KR20000020351U - 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩 - Google Patents

스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩 Download PDF

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Abstract

본 고안은 스팀트랩내의 응축수의 배출을 효과적으로 수행함으로서 스팀을 사용하는 설비의 효율적인 운영은 물론, 배관등의 부식과 동파를 방지하여 설비의 내구성을 향상시킬 수 있도록 개선된 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩에 관한 것이다. 본 고안은, 스팀트랩의 하부면에 입구가 연결되고, 배출구는 그 하부에서 대기로 개방되어지는 중공형 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 일정크기이상의 스팀압력으로 내부 유로를 차단하여 응축수의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 스프링의 탄성복원력에 의해서 내부유로를 개방하여 응축수를 배출하는 제 1차단기구; 및, 상기 제 1차단기구의 하부에 위치되어 일정크기이상의 스팀압력으로 내부 유로를 차단하여 응축수의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 디스크의 자중에 의해서 내부 유로를 개방하여 응축수를 배출하는 제 2차단기구;를 포함하는 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩을 제공한다. 본 고안에 의하면, 설비 및 배관의 응축수 배출은 물론, 스팀트랩의 내부에 잔류하는 응축수를 신속하고 원활하게 배출시켜 줌으로서, 동절기에 잔류하는 응축수로 인한 동결 및 동파의 문제점을 완전히 해결할 수 있는 것이다.

Description

스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩{DRAIN TRAP TO EASILY EXHAUST THE CONDENSED WATER IN STEAM TRAP}
본 고안은 스팀트랩의 내부에 고인 응축수를 자동으로 배출시키는 드레인 트랩에 관한 것으로, 보다 상세히는 스팀트랩내의 응축수의 배출을 효과적으로 수행함으로서 스팀을 사용하는 설비의 효율적인 운영은 물론, 배관등의 부식과 동파를 방지하여 설비의 내구성을 향상시킬 수 있도록 개선된 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩에 관한 것이다.
일반적으로 스팀을 사용하는 각종 생산설비가 장기간 가동 중지하는 경우, 이러한 스팀은 응축수로서 설비 내에 잔류하게 된다. 이러한 응축수는 동절기에는 동결되어 설비를 파손시키는 문제점도 초래하게 된다. 그리고, 스팀배관 특히 스팀트랩의 내부에 응축수가 장기간 정체되어 있으면, 이로 인한 설비의 부식원인이 되며, 이와 같이 내부가 부식되어진 설비로는 정상적인 설비가동이 어려워지게 된다. 그리고 이러한 부식은 설비의 내구성을 현저히 저하시키는 것은 물론이다.
이러한 문제점을 해소하기 위해서 도 1 및 도 2에는 종래의 스팀트랩 및 드레인 트랩(160)이 도시되어 있다. 이들 장치는 스팀트랩(150)에서 스팀배관내의 응축수를 수집하면, 이러한 스팀트랩(150)으로부터 드레인 트랩(160)이 응축수를 배출시키는 것이다.
상기와 같은 종래의 드레인 트랩(160)은 그 입구(162)가 스팀트랩(150)의 하단에 연결되고, 그 출구(164)는 대기중에 개방된 것이며, 내부에는 정해진 온도에 따라서 수축 및 팽창을 하는 바이메탈 디스크(170)를 갖추고, 상기 바이메탈 디스크(170)가 응축수 유로(172)를 개폐시키도록 구성되는 것이다. 즉, 응축수의 온도가 고온인 경우, 바이메탈 디스크(170)의 팽창으로 상기 바이메탈 디스크(170)의 볼(174)이 유로(172)를 폐쇄시키고, 응축수가 다량 모여져서 그 온도가 저하되면, 바이메탈 디스크(170)가 수축하여 볼(174)이 유로(172)를 개방하여 응축수가 드레인 트랩(160)을 통하여 외부로 배출되어지는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 드레인 트랩(160)은 바이메탈 디스크(170)의 작동으로 유로(172)가 개폐되어지는 데, 드레인 트랩(160)의 배출 유로(172) 위치가 드레인 트랩(160)의 중간부위에 위치함으로서 항상 그 내부에는 일정량의 응축수가 존재하는 것이다. 따라서, 완전한 응축수의 배출이 이루어지지 못함으로서 드레인 트랩(160)의 부식을 초래하고 동절기에는 동파되는 등 제 기능을 효과적으로 수행하지 못하는 것이었다.
