KR20190131353A

KR20190131353A - 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩

Info

Publication number: KR20190131353A
Application number: KR1020180056122A
Authority: KR
Inventors: 백창기
Original assignee: 티에스케이 주식회사
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-11-26
Also published as: KR102122444B1

Abstract

본 발명은, 길이 방향 일단에 유입구가 형성되고, 길이 방향 다른 일단에 유출구가 형성되며, 그 내측에 상기 유입구로부터 상기 유출구로 이어지는 유로가 형성되고, 길이 방향 중간부에 그 내측이 상기 유로와 연통하는 연결부가 형성된 본체; 및 상기 연결부 내측에서 신장 또는 수축됨에 따른 플러그의 삽입 여부에 따라 상기 유로의 개폐부위를 개방 또는 폐쇄하는 벨로우즈;를 포함하고, 상기 본체는, 상기 개폐부위 입구에 인접하는 바닥에 형성되되, 수평으로 두고 보아 상기 유입구측에서 상기 유출구측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제1경사부; 및 상기 개폐부위 입구에 인접하는 상기 연결부의 일측 벽면에 형성되되, 수직으로 두고 보아 상기 연결부측에서 상기 개폐부위측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제2경사부;를 포함하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩에 관한 것이다.

Description

액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩{bellows type steam trap}

본 발명은 벨로우즈형 스팀 트랩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체 내측에 액상 유체의 고임이 방지됨으로써 액상 유체의 고임으로 인한 벨로우즈의 작동 불안정을 방지할 수 있도록 하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩에 관한 것이다.

스팀 배관 등에서 응축수의 제거 및 스팀의 누출 방지 수단으로서 스팀 트랩이 이용되고 있다.

이때, 스팀 트랩은 디스크 방식, 바이메탈 방식 및 버킷 방식 등으로 다양하게 구분될 수 있다.

여기서, 디스크 방식 스팀 트랩은 디스크 밸브 위의 챔버 내부 압력이 저하됨에 따라 디스크가 들어 올려져 응축수 등이 배출되는 방식이다.

또한, 바이메탈 방식 스팀 트랩은 바이메탈이 작용함에 따라 노즐(nozzle)이 개방되어 응축수 등이 배출되는 방식이다.

또한, 버킷 방식 스팀 트랩은 버킷이 가라앉음에 따라 버킷에 직결되는 배수밸브가 개방되어 응축수 등이 배출되는 방식이다.

이와 같은 다양한 방식의 스팀 트랩은 응축수 등의 배출이 가능한 것이었으나, 작동 속도 등이 기대에 미치지 못해 응축수 등의 배출 효율이 저하되거나 스팀이 누설되는 문제가 있었다.

상기 문제를 해소하고자 최근 대한민국 공개특허 제10-2008-0076148호(공개일 : 2008. 08. 20.) 등에 개시된 바와 같은 '벨로우즈형 스팀 트랩'의 이용이 늘고 있다.

벨로우즈형 스팀 트랩은 유체의 온도에 따라 벨로우즈가 신장 또는 수축됨으로써 유로의 개폐부위가 개폐되는 방식이다.

이때, 벨로우즈는 유체의 온도에 따른 신장 또는 수축이 민감, 다시 말해 비교적 신속하게 작동하므로 응축수 등의 배출 효율을 높일 수 있다.

그러나, 종래 벨로우즈형 스팀 트랩은 관로에 수평 또는 수직으로 설치되는 본체 내부에 액상 유체, 예컨대 스팀이 냉각됨에 따라 생성되는 응축수가 의도하지 않게 고임에 따라 이후로 벨로우즈의 작동이 불안정해지는 문제가 있었다.

즉, 종래 벨로우즈형 스팀 트랩(A')은, 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이 벨로우즈(20') 하단의 플러그(22') 삽입 여부에 따라 개폐되는 유로(13')의 개폐부위(13b') 입구와 인접하여 턱진 부위가 형성되는바, 본체(10)가 관로에 수직 또는 수평으로 설치된 상태에서 그 내측의 턱진 부위에 액상 유체(F)가 의도하지 않게 고이게 되므로 벨로우즈(20')가 액상 유체(F)에 의해 부분적으로 침수될 수 있어 예컨대 벨로우즈(20') 하부에 고인 액상 유체(F)와의 접촉시 저항 발생으로 인한 벨로우즈(20')의 신장 지연 또는 동절기 벨로우즈(20') 주변에서 액상 유체(F)가 결빙됨으로 인한 벨로우즈(20')의 신장 또는 수축 불가 등 벨로우즈(20')의 작동이 불안정해지는 문제가 있었다.

