을 원천적으로 차단시키는 역할을 할 수 있는데, 이를 위해 상기 볼밸브(140)는 외부 공기의 압력에 의해 응축수 배출통로(150)를 차단시키도록 구성될 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 기체가 이송하는 이송배관(40) 및 응축수 배출장치(100)가 설치되는 연결관(50)의 내부는 기체의 원활한 이동을 위해 대기압 보다 낮은 음압(陰壓, negative pressure) 상태로 유지되는데, 이로 인해 응축수 배출구(132)가 개방되는 경우 대기압 상태의 외부 공기가 상대적으로 압력이 낮은 응축수 배출장치(100) 내부로 유입되려는 흐름이 발생하게 된다.

이때, 상기 볼밸브(140)는 응축수 배출구(132)를 통해 외부 공기가 유입되는 경우, 유입된 외부 공기의 압력에 의해 이동하여 응축수 배출통로(150)를 차단시킴으로써 외부 공기가 응축수 배출통로(150)를 통해 응축수 유입구(122) 방향으로 이동하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 응축수 이동통로는 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 내지 제5통로(151,152,153,154,155)를 포함할 수 있는데, 상기 제1통로(151)는 응축수 유입구(122)의 하부에 수직 방향으로 연장 형성되는 통로이고, 상기 제2통로(152)는 제1통로(151)의 하단에 수평 방향으로 연장 형성되는 통로이며, 상기 제3통로(153)는 제2통로(152)의 단부로부터 수직 방향으로 상향 연장 형성되는 통로일 수 있다.

또한, 상기 제4통로(154)는 제3통로(153)의 상단부로부터 수평 방향으로 연장 형성되는 통로이고, 상기 제5통로(155)는 제4통로(154)의 단부에 수직 방향으로 연장되도록 하여, 제4통로(154)와 응축수 배출구(132) 사이에 수직 방향으로 연결되는 통로일 수 있다.

따라서, 상기 응축수 유입구(122)를 통해 응축수 배출장치(100)의 내부로 유입된 응축수는 제1 내지 제5통로(151,152,153,154,155)를 순차적으로 통과하여 응축수 배출구(132)를 통해 배출될 수 있는데, 상기 볼밸브(140)는 제3통로(153)와 제4통로(154)의 사이에 구비되어 제3통로(153)의 상단을 선택적으로 개폐시키도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 제3통로(153)의 상단부는 응축수 유입구(122)에 비해 낮은 높이에 위치되도록 하여, 응축수 이동통로에 채워진 응축수의 부력에 의해 볼밸브(140)가 작동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 후술하겠지만, 상기 볼밸브(140)는 응축수의 부력에 의해 제3통로(153)와 제4통로(154) 사이의 연결부를 개방하여 응축수가 제4통로(154) 및 제5통로(155)를 경유하여 응축수 배출구(132)를 통해 배출될 수 있도록 하고, 응축수 배출통로(150) 내부의 응축수 수위가 낮아지게 되면 자중에 의해 하강하여 제3통로(153)의 상단부를 다시 폐쇄시킬 수 있는데, 응축수의 배출 과정에서 응축수 배출구(132)로부터 제5통로(155) 및 제4통로(154)를 통해 외부 공기가 유입될 경우 유입되는 외부 공기의 압력에 의해 하강하여 제3통로(153)의 상단부를 폐쇄시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 응축수 배출장치(100)는 모듈화되어 연결관(50)의 하부에 착탈 가능한 형태로 결합될 수 있는데, 상기와 같은 모듈화로 인해 응축수 배출장치(100)를 보다 용이하게 시공 및 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 포화증기, 매립가스 등 응축수의 수집 및 배출을 필요로 하는 다양한 기체 이송배관(40)에 범용적으로 적용될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 응축수 배출장치(100)는 하우징(110), 상부 플레이트(120), 하부 플레이트(130) 및 볼밸브(140)를 포함할 수 있는데, 먼저 상기 하우징(110)은 T자형 연결관(50)의 하단에 일체로 결합되는 구성으로 그 내측에 상부 플레이트(120), 하부 플레이트(130) 및 볼밸브(140)가 설치될 수 있도록 중공의 형상으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 하우징(110)은 볼트 등의 체결수단에 의해 연결관(50)의 하단에 착탈 가능한 형태로 결합될 수 있고, 도시하지는 않았지만 상기 연결관(50)의 하단과 하우징(110)의 상단에는 상호 간의 결합을 위한 플랜지 및 연결부를 밀폐시키기 위한 씰 등이 구비될 수 있다.

