KR200494642Y1 - 증기 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증기 추출장치에 관한 것으로, 정수를 스팀으로 가열하여 증기로 생성하는 스팀타워; 상기 스팀타워에 정수를 공급하는 정수 공급기; 상기 스팀타워에 스팀을 공급하는 스팀 공급기; 및 상기 스팀타워의 드레인에 연결되어 스팀이나 정수의 배출을 안내하는 배출기;를 포함하며, 스팀으로 정수를 가열하여 증기를 생산한다.

Description

증기 추출장치 {DISTILLATION TYPE EXTRACTION APPARATUS FOR VAPOR}

본 고안은 증류추출장치에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 정제수를 가열하여 순수증기나 증류수를 제공하는 증류식 증기 추출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 청정증기로 불리우는 순수증기는 불순물이 거의 완전하게 제거되어 전도도가 제로(Zero)에 가까운 증기이다. 이러한 순수증기는 대부분 크린룸이나 건물의 공조기에 설치된 가습배관을 통해 실내로 공급된다. 즉, 순수증기는 실내의 가습, 멸균을 필요로 하는 장비, 위생배관, 공조기 등에 사용된다. 그리고, 증류수는 멸균을 필요로 하는 의약품이나 식료품에 사용된다.

전술한 증류수의 경우 대한민국 특허청에 특허등록된 등록 제10-0243518호호(명칭: 고순도 증류수 제조를 위한 증류장치) 및 제10-0243519호(명칭: 고순도 증류수 제조를 위한 증류방법)에 개시된 증류장치에 의해 제조된다. 이러한 종래기술에 의한 증류장치는 도 1에 도시된 바와 같은 증류탑에 의해 고온의 순수증기를 생성한 후 미도시된 냉각장치를 통해 냉각시켜서 증류수를 제조한다.

여기서, 전술한 증류탑은 도 1에 도시된 바와 같이 스팀라인(ST)을 통해 하우징(10)의 내부로 고온의 스팀이 공급되며, 예열기(S/H)를 통해 하우징(10)의 내부를 관통하는 바이패스관(11)으로 상수관(1)의 상수가 공급된다. 그리고, 바이패스관(11)은 하우징(10)의 내부에서 스팀 열로 상수를 재 예열한 후 하우징(10)의 상부로 공급하여 노즐판(12)의 노즐(12a)을 통해 하향관(15)으로 상수를 공급한다. 이때, 상수는 스팀의 열기에 의해 약 135℃ 내지 140℃로 가열되어 고온의 증기로 변한다. 이러한 고온의 증기는 하향관(15)의 하단을 통해 스크류 사이클론(17)의 외측을 나선형태로 지난 후, 필터(18)가 내장된 증기관(20)을 경유하여 외부로 배출된다.

한편, 하우징(10)은 일부의 증기가 응축되면서 생성되는 증류수가 하부에 집수된 후 드레인된다.

이러한 증류탑은 도 2에 도시된 바와 같이 복수(C1~C8)로 병렬 구성되어 바이패스관(11) 및 증기관(20)을 통해 서로 연결된다. 그리고, 증류탑(C1~C8)은 상수관(1)의 상수가 바이패스관(11)을 통해 우측의 제일 첫째 증류탑(C8)에서부터 좌측의 제일 마지막 증류탑(C1)으로 공급되면서 증류탑(C1~C8)의 스팀에 의해 예열된 후, 제일 마지막 증류탑(C1)의 하부(하우징의 하부)로 드레인되는 증류수가 제일 마지막 증류탑(C1)의 상부로 공급된다. 이때, 증류탑(C1~C8)은 마지막 증류탑(C1)에 공급된 상수를 가열하여 증기관(20)을 통해 다른 증류탑(C2~C8)의 상부로 공급하면서 하부로 드레인되는 증류수도 함께 다른 증류탑(C2~C8)으로 공급한다. 따라서, 증류탑(C1~C8)은 스팀기의 스팀 및 증기관(20)으로 공급되는 고온의 증기를 통해 상부로 공급된 증류수를 가열하여 증기를 생성한 후, 최종적으로 생성된 증기 및 증류수를 냉각기(CL)로 냉각시켜서 순수한 증류수를 생산한다.

그러나, 이러한 종래기술은 정수(상수)가 스팀에 의해 반복적으로 가열되지 못하므로 가열효율이 사실상 매우 저조하며, 이에 따라 증류수나 순수증기의 생산성이 매우 저조하다. 그리고, 정수를 예열하는 예열기(S/H)를 제조하기 위해서는, 스팀공급용 파이프 및 정수공급용 파이프를 교차상태로 여러번 절곡하여 제조해야 하므로 예열기(S/H)의 제조가 원활하지 못하다.

대한민국 특허등록 제10-0243518호 대한민국 특허등록 제10-0243519호

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기존의 증류탑에 해당하는 스팀타워의 구성요소 및 설치구조가 개량되어 내부의 구성요소들 사이에 정수나 스팀이 관류하는 이격공간이 구비된 증기 추출장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

특히, 스팀타워 내부의 설치구조에 의해 정수나 정수의 증발에 의한 증기를 여러 차례에 걸쳐서 반복적으로 가열할 수 있는 증기 추출장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

그리고, 스팀타워의 내부로 공급되는 스팀을 분산시키거나, 스팀을 나선형으로 공급할 수 있는 증기 추출장치를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

또, 스팀타워의 내부로 공급된 정수를 가온할 수 있고, 이에 더하여 증기에 의한 응축수가 용이하게 회수될 수 있으며, 더 나아가 증기 및 응축수를 용이하게 분리할 수 있는 증기 추출장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

또한, 스팀을 공급하는 구성요소에 스팀을 분산시킬 수 구성이 구비된 증기 추출장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

아울러, 회수되는 스팀을 재활용하여 정수를 예열시킬 수 있는 구성요소가 간단하게 구성된 증기 추출장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

게다가, 스팀타워에서 배출되기 전의 증기에 의한 응축수를 용이하게 회수할 수 있는 증기 추출장치를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 증기 추출장치는, 정수가 유입되는 정수 공급구 및 정수를 가열하기 위한 스팀이 공급되는 적어도 하나의 스팀 공급구가 제각기 마련되고, 내부에 정수 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓을 가지며, 유입된 스팀이나 정수를 배출하기 위한 드레인 및 스팀의 열로 가열되는 정수의 증기를 배출하는 증기 배출구가 마련된 스팀타워; 상기 스팀타워의 상기 정수공급구에 정수를 공급하는 정수 공급기; 상기 스팀타워의 상기 스팀 공급구에 스팀을 공급하는 스팀 공급기; 및 상기 드레인에 연결되어 스팀이나 정수의 배출을 안내하는 배출기;를 포함한다.

상기 스팀타워는, 상기 자켓들이 서로 이격된 상태로 중첩되어 이격된 틈새에 의헤 제공되는 이격공간을 통해 정수 및 스팀이 관류하는 것을 특징으로 한다.

상기 스팀타워는, 상기 스팀 공급구 중 하나를 이루는 제1 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면을 갖는 제1 스팀 자켓; 상기 정수 공급구가 일측에 마련되어 내부로 정수가 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 상기 제1 스팀 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 상기 제1 스팀 자켓의 외측을 따라 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 정수가 관루하는 제1 이격공간이 마련된 정수 자켓; 상기 스팀 공급구 중 다른 하나를 이루는 제2 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 상기 정수 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 상기 정수 자켓의 외측과 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 스팀이 관류하는 제2 이격공간이 마련된 제2 스팀 자켓; 상기 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 상기 제1 스팀 자켓의 상부에서 증기를 포집하고, 포집된 증기가 배출되도록 상기 증기 배출구가 마련된 캡형태의 커버 자켓; 상기 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 상기 제1 스팀 자켓의 내부 공간 및 상기 커버 자켓의 내부 공간을 분할하는 분할판; 및 상기 제1 스팀 자켓의 내부에 배관되어 상기 커버 자켓의 내부 공간을 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 정수 자켓 사이의 상기 제1 이격공간과 연통시키고, 상기 제1 이격공간에서 발생되는 증기를 상기 커버 자켓의 내부 공간에 공급하는 복수의 스팀 파이프;를 포함한다.