따라서, 응축수가 적절하게 배출되어지지 못하는 스팀트랩(150)은 정상적으로 작동하지 못하고, 이러한 스팀트랩(150)이 장착된 스팀배관도 정상적이지 못하며, 스팀을 사용하는 설비의 안정적이고 효과적인 운용이 불가능한 문제점을 갖는 것이었다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 스팀트랩내의 응축수의 배출을 효과적으로 수행함으로서 스팀을 사용하는 설비의 효율적인 운영은 물론, 배관등의 부식과 동파를 방지하여 설비의 내구성을 향상시킬 수 있도록 개선된 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩을 제공함에 있는 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 스팀트랩을 도시한 단면도;
도 2는 도 1의 스팀트랩에 갖춰진 드레인 트랩의 내부구성을 도시한 단면도;
도 3은 본 고안에 따른 드레인 트랩의 분해 사시도;
도 4는 본 고안에 따른 드레인 트랩의 일부 절개 사시도;
도 5는 본 고안에 따른 드레인 트랩의 단면도;
도 6은 본 고안에 따른 드레인 트랩의 작동 상태도;
도 7은 본 고안에 따른 드레인 트랩이 스팀트랩에 장착된 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
8..... 입구 9..... 배출구
10.... 케이싱 15,17... 제 1 및 2공간
22,24... 제 1 및 2차단기구 28.... 스프링
30.... 작동구 36.... 걸림턱
45.... 피스톤 47.... 실린더
52,54.... 밸브시트 58.... 스팀 유입관
150... 스팀트랩 154... 응축수
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 스팀트랩의 하부에 장착되어 그 내부에 고인 응축수를 자동으로 배출시키는 드레인 트랩에 있어서,
스팀트랩의 하부면에 입구가 연결되고, 배출구는 그 하부에서 대기로 개방되어지는 중공형 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 일정크기이상의 스팀압력으로 내부 유로를 차단하여 응축수의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 스프링의 탄성복원력에 의해서 내부 유로를 개방하여 응축수를 배출하는 제 1차단기구; 및, 상기 제 1차단기구의 하부에 위치되어 일정크기이상의 스팀압력으로 내부 유로를 차단하여 응축수의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 디스크형의 피스톤 자중에 의해서 내부 유로를 개방하여 응축수를 배출하는 제 2차단기구;를 포함함을 특징으로 하는 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩을 마련함에 의한다.
이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
본 고안에 따른 드레인 트랩(1)은 도 7에 도시된 바와 같이, 스팀트랩(150)의 하부에 장착되어 그 내부에 고인 응축수를 자동으로 배출시키는 장치인 것이다. 이러한 드레인 트랩(1)은 스팀트랩(150)의 하부면에 입구(8)가 연결되고, 배출구(9)는 그 하부에서 대기로 개방되어지는 중공형 케이싱(10)을 갖추며, 상기 케이싱(10)은 그 상단부가 스팀트랩(150)의 하부면에 플랜지(12)등으로 결합된다. 그리고 내부에는 상기 입구(8)와 하부 배출구(9)를 이어주는 유로(P)가 형성되며, 상기 유로(P)에는 제 1공간(15)과 제 2공간(17)이 마련되며, 상기 제 1공간(15)과 제 2공간(17)에는 각각 제 1 및 제 2차단기구(22)(24)가 장착된 구성을 갖는다.
그리고, 상기 케이싱(10)의 제 1공간(15)내부에서 장착되는 제 1차단기구(22)는 일정크기이상의 스팀압력으로 내부 유로(P)를 차단하여 응축수의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 스프링(28)의 탄성복원력에 의해서 내부유로(P)를 개방하여 응축수를 배출하는 구성을 이룬다. 즉, 제 1차단기구(22)는 제 1공간(15)의 하부측에 오목하게 형성된 요홈(32)의 내측에 스프링(28)이 위치되고, 상기 스프링(28)의 상부면에는 시트형의 작동구(30)가 연결되며, 상기 요홈(32)의 상부측으로 + 자형의 단면을 이루는 걸림턱(36)이 형성된다. 이러한 제 1차단기구(22)는 상기 스프링(28)의 탄발력으로서 상기 작동구(30)가 상승된 상태이면, 제 1공간(15)내의 응축수등이 상기 작동구(30)가 요홈(32)을 개방하도록 상승된 상태이기 때문에 제 1공간(15)으로부터 요홈(32)을 거쳐서 요홈(32)의 중앙에 마련된 유로(P)를 통하여 그 하부의 제 2공간(17)으로 흘러 배출되는 것이다. 그러나, 상기 케이싱(10)의 입구(8)로부터 제 1공간(15)으로 스팀이 유입되면, 상기 스팀의 압력이 작동구(30)를 가압하여 스프링(28)을 압축시키고, 작동구(30)는 요홈(32)의 상단을 막아서 상기 제 1공간(15)으로부터 요홈(32)으로 유체의 흐름을 차단하는 것이다. 이러한 경우, 상기 + 자형의 걸림턱(36)은 상기 제 1공간(15)으로부터 요홈(32)으로 유체외의 이물질이 유입되는 것을 차단하며, 동시에 스프링(28)의 복원력으로서 과도하게 작동구(30)를 상승시켜서 요홈(32)으로부터 이탈되지 않도록 하는 것이다.