또한, 상기 하우징(110)은 연결관(50)과 동일한 직경 및 두께를 갖도록 하여 동일 재질로 형성될 수 있다.

다음, 상기 상부 플레이트(120)는 하우징(110)의 내측에 수평 방향으로 고정 설치되는 구성으로, 상부 플레이트(120)의 일측에는 응축수가 내측으로 유입될 수 있도록 하는 응축수 유입구(122)가 상,하 방향으로 관통 형성되고, 응축수 유입구(122) 이외의 다른 부분을 통해 응축수가 유입되는 것을 방지하기 위해 하우징(110)의 상부를 밀폐시키도록 구성될 수 있다.

다음, 상기 하부 플레이트(130)는 상부 플레이트(120)의 하부에 일정 간격 이격되도록 하여 수평 방향으로 고정 설치되는 구성으로, 상기 하부 플레이트(130)에는 응축수를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 응축수 배출구(132)가 상,하 방향으로 관통 형성될 수 있다.

상기 하부 플레이트(130) 또한 응축수 배출구(132) 이외의 다른 부분을 통해 응축수가 배출되는 것을 방지하기 위해 하우징(110)의 하부를 밀폐시키도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 상부 플레이트(120)의 하면과, 하부 플레이트(130)의 상면에는 각각 볼밸브(140)의 상단부와 하단부가 삽입 설치되는 설치홈이 형성될 수 있으며, 상기 상부 플레이트(120)에 형성되는 응축수 유입구(122)와, 하부 플레이트(130)에 형성되는 응축수 배출구(132)의 사이에는 전술한 바와 같이, 제1 내지 제5통로(151,152,153,154,155)를 포함하는 응축수 배출통로(150)가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 응축수 배출통로(150)와 상,하부 플레이트(120,130)의 사이 및 설치홈과 볼밸브(140)의 사이에는 O링 등의 밀폐씰 부재(160)가 구비될 수 있다.

다음, 상기 볼밸브(140)는 상부 플레이트(120)와 하부 플레이트(130)의 사이에 상,하 방향으로 구비되어 응축수 배출통로(150)를 선택적으로 개폐시키는 역할을 하는 것으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 하부 하우징(142), 상부 하우징(144), 볼(146) 및 하우징 소켓(148)을 포함할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 하부 하우징(142)은 하부 플레이트(130) 상에 고정 설치되어 볼밸브(140)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 하부 하우징(142)의 중심부에는 제3통로(153)와 연통되는 제1관통홀(142a)이 형성될 수 있다.

다음, 상기 상부 하우징(144)은 상부 플레이트(120)에 고정 설치되어 볼밸브(140)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 그 내부에는 응축수 배출통로(150)를 개폐시키는 볼(146)이 구비되고, 상부 하우징(144)의 일측에는 제4통로(154)와 연통되는 제2관통홀(144a)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 상부 하우징(144)의 하단에는 내측에 수용된 볼(146)의 이탈을 방지하기 위한 링 형상의 밀폐씰 및 이탈방지구(146a)가 구비되고, 상기 밀폐씰 및 이탈방지구(146a)의 상부에 위치되는 상부 하우징(144)의 내측에는 밀폐씰 및 이탈방지구(146a)가 고정 설치될 수 있도록 하는 결합구(146b)가 구비될 수 있다.

다음, 상기 볼(146)은 상부 하우징(144)의 내측에 수용되어 응축수 배출통로(150)를 개폐시키는 역할을 하는 것으로, 보다 상세하게는 제3통로(153)와 연통되는 하부 하우징(142)의 제1관통홀(142a) 상단을 개폐시키도록 설치될 수 있다.