상기 드레인은, 상기 제1 스팀 자켓과 상기 정수 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 타측에 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 스팀 자켓, 상기 정수 자켓, 상기 제2 스팀 자켓 및 스팀 파이프의 설치 구조에 의해 상기 정수가 반복적으로 가열되는 것을 특징으로 한다.

상기 정수는, 상기 정수 자켓(50)의 측벽에서 바닥판으로 이동시, 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 스팀이 상기 정수 자켓의 측벽측 상기 제1 이격공간을 제각기 가열함에 따라 1차로 가열되고, 상기 정수 자켓의 바닥판에 집수된 후, 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 스팀이 상기 정수 자켓(50)의 바닥판측 상기 제1 이격공간을 가열함에 다라 2차로 가열되며, 상기 정수 자켓의 바닥판에서 증기로 기화된 후, 상기 제1 스팀 자켓의 스팀이, 상기 스팀 파이프를 가열함에 따라 상기 스팀 파이프의 내부에서 3차로 가열되는 것을 특징으로 한다.

본 고안은, 상기 제1 스팀 자켓의 내주면에 이격상태로 구비되어 상기 제1 스팀 자켓의 내부로 유입된 스팀을 분산시키는 배플이나, 상기 제1 스팀 자켓의 외주면에 상기 스팀 자켓의 길이방향을 따라 나선형으로 마련되어 상기 제1 스팀 자켓으로 유입되는 스팀을 회류시키는 스크류윙 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

본 고안은, 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 정수 자켓 사이의 상기 틈새에서 발생되는 증기를 통해 상기 정수 자켓의 바닥판에 집수되는 정수를 가온하는 가온부재;를 더 포함한다.

상기 가온부재는, 상기 제1 스팀 자켓의 바닥판 및 상기 정수 자켓의 바닥판 사이에 구비된 틈새를 횡방향으로 가로지르는 상태로 설치되고, 상기 정수 자켓의 바닥판에서 발생되는 증기를 통기가능하게 격리하는 다수의 관통홀이 형성된 타공판;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 타공판은, 상기 관통홀을 통해 일부의 증기를 통기시키고, 나머지 부위를 통해 증기를 격리시켜서 격리된 증기를 통해 상기 정수 자켓의 바닥판에 집수된 정수의 수온을 상승시키는 것을 특징으로 한다.

상기 가온부재는, 상기 타공판이 하부를 향해 오목하게 형성되어 하부면에 응결되는 증기에 의한 응축수가 상기 타공판의 하부면의 곡률을 따라 적하되도록 구성된다.

상기 관통홀은, 상기 타공판의 테두리를 따라 형성되고, 상부에 위치하는 상기 스팀 파이프의 지름보다 작은 크기의 테두리공; 및 상기 타공판의 중앙을 중심으로 중앙부에 이격상태로 형성되어 상기 스팀 파이프의 하단과 대향하며, 상기 스팀 파이프의 지름보다 크게 형성된 중앙공;을 포함한다.

상기 스팀 공급구는, 상기 제1 스팀 자켓이나 상기 제2 스팀 자켓에 횡방향으로 관통되는 관체로 구성된다.

본 고안은, 상기 스팀 공급구에 마련되어 상기 스팀 공급구의 단부로 배출되는 스팀을 분산시키는 디스트리뷰터;를 더 포함한다.

상기 디스트리뷰터는, 상기 스팀 공급구의 단부측 내부에 돌출형성되어 단부로 배출되는 증기의 일부를 굴절시키는 내부돌기; 및 상기 스팀 공급구에 구멍형태로 형성되어 상기 내부돌기에 의해 굴절되는 일부의 증기를 배출하는 벤트;를 포함한다.

본 고안은, 상기 드레인을 통해 배출되는 스팀 및 상기 정수 자켓에 공급되는 정수를 열교환시키는 열교환기;를 더 포함한다.

상기 열교환기는, 상기 정수 자켓으로 공급되는 정수가 유입 및 배출되는 정수통; 및 상기 정수통의 외측에 구비되어 상기 정수통을 감싸고, 상기 드레인의 스팀이 유입 및 배출되는 스팀통;을 포함한다.

상기 내부돌기는, 상기 스팀 공급구의 단부가 비딩가공됨에 따라 상기 스팀 공급구의 내주면에 돌출형성되는 비딩부나, 상기 스팀 공급구의 단부측 내주면을 따라 구비된 중공링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 분할판은, 상기 커버 자켓의 내부 공간과 대향하는 상부면에 경사상태로 마련되되, 상기 스팀 파이프의 상단을 향해 하향경사를 갖는 경사부;를 더 포함한다.

상기 분할판은, 상기 스팀 파이프들 사이에 위치하도록 상부면의 중앙에 구비되고, 반구형의 캡으로 이루어져서 상기 커버 자켓의 내부공간에서 발생되는 응축수를 상기 스팀 파이프로 안내하는 돔;을 더 포함한다.

전술한 바와 같은 본 고안은, 스팀 및 정수가 유입되는 자켓들이 제1 스팀 자켓과 정수 자켓 및 제2 스팀 자켓으로 구성되되, 각각의 자켓들이 이격상태로 설치되도록 구성되어 이격된 틈새를 통해 정수나 스팀이 관류하므로 스팀 및 정수의 열교환이 용이하여 증기를 원활하게 생산할 수 있고, 스팀이 유입되는 자켓들 사이에 정수가 유입되는 자켓이 개재되어 정수가 양측의 스팀으로 가열됨에 따라 더욱 원활하게 증기를 생산할 수 있다. 즉, 증기를 원활하게 추출할 수 있다.

특히, 내부에 스팀이 충전되는 제1 스팀 자켓의 하부에 정수 자켓이 이격상태로 설치되어 정수 자켓의 내부 측방 및 하부에 정수가 관류하는 제1 이격공간이 구비되고, 정수 자켓의 하부에 제2 스팀 자켓이 이격상태로 설치되어 정수 자켓의 외부 측방 및 하부에 스팀이 관류하는 제2 이격공간이 구비되며, 제1 이격공간과 연통된 스팀 파이프가 제1 스팀 자켓의 내부에 배관되므로, 정수 자켓의 정수가 3차에 걸쳐서 가열된다. 이때, 정수는 정수 자켓의 측방으로 유입되면서 제1 스팀 자켓 및 제2 스팀 자켓의 스팀에 의해 1차로 가열 내지 예열되고. 정수 자켓의 바닥판에 집수되어 상하부의 제1 스팀 자켓 및 제2 스팀 자켓의 스팀에 의해 2차로 가열되며, 2차 가열에 의해 증기로 기화되어 스팀 파이프를 관류하면서 제1 스팀 자켓의 스팀에 의해 3차로 가열된다. 따라서, 정수는 원활하게 가열되며, 기화시간도 단축된다.

그리고, 자켓의 내부에 배플이나 스크류윙이 구비되므로 스팀을 분산시킬 수 있을 뿐만 아니라, 스팀이나 정수를 나선형으로 회류시켜 이동시의 지체시간을 지연시킬 수 있으며, 이에 따라 스팀이나 정수의 가열효율을 향상시킬 수도 있다.