이러한 이유로 해당 분야에서는 본체 내측에 액상 유체의 고임이 방지됨으로써 액상 유체의 고임으로 인한 벨로우즈의 작동 불안정을 방지할 수 있도록 하는 벨로우즈형 스팀 트랩의 개발이 시도되고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0076148호(공개일 : 2008. 08. 20.)

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 종래 벨로우즈형 스팀 트랩에서 본체 내측에 액상 유체가 고임에 따라 벨로우즈의 작동이 불안정해졌던 문제를 해소할 수 있도록 하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩은, 길이 방향 일단에 유입구가 형성되고, 길이 방향 다른 일단에 유출구가 형성되며, 그 내측에 상기 유입구로부터 상기 유출구로 이어지는 유로가 형성되고, 길이 방향 중간부에 그 내측이 상기 유로와 연통하는 연결부가 형성된 본체; 및 상기 연결부 내측에서 신장 또는 수축됨에 따른 플러그의 삽입 여부에 따라 상기 유로의 개폐부위를 개방 또는 폐쇄하는 벨로우즈;를 포함하고, 상기 본체는, 상기 개폐부위 입구에 인접하는 바닥에 형성되되, 수평으로 두고 보아 상기 유입구측에서 상기 유출구측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제1경사부; 및 상기 개폐부위 입구에 인접하는 상기 연결부의 일측 벽면에 형성되되, 수직으로 두고 보아 상기 연결부측에서 상기 개폐부위측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제2경사부;를 포함한다.

상기 개폐부위 입구는 상기 제1경사부의 선단과 상기 제2경사부의 선단 사이에 형성된다.

상기 개폐부위 입구에는 노즐이 결합될 수 있다.

상기 노즐은, 상단 가장자리부로터 내측으로 향하며 하향 경사를 이루는 경사면을 포함한다.

상기 유로는 상기 연결부 직전에 상기 유입구를 통해 유입되는 유체를 상기 벨로우즈 상부 일측으로 유도하는 유체 유도부를 포함할 수 있다.

상기 유체 유도부 구간의 상기 유로는, 이전 구간의 상기 유로에 비해 직경이 감소하고, 그 중심이 이전 구간 상기 유로의 중심으로부터 상부 일측에 위치한다.

상기 유체 유도부는 상기 유입구와 마주하는 일면이 경사지게 형성될 수 있다.

상기 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩은 상기 벨로우즈가 수용되는 필터를 더 포함한다.

본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩은, 본체가 제1경사부 및 제2경사부를 포함하고, 유로의 개폐부위 입구가 제1경사부의 선단과 제2경사부의 선단 사이에 형성되는바, 본체가 관로에 수평 또는 수직으로 설치된 상태에서 본체 내측의 액상 유체는 제1경사부 또는 제2경사부를 타고 유동하여 자연스럽게 개폐부위의 입구로 유입되므로 본체 내측에 액상 유체의 고임이 방지될 수 있어 액상 유체의 고임으로 인한 벨로우즈의 작동 불안정을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩은, 유로에 유체 유도부가 형성될 수 있는바, 유입구를 통해 유입되는 유체가 유체 유도부와 접촉하는 과정에서 벨로우즈 상부 일측으로 유도되어 벨로우즈 상부로부터 하부로 향하면서 자연스럽게 선회하며 유출구측으로 유동하므로 유체에 의한 벨로우즈의 가열이 균일해짐에 따라 벨로우즈의 신장 편향이 방지될 수 있어 벨로우즈 신장에 의한 유로 폐쇄가 신속해질 수 있을 뿐만 아니라 벨로우즈의 손상이 최소화되어 그 수명이 장기간 유지될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩의 구조를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩에서 벨로우즈의 신장에 의한 유로 폐쇄를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩이 수평으로 설치된 상태에서 제1경사부에 의한 액상 유체 흐름을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩이 수직으로 설치된 상태에서 제2경사부에 의한 액상 유체 흐름을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩에서 유입구측에서 바라본 유체 유도부 구간의 유로 형태를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩에서 유체 유도부에 의한 유체 흐름 유도를 보인 예시도이다.
도 7은 종래 벨로우즈형 스팀 트랩이 수평으로 설치될 때 액상 유체의 고임을 보인 예시도이다.
도 8은 종래 벨로우즈형 스팀 트랩이 수직으로 설치될 때 액상 유체의 고임을 보인 예시도이다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩(A)은, 본체(10); 및 벨로우즈(20);를 포함한다.