즉, 상기 볼(146)은 상부 하우징(144)의 내측 하단에 구비되어 하부 하우징(142)에 형성된 제1관통홀(142a) 상단을 밀폐시킬 수 있도록 설치되는데, 응축수 유입구(122)를 통해 유입되어 응축수 배출통로(150), 보다 상세하게는 제3통로(153)의 내부에 채워지는 응축수에 의한 부력에 의해 상승하여 제1관통홀(142a) 상단을 개방시킬 수 있다.

상기와 같이 제1관통홀(142a) 상단이 개방되는 경우, 응축수는 상부 하우징(144)의 내측으로 유입되어 일측에 형성된 제2관통홀(144a)을 통해 제4통로(154) 방향으로 빠져나가게 되고, 상기 제4통로(154)와 연결된 제5통로(155) 및 응축수 배출구(132)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

또한, 응축수의 배출에 의해 응축수 배출통로(150)의 내부 압력이 약해지는 경우, 즉 응축수에 의해 볼(146)에 가해지는 부력이 약해지는 경우 볼(146)은 다시 하강하여 제1관통홀(142a) 상단을 폐쇄시키고, 이와 같은 과정의 반복에 의해 응축수 유입구(122)를 통해 유입되는 응축수를 외부로 배출시킬 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 볼(146)의 상승에 의해 제1관통홀(142a) 상단이 개방되어 응축수가 배출되는 과정에서 응축수 배출장치(100) 내,외부의 압력차에 의해 외부 공기가 응축수 배출구(132)를 통해 응축수 배출통로(150)로 유입되는 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이, 유입된 외부공기는 제5통로(155) 및 제4통로(154)를 통해 볼밸브(140) 방향으로 진입하게 되는데, 상기 제4통로(154)와 연통되는 상부 하우징(144)의 제2관통홀(144a)을 통해 외부 공기가 볼밸브(140)의 내측으로 유입되면, 유입되는 외부 공기의 압력은 응축수에 의한 부력에 의해 상승한 상태의 볼(146)을 다시 하강시키는 방향으로 작용하게 되므로, 외부 공기의 압력에 의해 볼(146)이 다시 하강하여 제3통로(153)와 연통된 제1관통홀(142a)의 상단부를 밀폐시키게 되고, 그에 따라 외부 공기가 제3통로(153) 방향, 즉 응축수 유입구(122) 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

다음, 상기 하우징 소켓(148)은 상부 하우징(144)과 하부 하우징(142) 사이의 연결부 외측에 결합되어 상부 하우징(144)과 하부 하우징(142)이 서로 결합될 수 있도록 하기 위한 구성으로, 나사 결합 등의 방식에 의해 상부 하우징(144)과 하부 하우징(142)을 결합시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 응축수 배출장치(100')의 다른 실시예에 의하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 응축수 유입구(172'), 응축수 배출구(174') 및 응축수 배출통로(176')가 유트랩(U-trap)(170')에 의해 형성되고, 볼밸브(140')는 유트랩(170')에 의해 형성되는 응축수 배출통로(176') 내부에 구비되도록 할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 본 실시예에서의 응축수 배출장치(100') 또한 모듈화되어 기체가 이동하는 이송배관(40)의 사이에 연결 설치되는 T자형 연결관(50)의 하부에 착탈 가능한 형태로 결합될 수 있는데, 먼저 상기 유트랩(170')은 T자형 연결관(50)의 하단에 일체로 결합되는 구성으로, T자형 연결관(50)에 결합되는 일측 단부에는 응축수 유입구(172')가 형성되고, 타측 단부에는 응축수 배출구(174')가 형성되며, 상기 응축수 유입구(172')와 응축수 배출구(174')의 사이에 형성되는 유트랩(170')의 내부 공간이 응축수 배출통로(176') 역할을 할 수 있다.

이때, 상기 유트랩(170')은 전술한 하우징(110)과 마찬가지로 볼트 등의 체결수단에 의해 T자형 연결관(50)의 하단에 착탈 가능한 형태로 결합될 수 있고, 상기 연결관(50)의 하단과 유트랩(170')의 상단에는 상호 간의 결합을 위한 플랜지 및 연결부를 밀폐시키기 위한 씰 등이 구비될 수 있으며, 상기 유트랩(170')은 연결관(50)과 동일한 직경 및 두께를 갖도록 하여 동일 재질로 형성될 수 있다.