또, 제1 스팀 자켓 및 정수 자켓 사이에 설치되는 가온부재의 타공판이, 증기를 소통시키면서 일부의 증기를 격리시키므로 격리된 증기를 통해 정수의 수온을 가온시킬 수 있고, 이에 따라 증기의 생성시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 타공판이 하방으로 오목하게 형성되므로 타공판에 응축되는 격리된 증기의 응축수가 하부면의 곡률을 따라 정수 자켓의 바닥판에 용이하게 회수되며, 타공판의 관통홀이 테두리공 및 중앙공으로 구성되므로 스팀 파이프에 증기를 원활하게 공급하면서 증기를 격리시켜 수온을 가온시킬 수도 있다.

아울러, 스팀 공급구의 단부에 구멍형태의 벤트, 그리고 비딩부나 중공링으로 구성된 내부돌기가 구비되므로, 배출되는 스팀이 내부돌기에 의해 굴절되어 벤트로 배출됨에 따라 스팀을 원활하게 분산시켜서 배출할 수 있으며, 이에 따라 스팀을 골고류 공급할 수 있다.

게다가, 제1 스팀 자켓 및 제2 스팀 자켓에서 드레인되는 스팀의 열이 열교환기를 통해 정수와 열교환되므로 정수 자켓에 공급되는 정수를 예열하여 공급할 수 있으며, 이에 따라 증기의 생성시간을 단축시킬 수 있다.

덧붙여, 제1 스팀 자켓의 상단에 설치된 분할판에 경사부가 구비되거나 돔이 구비되므로 커버 자켓의 내부에서 발생되는 응축수를 용이하게 회수하여 다시 증기로 재가공할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 증류장치의 종단면도;
도 2는 도 1의 증류장치에 의한 증류시스템의 구성도;
도 3은 본 고안의 실시예에 의한 증기 추출장치를 도시한 유압회로도;
도 4는 도 3에 도시된 스팀타워를 개략적으로 도시한 종단면도 및 평단면도;
도 5는 도 4에 도시된 스팀타워의 일부를 절개하여 확대 도시한 종단면도;
도 6은 도 4에 도시된 스팀타워의 하부를 확대 도시한 종단면도;
도 7은 도 4에 도시된 스팀타워의 상부를 확대 도시한 종단면도;
도 8은 도 4에 도시된 스팀 공급구의 다른 실시예를 도시한 종단면도;
도 9는 도 1에 도시된 증기 추출장치의 다른 실시예를 도시한 유압회로도; 및
도 10은 도 9에 도시된 열교환기의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 의한 증기 추출장치를 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 실시예에 의한 증기 추출장치는, 도 3에 도시된 바와 같이 스팀타워(100), 정수 공급기(110), 스팀 공급기(120) 및 순수증기 공급기(130), 그리고 정수 배출기(140) 및 스팀 배출기(150)로 구성된 배출기(140, 150)를 포함한다.

스팀타워(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 정수(상수)가 유입되는 정수 공급구(WN) 및 정수를 가열하는 스팀이 공급되는 스팀 공급구(S1, S2)가 제각기 구비된다. 그리고, 스팀타워(100)는 도시된 바와 같이 유입된 정수나 스팀을 배출하기 위한 드레인(D1~D3) 및 스팀의 열로 가열되는 정수의 증기를 배출하는 증기 배출구(OT)가 구비된다. 이러한 정수 공급구(WN), 스팀 공급구(S1, S2), 드레인(D1~D3) 및 증기 배출구(OT)는 도시된 바와 같이 니플 형태의 관체로 구성되는 것이 바람직하다.

스팀타워(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 정수 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓(50, 60, 70, 80)이 구비된다. 자켓(50, 60, 70, 80)은 예컨대, 도시된 바와 같이 후술되는 제1 스팀 자켓(60), 정수 자켓(50), 제2 스팀 자켓(70) 및 커버 자켓(80)으로 구성될 수 있다.

제1 스팀 자켓(60)은 도 5에 도시된 바와 같이, 컵형태의 단면을 갖는 상부가 개방된 원통형의 바렐(Barrel)로 구성되어 원통의 측벽 및 판상의 바닥판을 갖는다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 전술한 관체형의 스팀 공급구(S1, S2) 중 하나를 이루는 제1 스팀 공급구(S1)가 상단부에 연통상태로 설치된다. 제1 스팀 자켓(60)은 제1 스팀 공급구(S1)를 통해 내부(60a)로 공급된다. 따라서, 제1 스팀 자켓(60)은 내부의 스팀으로 가열되어 측벽 및 바닥판을 통해 후술되는 정수 자켓(50)의 내부를 가열한다. 그리고, 제1 스팀 자켓(60)은 내부의 스팀을 통해 후술되는 스팀 파이프(SP)를 가열한다.

제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 대략 길이방향의 중간측 측벽의 외주면에 플랜지(P)가 구비된다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 플랜지(P)를 중심으로 플랜지(P)의 상측 관경이 플랜지(P)의 하측 관경 보다 좀더 크게 형성될 수 있다. 즉, 제1 스팀 자켓(60)은 측벽이 상광하협의 단면으로 형성될 수 있다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 측벽의 상측에 제1 스팀 공급구(S1)가 횡방향으로 설치된다. 따라서, 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이, 제1 스팀 공급구(S1)의 단부측 배출구가 후술되는 내부의 스팀 파이프(SP)로부터 이격될 수 있다. 제1 스팀 공급구(S1)는 배출구가 스팀 파이프(SP)와 이격됨에 따라 배출되는 스팀을 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 골고루 확산시킬 수 있다.

제1 스팀 자켓(60)은 도 5에 도시된 바와 같이 하부의 중앙에 내부의 스팀을 배출하는 제1 자켓용 드레인(D2)이 설치된다. 이러한 제1 자켓용 드레인(D2)은 도시된 바와 같이 관체로 형성되어 수직으로 설치된다. 제1 자켓용 드레인(D2)은 도시된 바와 같이 상단이 제1 스팀 자켓(60)의 바닥판을 관통하고, 하단이 후술되는 정수 자켓(50) 및 제2 스팀 자켓(70)을 관통하여 제2 스팀 자켓(70)의 하방으로 노출된다. 따라서, 제1 자켓용 드레인(D2)은 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 공급된 스팀을 외부로 배출할 수 있다.

제1 스팀 자켓(60)은 도 5에 도시된 바와 같이 개방된 측벽의 상부에 분할판(81)이 설치된다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 분할판(81)에 의해 상부가 수밀상태로 차폐된다. 분할판(81)은 도시된 바와 같이 상부에 후술되는 커버 자켓(80)이 설치되어 제1 스팀 자켓(60)의 내부 공간 및 커버 자켓(80)의 내부 공간을 제각기 분할한다. 분할판(81)은 제1 스팀 자켓(60)의 스팀에 의해 가열되어 커버 자켓(80)의 내부 공간을 가열한다. 분할판(81)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하부의 중앙에 코어축(81a)이 수직으로 설치된다. 코어축(81a)은 후술되는 배플(BF)의 단부가 고정된다.

배플(BF)은 도 5에 도시된 바와 같이 일단부가 제1 스팀 자켓(60)의 내주면(측벽의 내주면)에 고정되고, 타단부가 전술한 코어축(81a)에 고정된다. 배플(BF)은 금속판으로 구성되어 도시된 바와 같이 횡방향으로 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 설치된다. 배플(BF)은 전술한 코어축(81a) 및 후술되는 스팀 파이프(SP)들이 관통되는 관통공을 갖는다. 배플(BF)은 도시된 바와 같이, 이러한 관통공에 코어축(81a) 및 스팀 파이프(SP)들이 끼워져서 고정된다. 배플(BF)은 도시된 바와 같이 복수로 구성되며, 제1 스팀 자켓(60)의 내경에 대략 절반정도하는 길이로 형성되어 제1 스팀 자켓(60)의 내측에 이격상태로 설치된다. 배플(BF)들은 도시된 바와 같이 서로 엇갈리는 상태로 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 설치된다. 배플(BF)들은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 내부로 공급되는 스팀이 지그재그 형태로 이동되도록 안내한다. 이에 따라, 배플(BF)은 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 공급된 스팀을 분산시킨다. 따라서, 제1 스팀 자켓(60)은 스팀의 분산에 의해 내부가 좀더 원활하게 가열된다.