상기 본체(10)는, 길이 방향 일단에 유입구(11)가 형성되고, 길이 방향 다른 일단에 유출구(12)가 형성되며, 그 내측에 상기 유입구(11)로부터 상기 유출구(12)로 이어지는 유로(13)가 형성되고, 길이 방향 중간부에 그 내측이 상기 유로(13)와 연통하는 연결부(14)가 형성된다.

따라서, 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 유체(도면부호 미표시), 예컨대 스팀이 상기 유로(13)를 거쳐 상기 유출구(12)를 통해 유출된다.

이때, 상기 유입구(11)의 둘레와 상기 유출구(12)의 둘레에는 플랜지(도면부호 미표시)가 형성됨으로써 별도 유입관(100)의 플랜지를 상기 유입구(11)의 플랜지와 맞댄 후 볼트를 체결함에 따라 상기 유입구(11)측에 상기 유입관(100)이 연결될 수 있고, 별도 유출관(200)의 플랜지를 상기 유출구(12)의 플랜지와 맞댄 후 볼트를 체결함에 따라 상기 유출구(12)측에 상기 유출관(200)이 연결될 수 있다.

그리고 상기 연결부(14)는 상단 둘레에 일정한 폭의 플랜지가 형성됨으로써 상기 연결부(14)의 플랜지가 상기 벨로우즈(20) 상부의 지지부재(21) 플랜지와 마주하여 접촉함에 따라 상기 연결부(14)에서 상기 지지부재(21) 삽입이 제한된다.

또한, 상기 연결부(14)는 내주면에 나선(도면부호 미표시)이 형성될 수 있다.

따라서, 상기 연결부(14) 내주면에 형성되는 나선과 상기 지지부재(21) 외주면에 형성되는 나선이 상호 물리도록 함으로써 상기 연결부(14)와 상기 지지부재(21) 결합이 용이할 수 있을 뿐만 아니라 상기 지지부재(21) 삽입 깊이 조절이 용이할 수 있다.

그리고 상기 본체(10)는, 상기 유로(13)의 개폐부위(13b) 입구에 인접하는 바닥에 형성되되, 수평으로 두고 보아 상기 유입구(11)측에서 상기 유출구(12)측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제1경사부(15); 및 상기 개폐부위(13b) 입구에 인접하는 상기 연결부(14)의 일측 벽면에 형성되되, 수직으로 두고 보아 상기 연결부(14)측에서 상기 개폐부위(13b)측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제2경사부(16);를 포함한다.

따라서, 상기 본체(10)가 관로(도면상 미도시)에 수평으로 설치된 상태에서 그 내부의 액상 유체(F), 예컨대 스팀이 냉각됨에 따라 생성되는 응축수가 상기 제1경사부(15)를 타고 흐름에 따라 자연스럽게 일 방향으로 유도되고, 상기 본체(10)가 관로에 수직으로 설치된 상태에서 그 내부의 상기 액상 유체(F)가 상기 제2경사부(16)를 타고 흐름에 따라 자연스럽게 일 방향으로 유도된다.

그리고 상기 유로(13)의 상기 개폐부위(13b) 입구는 상기 제1경사부(15)의 선단과 상기 제2경사부(16)의 선단 사이에 형성된다.

따라서, 상기 본체(10)가 관로에 수평으로 설치된 상태에서 상기 제1경사부(15)를 타고 흐름에 따라 일 방향으로 유도되는 상기 액상 유체(F)가 자연스럽게 상기 개폐부위(13b)의 입구로 유입되고, 상기 본체(10)가 관로에 수직으로 설치된 상태에서 상기 제2경사부(16)를 타고 흐름에 따라 일 방향으로 유도되는 상기 액상 유체(F)가 자연스럽게 상기 개폐부위(13b)의 입구로 유입된다.

이때, 상기 개폐부위(13b) 입구에는 노즐(17)이 결합될 수 있다.

따라서, 상기 벨로우즈(20)가 신장하여 그 하단에 결합된 플러그(22)가 상기 개폐부위(13b)에 삽입될 때 상기 노즐(17)과 접촉함에 따라 상기 플러그(22)와 그 하부측 상기 개폐부위(13b) 사이에 기밀이 유지될 수 있다.

여기서, 상기 노즐(17)은, 상단 가장자리로부터 내측으로 향하며 하향 경사를 이루는 경사면(17a)을 포함한다.