즉, 기체가 상기 이송배관(40) 내부를 이동하는 과정에서 생성되는 응축수는 연결관(50)을 통해 유입되어 유트랩(170')을 통해 외부로 배출될 수 있는데, 상기 연결관(50)과 유트랩(170') 사이의 연결부, 즉 응축수 유입구(172')에는 이물질을 걸러내기 위한 이물질 거름망(180)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 유트랩(170') 내부에 수용된 응축수를 외부로 배출시킬 수 있도록 함과 동시에 외부로부터 역류하는 물이나 외부공기가 유트랩(170')을 통해 연결관(50) 방향으로 유입되는 것을 차단할 수 있는 볼밸브(140')는 유트랩(170')의 내부, 즉 응축수 배출통로(176')에 구비되는데, 보다 상세하게는 유트랩(170')에 의해 형성되는 응축수 배출통로(176') 중 응축수가 상향 이동하는 통로의 내측에 구비될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 볼밸브(140')는 밀폐씰 및 지지부재(145')와 볼(146')을 포함할 수 있는데, 상기 밀폐씰 및 지지부재(145')는 응축수가 상향 이동하는 응축수 배출통로(176')에 고정 설치되는 링 형상으로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 밀폐씰 및 지지부재(145')는 중앙부가 관통 형성된 링 형상으로 이루어져, 관통된 부분(이하, '통로'라 한다)을 통해 응축수가 응축수 배출구(174') 방향으로 배출될 수 있도록 구성되고, 상기 볼(146')은 밀폐씰 및 지지부재(145')의 상부에 안착되어 응축수가 배출될 수 있는 통로를 개폐시키는 역할을 하는 것으로, 전술한 실시예와 마찬가지로, 응축수 배출통로(176')에 채워지는 응축수에 의한 부력에 의해 볼(146')이 응축수 배출통로(176') 내부에서 승,하강 하면서 밀폐씰 및 지지부재(145')에 형성된 통로를 개폐시킬 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 볼(146')은 도 6에 나타낸 바와 같이, 밀폐씰 및 지지부재(145')의 상부에 안착 지지되어 밀폐씰 및 지지부재(145')에 형성된 통로를 밀폐시킨 상태로 존재하다가, 응축수 배출통로(176')의 내부에 응축수가 기준 높이 이상으로 채워지면, 응축수에 의한 부력에 의해 상승하여 상기 통로가 개방되고, 응축수는 개방된 통로를 통해 이동하여 응축수 배출구(174')를 통해 배출될 수 있다.

또한, 이송배관(40) 내부에 형성되는 음압에 의해 외부로부터의 물이나 공기 등이 응축수 배출구(174')를 통해 역류하여 유트랩(170') 내부로 진입하는 경우, 역류하는 외부의 물 또는 공기에 의한 압력에 의해 볼(146')이 밀폐씰 및 지지부재(145') 방향으로 이동하여 통로를 폐쇄시키거나, 밀폐씰 및 지지부재(145') 상에 안착된 상태의 볼(146')에 의한 통로의 밀폐력이 강화되므로, 역류하는 외부의 물 또는 공기가 유트랩(170')을 통해 연결관(50) 및 이송배관(40)의 내부로 유입되는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 응축수 배출장치(100,100')에 의하면, 비교적 단순한 구성에 의해 압력 차에 의한 외부 공기의 유입 방향과, 응축수 배출구(132,174')를 차단시키기 위한 밸브(140,140')의 이동방향을 동일하게 하여 외부 공기의 유입시 밸브에 의해 응축수 배출구(132,174')를 자동으로 차단시킬 수 있도록 함으로써 외부 공기의 유입을 원천적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 모듈화를 통해 시공 및 설치가 용이하도록 하고, 다양한 기체 이송배관(40)에 범용적으로 적용될 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 전술한 실시예들을 하수구, 세면대, 변기, 싱크대, 오수배출구 등의 일반 가정용 용도로 사용하거나, 혐기성 소화조에서 발생되는 포화압력 기체계 내부의 기액분리나, 폐기물 매립장 등에서 발생되는 매립가스 이송배관에서의 응축수 분리 및 역류 차단과 같은 산업용 용도로도 사용할 수 있는 등, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