정수 자켓(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 원통형의 바렐로 구성되어 원통형의 측벽 및 평판형의 바닥판을 갖는다. 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 전술한 관체형의 정수 공급구(WN)가 측벽의 상단부에 연통상태로 설치되어 정수 공급구(WN)를 통해 내부로 정수가 공급된다. 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이, 제1 스팀 자켓(60)의 외경 보다 큰 내경을 갖는다, 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 외측에 끼워지는 형태로 설치된다. 정수 자켓(50)은 설치시, 도 5에 도시된 바와 같이 측벽 및 바닥판이 제1 스팀 자켓(60)의 외측을 따라 이격상태로 설치된다. 정수 자켓(50)은 측벽의 상단부측 외주면에 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지와 결합되는 플랜지가 구비된다. 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 외주면의 플랜지가 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지에 결합됨에 따라 상부가 수밀상태로 차폐되며, 이를 통해 제1 스팀 자켓(60)의 외측에 일체로 설치된다.

정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지가 제1 스팀 자켓(60)의 대략 중간부분에 구비되고, 측벽의 외주면에 구비된 플랜지가 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지에 결합됨에 따라 제1 스팀 자켓(60)의 외측을 따라 이격상태로 설치된다. 정수 자켓(50)은 이격에 의해, 도시된 바와 같이 내부에 제1 스팀 자켓(60)과 이격된 틈새가 마련되며, 이러한 틈새에 의해 제1 이격공간(50a, 50b)이 구비된다. 즉, 제1 이격공간(50a, 50b)은 제1 스팀 자켓(60) 및 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판 사이의 틈새이다. 제1 이격공간(50a, 50b)은 도시된 바와 같이 정수 자켓(50)의 측벽에 구비되는 측방측 이격공간(50a) 및 바닥판의 상부 구비되는 바닥측 이격공간(50b)로 구성된다.

정수 자켓(50)은 전술한 정수 공급구(WN)로 공급되는 정수가 도시된 바와 같이 측방측 이격공간(50a)을 통해 유입된 후 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수되어 바닥측 이격공간(50b)에 공급된다. 즉, 정수는 제1 이격공간((50a, 50b)으로 공급되어 관류한다. 이러한 정수는 스팀에 의해 가열된 제1 스팀 자켓(60)의 측벽 및 바닥판이 제1 이격공간(50a, 50b)을 가열함에 따라 가열시의 열에 의해 증발된다.

정수 자켓(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 바닥판의 중앙에 내부의 정수를 배출하는 정수 자켓용 드레인(D1)이 설치된다. 이러한 정수 자켓용 드레인(D1)은 도시된 바와 같이 관체로 형성되어 수직으로 설치된다. 정수 자켓용 드레인(D1)은 도시된 바와 같이 상단이 정수 자켓(50)의 바닥판을 관통하고, 하단이 후술되는 제2 스팀 자켓(70)을 관통하여 제2 스팀 자켓(70)의 하방으로 노출된다. 따라서, 정수 자켓용 드레인(D1)은 정수 자켓(50)의 내부에 집수된 정수를 외부로 배출할 수 있다.

제2 스팀 자켓(70)은 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 원통형의 바렐로 구성되어 원통형의 측벽 및 판상의 바닥판을 갖는다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이 전술한 관체형의 제2 스팀 공급구(S2)가 측벽의 상단부에 연통상태로 설치되어 제2 스팀 공급구(S2)를 통해 내부로 스팀이 공급된다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이, 정수 자켓(50)의 외경 보다 큰 내경을 가지며, 정수 자켓(50)의 측벽측 외주면에 용접으로 고정되는 링형태의 중공판이 상단부에 구비된다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이 상단부의 중공판이 정수 자켓(50)의 외주면에 고정됨에 따라 정수 자켓(50)의 외측에 일체로 고정되며, 중공판을 통해 측벽의 상부가 수밀상태로 차폐된다.

제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이, 내경이 정수 자켓(50) 보다 크게 형성되어 정수 자켓(50)의 외측에 끼워지는 형태로 설치된다. 제2 스팀 자켓(70)은 설치시, 도 5에 도시된 바와 같이 측벽 및 바닥판이 정수 자켓(50)의 외측을 따라 이격상태로 설치된다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이, 바닥판의 중앙에 원통형태 내지 블럭형태의 스페이서(71)가 설치됨에 따라 측벽 및 바닥판이 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판과 이격된다. 제2 스팀 자켓(70)은 이러한 이격에 의해, 도시된 바와 같이 내부에 틈새가 마련되며, 이러한 틈새에 의해 제2 이격공간(70a)이 구비된다. 즉, 제2 이격공간(70a)은 제2 스팀 자켓(70) 및 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판 사이의 틈새이다. 제2 스팀 자켓(70)은 전술한 제2 스팀 공급구(S2)로 공급되는 스팀이 도시된 바와 같이 제2 이격공간(70a)을 통해 유입된다. 제2 스팀 자켓(70)은 스팀이 제2 이격공간(70a)을 관류한다. 따라서, 제2 스팀 자켓(70)은 제2 이격공간(70a)의 스팀을 통해 도시된 바와 같이 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판을 가열한다.

제2 스팀 자켓(70)은 도 5에 도시된 바와 같이 바닥판의 중앙에 내부의 스팀, 즉 제2 이격공간(70a)의 스팀을 배출하는 제2 자켓용 드레인(D3)이 설치된다. 이러한 제2 자켓용 드레인(D3)은 도시된 바와 같이 관체로 형성되어 수직으로 설치된다. 제2 자켓용 드레인(D3)은 도시된 바와 같이 상단이 제2 스팀 자켓(70)의 바닥판을 관통하여 제2 스팀 자켓(70)의 하방으로 노출된다. 따라서, 제2 자켓용 드레인(D3)은 제2 스팀 자켓(70)의 스팀을 외부로 공급하거나 배출할 수 있다.

커버 자켓(80)은 도 5에 도시된 바와 같이 캡형태의 단면을 가지며, 제1 스팀 자켓(60)의 상부에 설치된다. 이때, 커버 자켓(80)은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 상부에 설치된 분할판(81)의 상부에 캡형태로 설치된다. 커버 자켓(80)은 캡형태로 형성됨에 따라 내부에 증기를 포집하는 내부 공간이 마련된다. 커버 자켓(80)은 도시된 바와 같이 내부 공간에 포집되는 증기를 배출시키는 전술한 증기 배출구(OT)가 연통상태로 마련된다.

커버 자켓(80)은 도 5에 도시된 바와 같이, 증기 배출구(OT)와 동일한 관체로 이루어진 게이지용 배출구(80a)가 구비된다. 게이지용 배출구(80a)는 도시된 바와 같이 압력게이지가 설치될 수 있다.

스팀 파이프(SP)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수로 구성되어 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 배관된다. 스팀 파이프(SP)는 도시된 바와 같이 커버 자켓(80)의 내부 공간을 제1 스팀 자켓(60) 및 정수 자켓(50) 사이의 제1 이격공간(50a, 50b)과 연통시키도록 배관된다. 스팀 파이프(SP)는 후술되는 바와 같이 제1 이격공간(50a, 50b)서 발생되는 증기를 커버 자켓(80)의 내부 공간으로 안내하여 공급한다.