따라서, 상기 제1경사부(15) 또는 제2경사부(16)에 의해 일 방향으로 유도되는 상기 액상 유체(F)가 상기 노즐(17)의 상기 경사면(17a)을 타고 자연스럽게 하향 유동하여 상기 개폐부위(13b)의 입구로 원활히 유입된다.

상기 벨로우즈(20)는 상기 연결부(14) 내측에서 신장 또는 수축됨에 따른 상기 플러그(22)의 삽입 여부에 따라 상기 유로(13)의 개폐부위(13b)를 개방 또는 폐쇄한다.

따라서, 상기 벨로우즈(20)에 의한 상기 개폐부위(13b)의 개방 또는 폐쇄에 의해 상기 유체의 유동이 단속된다.

이와 같은 상기 벨로우즈(20)는 그 상부의 상기 지지부재(21)가 상기 연결부(14) 내측에 결합됨에 따라 상기 연결부(14) 내에 고정된다.

이때, 상기 지지부재(21)는 외주면에 나선이 형성됨으로써 상기 지지부재(21)의 외주면에 형성되는 나선을 상기 본체(10)의 상기 연결부(14) 내주면에 형성되는 나선과 물리도록 함에 따라 상기 지지부재(21)가 상기 연결부(14)에 결합되고 이에 의해 상기 벨로우즈(20)가 상기 연결부(14) 내에 간단히 고정된다.

여기서, 상기 벨로우즈(20)는 상기 유체의 온도에 따라 신장 또는 수축 가능한 것이라면 어떠한 재질로 형성되어도 무방하고, 그 예로는 합성수지 또는 금속일 수 있으며, 그 내부에 팽창유체(주변의 온도에 따라 팽창 또는 수축하는 것)가 수용된다.

다만, 금속으로 형성되는 상기 벨로우즈(20)는 니켈 또는 크롬 합금인 것이 바람직하다.

니켈 또는 크롬은 열전도율이 비교적 우수한바, 니켈 또는 크롬 합금으로 형성되는 상기 벨로우즈(20)가 상기 유체의 온도에 따라 원활히 신장 또는 수축될 수 있다.

그리고 상기 벨로우즈(20)에서 상기 플러그(22)는 상기 벨로우즈(20)의 신장에 의해 그 하부측 상기 개폐부위(13b)를 긴밀하게 막을 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 재질 및 구조로 형성되어도 무방하므로 상기 플러그(22)에 관한 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 벨로우즈(20)는 신장한 이후 상기 유로(13) 내의 상기 유체 온도가 하강함에 따라 신장 이전 상태로 복귀, 다시 말해 수축되므로 차후 상기 유입구(11)를 통해 상대적으로 고온의 상기 유체가 급격히 유입될 때 재신장될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩(A)은 상기 벨로우즈(20)가 수용되는 필터(30)를 더 포함한다.

따라서, 상기 필터(30)에 의해 상기 유입구(11)측으로부터 상기 유출구(12)측으로 유동하는 상기 유체에 포함된 일정 입경 이상의 이물질이 제거될 수 있을 뿐만 아니라 상기 유체가 상기 벨로우즈(20)에 접촉하기 이전 상기 필터(30)와 접촉함에 따라 상기 벨로우즈(20)에 미치는 충격이 완화되므로 상기 유체와의 급작스런 접촉 반복으로 인한 상기 벨로우즈(20)의 손상이 방지된다.

이때, 상기 필터(30)는 상기 유체에 포함된 일정 입경 이상의 이물질 제거가 가능한 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하며, 그 예로는 미세 통공이 분포하는 판재를 원형관 형태로 성형한 필터 또는 미세 그물눈을 갖는 망체를 원형관 형태로 성형한 필터가 될 수 있다.

그리고 상기 필터(30)는 상기 벨로우즈(20)가 결합되는 상기 지지부재(21) 하부에 고정되되, 상기 벨로우즈(20)를 감싼 상태로 고정됨으로써 상기 유체가 상기 벨로우즈(20)에 접촉하기 이전 상기 유체에 포함된 이물질이 상기 필터(30)에 의해 제거될 수 있다.