본 발명은 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체적으로 음압이 형성되고, 포화증기, 매립가스 등과 같은 기체를 이송하기 위한 배관 내에 구비되어 기체에 포함된 수분, 즉 응축수를 기체와 분리하여 배출할 수 있도록 하면서도 외부 공기가 응축수 배출구를 통해 역류되어 유입되는 것을 원천적으로 차단시킬 수 있도록 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 관한 것이다.

40 : 이송배관 50 : 연결관
100, 100' : 응축수 배출장치 110 : 하우징
120 : 상부 플레이트 122, 172' : 응축수 유입구
130 : 하부 플레이트 132, 174' : 응축수 배출구
140,140' : 볼밸브 142 : 하부 하우징
142a : 제1관통홀 144 : 상부 하우징
144a : 제2관통홀 145' : 밀폐씰 및 지지부재
146, 146' : 볼 146a : 밀폐씰 및 이탈방지구
146b : 결합구 148 : 하우징 소켓
150, 176' : 응축수 배출통로 151 : 제1통로
152 : 제2통로 153 : 제3통로
154 : 제4통로 155 : 제5통로
160 : 밀폐씰 부재 170' : 유트랩
180 : 이물질 거름망

Claims (8)

1. 응축수 유입구와 응축수 배출구 및 응축수 배출통로를 포함하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치에 있어서,
   상기 응축수 배출통로에는 응축수 배출구를 통한 외부 공기가 유입되는 경우, 상기 외부 공기의 압력에 의해 응축수 배출통로를 폐쇄시키는 볼밸브가 구비되되,
   상기 응축수 배출통로는,
   응축수 유입구의 하부에 수직 방향으로 연장 형성되는 제1통로와, 상기 제1통로의 하단에 수평 방향으로 연장 형성되는 제2통로와, 상기 제2통로의 단부에 수직 방향으로 상향 연장 형성되는 제3통로와, 상기 제3통로의 상단에 수평 방향으로 연장 형성되는 제4통로 및 상기 제4통로의 단부에 수직 방향으로 하향 연장 형성되는 제5통로를 포함하고,
   상기 볼밸브는 제3통로와 제4통로의 사이에 구비되어 응축수 배출통로에 수용되는 응축수에 의한 부력에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치.
   
2. 삭제
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4. 제 1항에 있어서,
   상기 응축수 배출장치는,
   기체 이송배관에 구비되는 연결관의 하단에 일체로 결합되는 하우징과,
   상기 응축수 유입구가 형성되고, 상기 하우징의 내측에 수평 방향으로 설치되는 상부 플레이트와,
   상기 응축수 배출구가 형성되고, 상기 상부 플레이트의 하부에 위치되도록 하여 하우징의 내측에 수평 방향으로 설치되는 하부 플레이트를 포함하고,
   상기 볼밸브는 상부 플레이트와 하부 플레이트의 사이에 상,하 방향으로 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 볼밸브는,
   상기 하부 플레이트에 고정 설치되고, 제3통로와 연통되는 제1관통홀이 형성된 하부 하우징과,
   상기 상부 플레이트에 고정 설치되고, 일측에 제4통로와 연통되는 제2관통홀이 형성된 상부 하우징과,
   상기 상부 하우징의 내측에 수용되어 제1관통홀을 개폐시키는 볼 및
   상기 하부 하우징과 상부 하우징의 사이에 결합되는 하우징 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 볼은 제3통로에 채워지는 응축수에 의한 부력에 의해 상승하여 상기 제1관통홀을 개방시키는 것을 특징으로 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 볼은 응축수 배출구로부터 제2관통홀을 통해 외부공기가 유입되는 경우, 외부공기의 압력에 의해 제1관통홀을 밀폐시킴으로써 응축수 유입구 방향으로의 외부공기 유입을 차단시키는 것을 특징으로 하는 기체 이송배관용 응축수 배출장치.
   
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