스팀 파이프(SP)는 도 5에 도시된 바와 같이 상단이 전술한 분할판(81)에 연통상태로 설치되고, 하단이 제1 스팀 자켓(60)의 바닥판을 관통하여 설치됨에 따라 커버 자켓(80)의 내부 공간을 제1 이격공간과 연통시킨다. 스팀 파이프(SP)는 도시된 바와 같이, 하단이 제1 스팀 자켓(60)의 바닥판을 관통하므로 하단이 정수 자켓(50)의 바닥판과 대향한다. 스팀 파이프(SP)는 도 4의 (b) 및 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 분할판(81)의 중앙부에 코어축(81a)이 설치됨에 따라, 코어축(81a)을 중심으로 코어축(81a)과 이격상태로 배관된다. 즉, 스팀 파이프(SP)는 분할판(81)의 중앙부에는 배관되지 않는다.

여기서, 전술한 제2 스팀 자켓(70) 및 정수 자켓(50)은, 도 5에 도시된 바와 같이 외주면에 나선형의 스크류윙(SW)이 설치된다. 이러한 스크류윙(SW)은 정수 자켓(50)으로 유입되는 정수나, 제2 스팀 자켓(70)으로 유입되는 스팀을 회류시켜서 나선형으로 이동을 안내한다. 따라서, 스크류윙(SW)은 정수가 스팀에 의해 좀더 빨리 가열되거나 스팀이 정수 자켓(50)을 좀더 빨리 가열시키도록, 이동되는 정수나 스팀을 회류시켜서 이동시의 지체시간을 지연시킨다.

스크류윙(SW)은 도 5에 확대 도시된 바와 같이 양측의 양단부 중 일단부가 제1 스팀 자켓(60)이나 정수 자켓(50)의 측벽측에 고정되고, 타단부가 자유단을 이루도록 구성될 수 있다. 스크류윙(SW)은 타단부의 단부를 통해 정수나 스팀을 소통시킬 수도 있다. 따라서, 스크류윙(SW)은 정수나 스팀의 일부를 나선형으로 안내하고, 나머지 일부를 타단부의 단부를 통해 소통시킬 수 있다.

이상과 같은 구성의 스팀타워(100)는 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이 정수 공급기(110), 스팀 공급기(120), 순수증기 공급기(130), 그리고 정수 배출기(140) 및 스팀 배출기(150)로 구성된 배출기(140, 150)가 연결된다. 정수 공급구(WN)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 정수탱크 및 펌프와 연결된 정수 배관라인(110a)이 전술한 정수 자켓(50)의 정수 공급구(WN)에 연결됨에 따라 정수를 공급한다. 스팀 공급기(120)는 도시된 바와 같이 스팀발생기(미도시)에 연결된 스팀 배관라인(120a)이 전술한 제1 및 제2 스팀 자켓(60, 70)의 제1 및 제2 스팀 공급구(S1, S2)에 연결됨에 따라 스팀을 공급한다. 이때, 스팀 공급기(120)는 도시된 바와 같이 스팀 배관라인(120a)이 양갈래로 분기됨에 따라 제1 및 제2 스팀 공급구(S1, S2)에 제각기 스팀을 공급한다.

순수증기 공급기(130)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 증기공급라인이 커버 자켓(80)의 증기 배출구(OT)에 연결되어 증기 공급라인을 통해 증기 배출구(OT)의 증기를 제공한다. 정수 배출기(140)는 도시된 바와 같이 전술한 정수 자켓(50)의 정수 자켓용 드레인(D1)에 정수 배관라인이 연결됨에 따라 정수 자켓(50)의 정수를 외부로 공급하거나 배출한다. 스팀 배출기(150)는 도시된 바와 같이 전술한 제1 및 제2 스팀 자켓(60, 70)의 제1 자켓용 드레인(D2) 및 제2 자켓용 드레인(D3)에 스팀배출 배관라인(150a)이 연결됨에 따라 제1 및 제2 스팀 자켓(60, 70)의 스팀을 외부로 공급하거나 배출한다. 이러한 정수 공급기(110), 스팀 공급기(120) 및 순수증기 공급기(130), 그리고 정수 배출기(140) 및 스팀 배출기(150)의 구성은 통상적인 구성이다. 따라서, 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

한편, 도면상 미설명부호 ML은 스팀타워(100)를 감싸는 단열재이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 실시예는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 제1 스팀 공급구(S1) 및 제2 스팀 공급구(S2)로 스팀을 공급하여 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)을 가열한다. 제1 스팀 자켓(60)은 스팀에 의해 내부 공간과 측벽 및 바닥판이 가열된다. 제1 스팀 자켓(60)은 가열된 측벽 및 바닥판을 통해 정수 자켓(50)의 내측에 구비된 제1 이격공간(50a, 50b)을 가열한다. 제1 스팀 자켓(60)은 내부의 스팀을 통해 내부에 배관된 스팀 파이프(SP)를 가열한다. 이때, 스팀은 배플(BF)에 의해 분산되므로 스팀 파이프(SP)를 골고루 가열한다.

제2 스팀 자켓(70)은 내부의 제2 이격공간(70a)이 가열되어 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판을 가열한다. 따라서, 정수 자켓(50)은 측벽 및 바닥판을 통해 내부의 제1 이격공간이 가열된다.

정수 자켓(50)은 정수 공급구(WN)를 통해 정수가 공급된다. 정수 자켓(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)과의 이격에 의해 형성된 제1 이격공간의 측방측 이격공간(50a)으로 정수가 공급된다. 정수 자켓(50)은 측방측 이격공간(50a)에 스크류윙(SW)이 구비됨에 따라 정수를 나선형으로 이동시켜서 측벽의 내주면을 통해 바닥판의 상부로 안내한다. 정수 자켓(50)은 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 측방측 이격공간(50a)이 가열됨에 따라 스크류윙(SW)으로 안내되는 정수를 가열한다. 정수 자켓(50)은 스크류윙(SW)에 의해 정수의 지체시간이 지연되므로 원활하게 가열된다, 따라서, 정수는 정수 자켓(50)의 측벽을 따라 하방으로 이동하면서 측방측 이격공간(50a)에서 1차로 가열되어 예열되며, 예열된 상태로 정수 자켓(50)의 바닥판으로 안내된다.

정수 자켓(50)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)에 의해 바닥판의 상부 및 하부가 제각기 가열됨에 따라 이를 통해 바닥판에 집수된 정수를 가열한다. 즉, 정수는 정수 자켓(50)의 바닥측 이격공간(50b)에서 2차로 가열된다. 이러한 정수는 전술한 바와 같이 예열된 후 바닥판에 집수됨에 따라 원활하게 가열된다. 따라서, 정수는 증발하여 증기를 제공한다.

정수 자켓(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 바닥판의 상부에 스팀 파이프(SP)가 구비됨에 따라 증기를 스팀 파이프(SP)로 공급한다. 스팀 파이프(SP)는 전술한 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 스팀으로 가열됨에 따라 내부의 증기를 다시 가열한다. 따라서, 정수는 증기로 기화된 후 스팀 파이프(SP)의 내부에서 3차로 가열되며, 이에 따라 더욱 순수한 고순도의 증기를 제공한다.

커버 자켓(80)은 도 5에 도시된 바와 같이 스팀 파이프(SP)에서 배출되는 증기를 내부 공간에 포집한다. 커버 자켓(80)은 포집된 증기를 상부의 증기 배출구(OT)를 통해 배출한다.

결론적으로, 정수는 제1 스팀 자켓(60), 정수 자켓(50), 제2 스팀 자켓(70) 및 스팀 파이프(SP)의 설치 구조, 그리고 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 3차에 걸쳐 반복적으로 가열된다. 따라서, 스팀타워(100)는 순수한 증기를 제공한다.