그리고, 상기 제 1차단기구(22)의 하부에는 제 2공간(17)내에 제 2차단기구(24)가 장착되는 바, 상기 제 2차단기구(24)는 일정크기 이상의 스팀압력으로 케이싱(10)의 내부 유로(P)를 차단하여 응축수의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 디스크형의 피스톤(45) 자중에 의해서 내부 유로(P)를 개방하여 응축수를 배출하는 구조를 갖는다.
상기 제 2차단기구(24)는 상기 제 2공간(17)내부에 제 2공간(17)보다는 직경이 작은 중공형의 실린더(47)를 갖추고, 상기 실린더(47)에서 상하이동이 가능한 디스크형 피스톤(45)을 갖추며, 상기 피스톤(45)은 실린더(47)의 상,하부 측으로 그 축(49)이 밀봉가능하도록 연장되어 각각 원추형의 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)를 갖추고 있다. 그리고, 상기 실린더(47)에는 상기 제 1공간(15)으로부터 케이싱(10)의 외측에서 연장되는 스팀유입관(58)이 연결되고, 상기 스팀 유입관(58)의 중간에는 압력조절밸브(60)가 장착되는 한편, 상기 스팀 유입관(58)은 실린더(47)의 하부측에 연결되어 상기 스팀 유입관(58)을 통하여 제 1공간(15)으로부터 실린더(47)로 스팀이 유입되면 상기 실린더(47)내의 피스톤(45)을 상부측으로 밀어 올리도록 구성되는 것이다.
또한, 상기 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)는 각각 피스톤(45)이 실린더(47) 내에서 상승위치에 있는 경우, 제 1밸브 시트(52)가 상기 제 1공간(15)으로부터 제 2공간(17)으로 연장되는 유로(P)를 막아 주도록 위치되고, 동시에 제 2밸브 시트(54)는 제 2공간(17)으로부터 배출구(9)를 이어주는 유로(P)를 막아주도록 위치된다. 그러나 상기 피스톤(45)이 실린더(47)내에서 하강된 상태를 유지하면, 상기 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)는 각각 상기 유로(P)들을 개방시킴으로서 이들 유로(P)를 통하여 이를 통한 유체의 흐름을 허용하는 것이다.
또한, 상기 제 2공간(17)의 하부면은 원추형의 내면(17a)을 이룸으로서 상기 제 2공간(17)내에 저장된 유체가 모두 하부로 원활하게 흘러 배출되도록 구성되는 것이다.
미설명 부호(70)는 축의 하강량을 조절하는 스토퍼이다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 드레인 트랩(1)은 제 5도에 도시된 바와 같이 설비가 정상적으로 작동중일 경우는, 스팀트랩(150)내에 유입된 스팀의 압력( 대략 12Kg/cm2)으로 인하여 케이싱(10)의 입구(8)측으로는 스팀과 응축수의 일부가 유입되며, 상기 스팀의 압력이 제 1공간(15)으로 미치게 된다. 동시에 제 1공간(15)내부의 스팀은 스팀 유입관(58)을 통하여 제 2공간(17)내부의 실린더(47)로 미치게 되며, 상기 피스톤(45)의 하부측으로 가해진 스팀의 압력은 피스톤(45)을 상승시키고, 그에 따라서 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)가 제 1공간(15)으로부터 제 2공간(17)으로 이어지는 유로(P)와 상기 제 2공간(17)으로부터 배출구(9)로 이어주는 유로(P)를 각각 막아주게 된다. 이러한 경우, 상기 제 2공간(17)내의 실린더(47)는 밀봉상태이기 때문에 상기 제 2공간(17)에 실린더(47)로부터의 스팀 누출은 없는 것이다. 또한, 상기 스팀유입관(58)의 압력조절밸브(60)도 개방된 상태이다.