한편, 스팀타워(100)는 제1 스팀 자켓(60) 및 정수 자켓(50) 사이의 틈새에서 발생되는 증기를 통해 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수되는 정수를 가온하는 가온부재를 더 포함할 수 있다. 즉, 스팀타워(100)는 정수 자켓(50)의 제1 이격공간(50a, 50b) 중 바닥측 이격공간(50b)에서 발생되는 증기를 통해 바닥판의 정수를 가온하는 가온부재가 구비된다. 가온부재는 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같은 타공판(101)으로 구성될 수 있다.

타공판(101)은 도 6에 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 하부면 및 정수 자켓(50)의 바닥면 사이에 구비된 틈새에 횡방향으로 설치되어, 정수 자켓(50)의 바닥측 이격공간(50b)을 가로지르는 상태로 설치된다. 타공판(101)은 확대 도시된 바와 같이, 정수 자켓(50)의 바닥면에서 발생되는 증기를 통기가능하게 격리하는 다수의 관통홀(101a, 101b)이 형성된다.

타공판(101)은 도 6에 도시된 바와 같이, 관통홀(101a, 101b)을 통해 일부의 증기를 통기시키고, 관통홀(101a, 101b)이 구비되지 않은 나머지 부위를 통해 증기를 격리시킨다. 타공판(101)은 격리된 증기를 통해 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수된 정수의 수온을 상승시킨다. 즉, 격리된 증기는 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수된 정수와 열교환되어 집수된 정수의 수온을 상승시킨다.

타공판(101)은 도 6에 도시된 바와 같이, 하부를 향해 오목하게 형성된다. 타공판(101)은 오목한 구조에 의해 하부면에 응결되는 증기에 의한 응축수가 하부면의 곡률을 따라 적하된다. 따라서, 응축수는 원활하게 정수 자켓(50)의 바닥판으로 회수된다. 이렇게, 회수된 응축수는 정수 자켓(50)의 바닥판에서 다시 가열되어 증기로 기화한다. 따라서, 정수 자켓(50)은 타공판(101)에 의해 좀더 순수한 증기를 제공한다.

여기서, 전술한 타공판(101)의 관통홀(101a, 101b)은, 도 6에 확대 도시된 바와 같이 테두리공(101a) 및 중앙공(101b)로 구성될 수 있다. 테두리공(101a)은 도시된 바와 같이 다수로 구성되어 타공판(101)의 테두리를 따라 형성되고, 상부에 위치하는 스팀 파이프(SP)의 지름보다 작은 크기를 갖는다. 테두리공(101a)은 타공판(101)의 테두리측 하방에서 발생되는 증기의 일부를 상부로 소통시킨다. 따라서, 타공판(101)은 테두리에 조밀한 크기의 테두리공(101a)들이 형성됨에 따라 테두리측 하방의 증기가 급속하게 소통되는 것을 방지하고, 대다수의 증기를 하부에 격리시켜서 정수의 수온을 상승시킨다.

중앙공(101b)는 복수로 구성될 수 있으며, 도 6에 확대 도시된 바와 같이 타공판(101)의 중앙을 중심으로 중앙부에 이격상태로 형성된다, 중앙공(101b)은 도시된 바와 같이 스팀 파이프의 지름보다 크게 형성되며, 스팀 파이프(SP)의 하단과 대향한다.이에 따라, 타공판(101)은 중앙공(101b)을 통해 원활하게 증기를 소통시킨다. 따라서, 타공판(101)은 증기의 공급량이 부족하지 않게 증기를 공급할 수 있다.

타공판(101)은 도 6에 도시된 바와 같이 정중앙이 관체형의 전술한 제1 자켓용 드레인(D2)에 관통상태로 고정될 수 있다. 타공판(101)은 중앙공(101b)이 이러한 중앙을 중심으로 방사상으로 형성된다. 타공판(101)은 도시된 바와 같이 중앙에 보스(101c)가 구비되어 보스(101c)를 통해 고정될 수 있다. 보스(101c)는 도시된 바와 같이 제1 자켓용 드레인(D2)의 외주면에 용접으로 고정된 링형태의 스토퍼(101d)에 안착된 후 용접으로 고정된다. 따라서, 타공판(101)은 스토퍼(101d)에 보스(101c)가 안착되므로 고정위치에 용이하게 설치된다.

타공판(101)은 도 6에 확대 도시된 바와 같이, 가장자리가 정수 자켓(50)의 내주면과 이격되어 갭(GP)이 가장자리의 단부에 구비되도록 정수 자켓(50)에 설치된다. 이러한 갭(GP)은 정수 자켓(50)의 바닥판에서 증발되는 증기를 상부로 소통시킨다.

한편, 전술한 분할판(81)은 도 7 및 도 7의 하부측 확대도에 도시된 바와 같이, 커버 자켓(80)의 내부 공간과 대향하는 상부면이 평면(81c)으로 형성되되, 일부분에 경사부(81d)가 구비될 수 있다. 경사부(81d)는 도시된 바와 같이 분할판(81)의 가장자리에서부터 스팀 파이프(SP)의 상단을 향해 하향경사를 갖는다. 경사부(81d)는 경사에 의해 분할판(81)의 상부에 적하되는 커버 자켓(80)의 내부공간 응축수를 스팀 파이프(SP)의 상단으로 안내한다. 이에 따라, 분할판(81)은 증기의 응축수를 다시 회수할 수 있다. 이렇게, 회수되는 응축수는 스팀 파이프(SP)를 통해 정수 자켓(50)의 바닥판에 재공급된 후, 바닥판의 가열에 의해 다시 증기로 기화된다, 따라서, 정수 자켓(50)은 더욱더 순수한 증기를 제공할 수 있다.

분할판(81)은 도 7 및 도 7의 상부측 확대도에 도시된 바와 같이, 상부에 돔(82)이 구비될 수도 있다. 돔(82)은 도시된 바와 같이 스팀 파이프(SP)들 사이에 위치하도록 분할판(81)의 중앙에 구비된다. 즉, 돔(82)은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 스팀 파이프(SP)가 구비되지 않은 분할판(81)의 중앙에 구비된다. 돔(82)은 도시된 바와 같이 반구형의 캡으로 구성되며, 하단의 테두리가 분할판(81)의 상부면에 올용접으로 고정되므로 수밀상태로 설치된다. 돔(82)은 상부면의 반구형 곡률에 의해 상부면에 적하되는 응축수를 전술한 경사부(81d)와 같이 스팀 파이프(SP)로 안내하여 회수한다. 따라서, 웅축수는 정수 자켓(50)으로 재공급된 다시 증기로 기화되어 더욱 순수한 증기를 제공한다.

다른 한편, 스팀타워(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 관체형의 스팀 공급구(S1, S2)에 마련되어 스팀 공급구(S1, S2)의 단부로 배출되는 스팀을 분산시키는 디스트리뷰터를 더 포함할 수 있다. 디스트리뷰터는 예컨대, 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내부에 돌출형성되는 내부돌기(72a, 73a) 및 스팀 공급구(S1, S2)의 단부에 구멍형태로 형성되는 벤트(72b)로 구성할 수 있다.

내부돌기(72a, 73a)는 도 8의 좌측 확대도에 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내주면이 내부로 돌출되도록 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측을 비딩가공하여 형성된 비딩부(73a)로 구성할 수 있다. 이와 달리, 내부돌기(72a, 73a)는 도 8의 우측 확대도에 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내주면을 따라 구비된 중공링(73a)으로 구성할 수도 있다. 이러한 중공링(73a)은 확대 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)와 별개로 구비되어 스팀 공급구(S1, S2)에 부착되는 파이프(73)에 일체로 마련될 수도 있다.

내부돌기(72a, 73a)는 도 8에 확대 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내부에 돌출됨에 따라, 스팀 공급구(S1, S2)의 단부로 배출되는 증기의 일부를 굴절시킨다. 이때, 증기는 내부돌기(72a, 73a)가 유체저항으로 작용함에 따라 굴절된다.

벤트(72b)는 도 8에 확대 도시된 바와 같이 내부돌기(72a, 73a)에 의해 굴절되는 증기를 스팀 공급구(S1, S2)의 외부로 배출한다. 이에 따라, 스팀 공급구(S1, S2)는 토출되는 증기가 분산된다. 따라서, 증기는 스팀 공급구(S1, S2)에서 분산되어 분출되므로 사방에 골고루 공급된다.

또 다른 한편, 본 고안의 실시예는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 열교환기(160)가 구비될 수도 있다. 열교환기(160)는 도시된 바와 같이, 스팀타워(100)의 스팀을 외부로 배출하는 전술한 스팀 배출기(150)의 스팀 및 정수 자켓(50)에 정수를 공급하는 정수 공급기(110)의 정수를 열교환시킨다.

열교환기(160)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 정수통(161) 및 스팀통(162)로 구성할 수 있다. 정수통(161)은 도시된 바와 같이 밀폐된 원통으로 구성되어 내부에 정수가 수용되며, 정수 공급기(110)의 정수가 유입 및 배출되도록 정수 공급기(110)의 정수 배관라인(110a)이 배관된다. 스팀통(162)은 도시된 바와 같이 정수통(161)이 내부에 내장되고, 원통으로 구성되어 내부에 스팀이 수용되며, 스팀 배출기(150)의 스팀이 유입 및 배출되도록 스팀배출 배관라인(150a)이 배관된다. 스팀통(162)은 예컨대, 정수 배관라인(110a)이 연결된 정수통(161)의 내장을 위해 수직으로 절반이 분할되어 정수통(161)이 내장된 후 분할된 부위가 올용접에 의해 수밀상태로 접합됨에 따라 정수통(161)이 내장되도록 구성될 수 있다. 이러한 열교환기(160)의 구성은 당업자가 용이하게 구현할 수 있는 내용이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

스팀통(162)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 제1 자켓용 드레인(D2) 및 제2 자켓용 드레인(D3)에 연결된 스팀배출 배관라인(150a)을 통해 스팀이 공급된다. 이러한 스팀은 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)에서 정수나 증기를 가열한 후 배출됨에 따라 스팀통(162)에서 재활용된다. 스팀통(162)은 스팀을 통해 정수통(161)을 가열한다.

정수통(161)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 정수가 정수 배관라인(110a)에 의해 유입된 후 정수 배관라인(110a)을 통해 다시 배출되어 정수 공급구(WN)를 통해 정수 자켓(50)으로 공급된다. 이때, 정수통(161)은 내부의 정수가 스팀통(162)의 스팀과 열교환됨에 따라 가열된 정수를 배출한다. 이에 따라, 정수 자켓(50)은 열교환기(160)에서 예열된 정수를 공급받는다. 따라서, 스팀타워(100)는 정수의 예열에 의해 좀더 신속하게 증기를 생산할 수 있다.

이상과 같은 본 고안의 실시예는, 스팀 및 정수가 유입되는 자켓들이 제1 스팀 자켓(60)과 정수 자켓(50) 및 제2 스팀 자켓(70)으로 구성되되, 각각의 자켓들이 이격상태로 설치되도록 구성되어 이격된 틈새를 통해 정수나 스팀이 관류하므로 스팀 및 정수의 열교환이 용이하여 증기를 원활하게 생산할 수 있고, 스팀이 유입되는 자켓들 사이에 정수가 유입되는 자켓이 개재되어 정수가 양측의 스팀으로 가열됨에 따라 더욱 원활하게 증기를 생산할 수 있다. 즉, 증기를 원활하게 추출할 수 있다.

특히, 내부에 스팀이 충전되는 제1 스팀 자켓(60)의 하부에 정수 자켓(50)이 이격상태로 설치되어 정수 자켓(50)의 내부 측방 및 하부에 정수가 관류하는 제1 이격공간(50a)이 구비되고, 정수 자켓(50)의 하부에 제2 스팀 자켓(70)이 이격상태로 설치되어 정수 자켓(50)의 외부 측방 및 하부에 스팀이 관류하는 제2 이격공간(70a)이 구비되며, 제1 이격공간과 연통된 스팀 파이프(SP)가 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 배관되므로, 정수 자켓(50)의 정수가 3차에 걸쳐서 가열된다. 이때, 정수는 정수 자켓(50)의 측방으로 유입되면서 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 1차로 가열 내지 예열되고. 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수되어 상하부의 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 2차로 가열되며, 2차 가열에 의해 증기로 기화되어 스팀 파이프(SP)를 관류하면서 제1 스팀 자켓(60)의 스팀에 의해 3차로 가열된다. 따라서, 정수는 원활하게 가열되며, 기화시간도 단축된다.

그리고, 자켓의 내부에 배플(BF)이나 스크류윙(SW)이 구비되므로 스팀을 분산시킬 수 있을 뿐만 아니라, 스팀이나 정수를 나선형으로 회류시켜 이동시의 지체시간을 지연시킬 수 있으며, 이에 따라 스팀이나 정수의 가열효율을 향상시킬 수도 있다.

또, 제1 스팀 자켓(60) 및 정수 자켓(50) 사이에 설치되는 가온부재의 타공판(101)이, 증기를 소통시키면서 일부의 증기를 격리시키므로 격리된 증기를 통해 정수의 수온을 가온시킬 수 있고, 이에 따라 증기의 생성시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 타공판(101)이 하방으로 오목하게 형성되므로 타공판(101)에 응축되는 격리된 증기의 응축수가 하부면의 곡률을 따라 정수 자켓(50)의 바닥판에 용이하게 회수되며, 타공판(101)의 관통홀이 테두리공(101a) 및 중앙공(101b)으로 구성되므로 스팀 파이프(SP)에 증기를 원활하게 공급하면서 증기를 격리시켜 수온을 가온시킬 수도 있다.

아울러, 스팀 공급구(S1, S2)의 단부에 구멍형태의 벤트(72b), 그리고 비딩부(72b) 및 중공링(73a)으로 구성된 내부돌기가 구비되므로, 배출되는 스팀이 내부돌기에 의해 굴절되어 벤트(72b)로 배출됨에 따라 스팀을 원활하게 분산시켜서 배출할 수 있으며, 이에 따라 스팀을 골고류 공급할 수 있다.

게다가, 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)에서 드레인되는 스팀의 열이 열교환기(160)를 통해 정수와 열교환되므로 정수 자켓(50)에 공급되는 정수를 예열하여 공급할 수 있으며, 이에 따라 증기의 생성시간을 단축시킬 수 있다.

덧붙여, 제1 스팀 자켓(60)의 상단에 설치된 분할판(81)에 경사부(81d)가 구비되거나 돔(82)이 구비되므로 커버 자켓(80)의 내부에서 발생되는 응축수를 용이하게 회수하여 다시 증기로 재가공할 수 있다.