그리고, 상기 제 1공간(15)으로 유입된 스팀은 그 압력으로 디스크형 작동구(30)를 하강시키게 되며, 상기 작동구(30)는 스프링(28)을 압축하면서 요홈(32)의 상단을 막아서 요홈(32)을 통한 유체의 흐름을 차단한다. 따라서, 상기 케이싱(10)의 입구(8)측으로 스팀의 압력이 미치면, 상기 제 1 및 제 2차단기구(22)(24)는 각각 케이싱(10)내의 유로(P)를 차단하여 스팀은 물론 응축수의 배출을 전혀 허용하지 않게 된다.
따라서, 상기와 같은 드레인 트랩(1)을 장착한 스팀트랩(150)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 스팀트랩(150)의 고유한 응축수 배출관(152)을 통하여 정상적으로 응축수(154)를 배출시키게 된다. 이러한 작동은 스팀트랩(150)의 내부에 장착된 볼 프로트(156)가 스팀트랩(150)의 내부에 응축수(154)가 일정수위 차오르면 뜨게 되어 응축수 배출관(152)을 개방시킴으로서 스팀의 압력으로 스팀 트랩(150)의 내부에 모여진 응축수(154)가 배출관(152)을 통하여 외부로 배출되며, 이러한 응축수(154)의 배출이 완료되면 볼 프로트(156)의 자중으로 배출관(152)을 폐쇄하여 또 다른 응축수(154)가 모일 때까지 대기하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 과정에서 일정기간동안 설비의 가동이 중지되면, 상기 스팀트랩(150)의 내부로는 다량의 응축수(154)가 유입되고, 스팀이 공급되지 않으므로 스팀의 압력이 제거된 상태이며, 따라서 스팀트랩(150)의 하부면에 입구(8)가 연결된 드레인 트랩의 입구(8)에는 스팀 압력이 미치지 않게 되어 제 1차단기구(22)의 스프링(28)이 탄성 복원력을 발휘하게 된다.
따라서, 상기 작동구(30)가 상승되어 요홈(32)을 개방시키게 되며, 상기 스팀 유입관(58)으로도 스팀의 압력이 미치지 않게 되어 밀어 올린 상태의 피스톤(45)이 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)의 무게와 함께 자중에 의해서 실린더(47)내에서 하강된다. 이러한 상태가 도 6에 도시되어 있으며, 따라서, 상기 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)는 각각 케이싱(10)내의 유로(P)들을 개방시켜서 케이싱(10)의 입구(8)로부터 제 1공간(15) 그리고 요홈(32), 제 2공간(17) 및 배출구(9)로 이어지는 하나의 연통된 유로(P)를 이루며, 스팀트랩(150)내에 모여진 응축수(154)는 상기와 같은 케이싱(10)의 입구(8), 제 1공간(15), 요홈(32), 제 2공간(17)의 실린더(47) 외측 유로(P) 및 배출구(9)를 통하여 외부로 하향 배출되는 것이다.
이와 같이 배출이 이루어짐으로서, 스팀트랩(150)의 하부측에 케이싱(10)의 입구(8)가 연결되는 본 고안의 드레인 트랩(1)은 스팀트랩(150)내부의 모든 응축수를 원활하게 배출시킬수 있는 것이다. 그리고 제 2공간(17)의 하부면이 원추형 경사 내면(17a)을 이루기 때문에 드레인 트랩(1)의 내부에도 아무런 응축수(154)가 잔류하지 않음으로서 응축수의 원활한 배출을 이루게 된다.
한편, 상기와 같은 상태에서 다시 설비가 가동되어지면, 스팀 트랩(150)의 내부로 스팀의 압력이 미침으로서 작동구(30)가 스프링(28)을 압축시키면서 요홈(32)을 막아주고, 실린더(47)내의 피스톤(45)을 스팀 유입관(58)으로부터의 스팀압력이 밀어 올려서 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)가 유로(P)들을 막아주는 것이다. 이러한 경우에도 상기 실린더(47)내의 피스톤(45)에는 하부측으로 스팀의 압력이 미치도록 사전에 여유공간을 확보하도록 스토퍼(70)에 의해서 그 크기가 설계되어 있기 때문에 상기와 같은 스팀압력에 의한 상승작동을 원활하게 수행할 수 있는 것이다.
상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 스팀을 이용하는 설비의 가동이 정지되는 경우, 설비 및 배관의 응축수 배출은 물론, 스팀트랩(150)의 내부에 잔류하는 응축수를 신속하고 원활하게 배출시켜 줌으로서, 동절기에 잔류하는 응축수로 인한 동결 및 동파의 문제점을 완전히 해결할 수 있는 것이다.
동시에 스팀트랩(150)의 내부에 잔류하는 응축수로 인한 부식등의 문제점을 사전에 예방함으로서 설비의 내구성을 향상시키고, 원활한 정상적인 설비가동을 이룰 수 있는 실용상의 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (4)

  1. 스팀트랩(150)의 하부에 장착되어 그 내부에 고인 응축수(154)를 자동으로 배출시키는 드레인 트랩에 있어서,
    스팀트랩(150)의 하부면에 입구(8)가 연결되고, 배출구(9)는 그 하부에서 대기로 개방되어지는 중공형 케이싱(10); 상기 케이싱(10)의 내부에서 일정크기이상의 스팀압력으로 내부 유로(P)를 차단하여 응축수(154)의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 스프링(28)의 탄성복원력에 의해서 내부유로(P)를 개방하여 응축수를 배출하는 제 1차단기구(22); 및, 상기 제 1차단기구(24)의 하부에 위치되어 일정크기이상의 스팀압력으로 내부 유로(P)를 차단하여 응축수(154)의 배출을 차단하고, 스팀의 압력이 일정치 이하이면 디스크형의 피스톤(45) 자중에 의해서 내부유로(P)를 개방하여 응축수를 배출하는 제 2차단기구(24);를 포함함을 특징으로 하는 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1차단기구(22)는 케이싱(10)의 제 1공간(15)의 하부측에 오목하게 형성된 요홈(32)의 내측에 스프링(28)이 위치되고, 상기 스프링(28)의 상부면에는 시트형의 작동구(30)가 연결되며, 상기 요홈(32)의 상부측으로 + 자형의 단면을 이루는 걸림턱(36)이 형성되어, 상기 스프링(28)의 탄발력으로서 상기 작동구(30)가 상승된 상태이면, 제 1공간(15)내의 응축수가 제 1공간(15)으로부터 요홈(32)을 거쳐서 요홈(32)의 중앙에 마련된 유로(P)를 통하여 그 하부의 제 2공간(17)으로 흘러 배출되고, 스팀의 압력이 작동구(30)를 가압하면, 작동구(30)는 요홈(32)의 상단을 막아서 상기 제 1공간(15)으로부터 요홈(32)으로 유체의 흐름을 차단하도록 구성됨을 특징으로 하는 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2차단기구(24)는 상기 케이싱(10)의 제 2공간(17)내부에 제 2공간(17)보다는 직경이 작은 중공형의 실린더(47)를 갖추고, 상기 실린더(47)에서 상하이동이 가능한 디스크형 피스톤(45)을 갖추며, 상기 피스톤(45)은 실린더(47)의 상,하부 측으로 그 축(49)이 밀봉 가능하도록 연장되어 각각 원추형의 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)를 갖추는 한편, 상기 실린더(47)에는 상기 제 1공간(15)으로부터 케이싱(10)의 외측에서 연장되는 스팀유입관(58)이 연결되고, 상기 스팀 유입관(58)의 중간에는 압력조절밸브(60)가 장착되며, 상기 스팀 유입관(58)은 실린더(47)의 하부측에 연결됨으로서, 상기 피스톤(45)이 실린더(47) 내에서 상승위치에 있는 경우, 제 1밸브 시트(52)및 제 2밸브 시트(54)가 제 2공간(17)으로부터 배출구(9)를 이어주는 유로(P)를 막아주며, 상기 피스톤(45)이 실린더(47)내에서 하강된 상태를 유지하는 경우, 상기 제 1 및 제 2밸브 시트(52)(54)는 상기 유로(P)들을 개방시켜 이를 통한 유체의 흐름을 허용하도록 구성됨을 특징으로 하는 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 2공간(17)의 하부면은 원추형의 내면(17a)을 이룸으로서 상기 제 2공간(17)내에 저장된 유체가 하부로 원활하게 흘러 배출되도록 구성됨을 특징으로 하는 스팀트랩내의 응축수 배출이 용이한 드레인 트랩.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100807664B1 (ko) * 2001-11-21 2008-02-28 주식회사 포스코 스팀 응축수를 이용한 동파방지 장치
CN107061981A (zh) * 2017-04-21 2017-08-18 湖州职业技术学院 一种先导式蒸汽疏水阀
KR101897439B1 (ko) * 2018-05-17 2018-09-10 최규호 다단압축기용 오토드레인트랩
KR20190106213A (ko) * 2018-03-08 2019-09-18 오순웅 동파 방지용 응축수 배출장치가 구비된 스팀 트랩

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