전술한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로 본 고안의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 본질적 특징이 충족될 수 있을 경우 동일 사상의 범주내에서 적절한 변형(구조나 구성의 변경이나 부분적 생략 또는 보완)이 가능하다. 또한, 전술한 실시예들은 특징의 일부 또는 다수가 상호 간에 조합될 수도 있다. 따라서, 본 고안의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 구조 및 구성은 변형이나 조합에 의해 실시할 수 있으므로 이러한 구조 및 구성의 변형이나 조합이 첨부된 본 고안의 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

50: 정수 자켓 50a: 측벽측 이격공간
50b: 바닥측 이격공간 60: 제1 스팀 자켓
60a: 제1 스팀 자켓 내부 70: 제2 스팀 자켓
70a: 제2 이격공간 72a: 벤트
72b: 비딩부 73: 파이프
73a: 중공링 80: 커버 자켓
81: 분할판 81a: 코어축
81d: 경사부 82: 돔
100: 스팀타워 101: 타공판
101a: 테두리공 101b: 중앙공
101c: 보스 101d: 스토퍼
110: 정수 공급기 110a: 정수 배관라인
120: 스팀 공급기 130: 순수증기 공급기
140: 정수 배출기 150: 스팀 배출기
150a: 스팀배출 배관라인 160: 열교환기
161: 정수통 162: 스팀통
BF: 배플 D1: 제1 자켓용 드레인
D2: 제2 자켓용 드레인 D3: 정수 자켓용 드레인
OT: 증기 배출구 P: 플랜지
S1: 제1 스팀 공급구 S2: 제2 스팀 공급구
SP: 스팀 파이프 SW: 스크류윙
WN: 정수 공급구

Claims (4)

1. 정수가 유입되는 정수 공급구 및 정수를 가열하기 위한 스팀이 공급되는 적어도 하나의 스팀 공급구가 제각기 마련되고, 내부에 정수 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓을 가지며, 유입된 스팀이나 정수를 배출하기 위한 드레인 및 스팀의 열로 가열되는 정수의 증기를 배출하는 증기 배출구가 마련된 스팀타워;
   상기 스팀타워의 상기 정수공급구에 정수를 공급하는 정수 공급기;
   상기 스팀타워의 상기 스팀 공급구에 스팀을 공급하는 스팀 공급기; 및
   상기 드레인에 연결되어 스팀이나 정수의 배출을 안내하는 배출기;를 포함하고,
   상기 스팀타워는,
   상기 자켓들이 서로 이격된 상태로 중첩되어 이격된 틈새에 의헤 제공되는 이격공간을 통해 정수 및 스팀이 관류하는 것을 특징으로 하며,
   상기 스팀타워는,
   상기 스팀 공급구 중 하나를 이루는 제1 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면을 갖는 제1 스팀 자켓;
   상기 정수 공급구가 일측에 마련되어 내부로 정수가 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 상기 제1 스팀 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 상기 제1 스팀 자켓의 외측을 따라 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 정수가 관루하는 제1 이격공간이 마련된 정수 자켓;
   상기 스팀 공급구 중 다른 하나를 이루는 제2 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 상기 정수 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 상기 정수 자켓의 외측과 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 스팀이 관류하는 제2 이격공간이 마련된 제2 스팀 자켓;
   상기 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 상기 제1 스팀 자켓의 상부에서 증기를 포집하고, 포집된 증기가 배출되도록 상기 증기 배출구가 마련된 캡형태의 커버 자켓;
   상기 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 상기 제1 스팀 자켓의 내부 공간 및 상기 커버 자켓의 내부 공간을 분할하는 분할판; 및
   상기 제1 스팀 자켓의 내부에 배관되어 상기 커버 자켓의 내부 공간을 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 정수 자켓 사이의 상기 제1 이격공간과 연통시키고, 상기 제1 이격공간에서 발생되는 증기를 상기 커버 자켓의 내부 공간에 공급하는 복수의 스팀 파이프;를 포함하고,
   상기 드레인은,
   상기 제1 스팀 자켓과 상기 정수 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 타측에 구비된 것을 특징으로 하며,
   상기 제1 스팀 자켓, 상기 정수 자켓, 상기 제2 스팀 자켓 및 스팀 파이프의 설치 구조에 의해 상기 정수가 반복적으로 가열되는 것을 특징으로 하고,
   상기 정수는,
   상기 정수 자켓의 측벽에서 바닥판으로 이동시, 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 스팀이 상기 정수 자켓의 측벽측 상기 제1 이격공간을 제각기 가열함에 따라 1차로 가열되고,
   상기 정수 자켓의 바닥판에 집수된 후, 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 스팀이 상기 정수 자켓의 바닥판측 상기 제1 이격공간을 가열함에 다라 2차로 가열되며,
   상기 정수 자켓의 바닥판에서 증기로 기화된 후, 상기 제1 스팀 자켓의 스팀이, 상기 스팀 파이프를 가열함에 따라 상기 스팀 파이프의 내부에서 3차로 가열되는 것을 특징으로 하는 증기 추출장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 스팀 자켓의 내주면에 이격상태로 구비되어 상기 제1 스팀 자켓의 내부로 유입된 스팀을 분산시키는 배플이나, 상기 제1 스팀 자켓의 외주면에 상기 스팀 자켓의 길이방향을 따라 나선형으로 마련되어 상기 제1 스팀 자켓으로 유입되는 스팀을 회류시키는 스크류윙 중 적어도 어느 하나를 더 포함하고,
   상기 제1 스팀 자켓 및 상기 정수 자켓 사이의 상기 틈새에서 발생되는 증기를 통해 상기 정수 자켓의 바닥판에 집수되는 정수를 가온하는 가온부재;를 더 포함하며,
   상기 가온부재는,
   상기 제1 스팀 자켓의 바닥판 및 상기 정수 자켓의 바닥판 사이에 구비된 틈새를 횡방향으로 가로지르는 상태로 설치되고, 상기 정수 자켓의 바닥판에서 발생되는 증기를 통기가능하게 격리하는 다수의 관통홀이 형성된 타공판;으로 구성된 것을 특징으로 하고,
   상기 타공판은,
   상기 관통홀을 통해 일부의 증기를 통기시키고, 나머지 부위를 통해 증기를 격리시켜서 격리된 증기를 통해 상기 정수 자켓의 바닥판에 집수된 정수의 수온을 상승시키는 것을 특징으로 하며,
   상기 가온부재는,
   상기 타공판이 하부를 향해 오목하게 형성되어 하부면에 응결되는 증기에 의한 응축수가 상기 타공판의 하부면의 곡률을 따라 적하되도록 구성되고,
   상기 관통홀은,
   상기 타공판의 테두리를 따라 형성되고, 상부에 위치하는 상기 스팀 파이프의 지름보다 작은 크기의 테두리공; 및
   상기 타공판의 중앙을 중심으로 중앙부에 이격상태로 형성되어 상기 스팀 파이프의 하단과 대향하며, 상기 스팀 파이프의 지름보다 크게 형성된 중앙공;을 포함하는 증기 추출장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스팀 공급구는,
   상기 제1 스팀 자켓이나 상기 제2 스팀 자켓에 횡방향으로 관통되는 관체로 구성되고,
   상기 스팀 공급구에 마련되어 상기 스팀 공급구의 단부로 배출되는 스팀을 분산시키는 디스트리뷰터;를 더 포함하며,
   상기 디스트리뷰터는,
   상기 스팀 공급구의 단부측 내부에 돌출형성되어 단부로 배출되는 증기의 일부를 굴절시키는 내부돌기; 및
   상기 스팀 공급구에 구멍형태로 형성되어 상기 내부돌기에 의해 굴절되는 일부의 증기를 배출하는 벤트;를 포함하고,
   상기 드레인을 통해 배출되는 스팀 및 상기 정수 자켓에 공급되는 정수를 열교환시키는 열교환기;를 더 포함하며,
   상기 열교환기는,
   상기 정수 자켓으로 공급되는 정수가 유입 및 배출되는 정수통; 및
   상기 정수통의 외측에 구비되어 상기 정수통을 감싸고, 상기 드레인의 스팀이 유입 및 배출되는 스팀통;을 포함하는 증기 추출장치.

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