또한, 추가적으로 상기 본체(10)에서 상기 유로(13)는 상기 연결부(14) 직전에 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 상기 유체를 상기 벨로우즈(20) 상부 일측으로 유도하는 유체 유도부(13a)를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 상기 유체는 상기 유로(13)를 따라 유동하는 과정에서 상기 유체 유도부(13a)와의 접촉에 의해 상기 벨로우즈(20) 상부 일측으로 유도됨에 따라 선회 유동, 즉 상기 연결부(14)의 내면과 상기 벨로우즈(20) 외면 사이를 따라 선회하며 상부로부터 하부로 유동한다.

이때, 상기 유체 유도부(13a)와의 접촉에 의해 상기 벨로우즈(20) 상부로 유도되는 상기 유체는 상기 벨로우즈(20) 상부를 향하여 유동할 수 있으나, 상기 벨로우즈(20) 상부는 상기 지지부재(21)로 막혀있는바, 상기 유체는 자연스럽게 선회하며 상부로부터 하부로 유동하게 되므로 상기 연결부(14)로부터 상기 유출구(12)측으로의 상기 유체 유동이 원활하다.

여기서, 상기 유체 유도부(13a)는 상기 유입구(11)와 마주하는 일면이 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 유체가 상기 유체 유도부(13a)와 접촉할 때 경사 부위를 거쳐 유동함에 따라 유동 저항이 최소화된다.

그리고 상기 유체 유도부(13a) 구간의 상기 유로(13)는, 도 5에 도시된 바와 같이 이전 구간의 상기 유로(13)에 비해 직경이 감소하되, 그 중심이 이전 구간 상기 유로(13) 중심으로부터 상부 일측에 위치함으로써 상기 유체 유도부(13a)와 접촉하는 상기 유체가 상기 벨로우즈(20) 상부 일측으로 유도된다.

본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩(A)에서 상기 액상 유체(F)의 고임 방지에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 상기 본체(10)의 상기 유입구(11)측에는 별도의 상기 유입관(100)이 연결되는바, 상기 유입관(100)으로부터 공급되는 상기 유체가 상기 유입구(11)를 통해 상기 본체(10) 내부로 유입된다.

그리고 본 발명에서 상기 본체(10) 내부에는 상기 유입구(11)로부터 상기 유출구(12)로 이어지는 상기 유로(13)가 형성되는바, 상기 유입구(11)를 통해 유입된 상기 유체는 상기 본체(10) 내에서 상기 유로(13)를 따라 유동한다.

이때, 상기 본체(10) 내부로 상대적으로 고온의 상기 유체가 급격히 유입되는 경우, 상기 유로(13)가 폐쇄되어 상기 유출구(12)를 통한 상기 유체의 유출이 차단된다.

즉, 본 발명에서 상기 본체(10)의 길이 방향 중간부에는 그 내측이 상기 유로(13)와 연통하는 상기 연결부(14)가 형성되고, 상기 연결부(14) 내측에는 상기 벨로우즈(20)가 장착되는바, 상대적으로 고온의 상기 유체가 상기 본체(10) 내측으로 급격히 유입될 때 도 2에 도시된 바와 같이 상기 유체에 의해 상기 벨로우즈(20)가 가열되며 신장이 이루어지므로 상기 벨로우즈(20) 하단의 상기 플러그(22)가 그 하부측 상기 유로(13)의 상기 개폐부위(13b)를 막게 되어 상기 유출구(12)를 통한 상기 유체의 유출이 차단된다.

다만, 상기 본체(10) 내부, 더욱 구체적으로 상기 벨로우즈(20) 주변에 상기 액상 유체(F)가 고이는 경우, 상기 벨로우즈(20)가 부분 침수될 수 있어 상기 액상 유체(F)에 의한 간섭으로 상기 벨로우즈(20)의 작동, 더욱 구체적으로 신장 및 수축이 불안정할 수 있다.

그러나, 본 발명의 상기 본체(10)는, 상기 개폐부위(13b) 입구에 인접하는 바닥에 형성되되, 수평으로 두고 보아 상기 유입구(11)측에서 상기 유출구(12)측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 상기 제1경사부(15) 및 상기 개폐부위(13b) 입구에 인접하는 상기 연결부(14)의 일측 벽면에 형성되되, 수직으로 두고 보아 상기 연결부(14)측에서 상기 개폐부위(13b)측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 상기 제2경사부(16)를 포함하고, 상기 제1경사부(15)의 선단과 상기 제2경사부(16)의 선단 사이에 상기 개폐부위(13b) 입구가 형성되는바, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)가 관로에 수평으로 설치된 상태에서 그 내부의 상기 액상 유체(F)는 상기 제1경사부(15)를 타고 흐름에 따라 자연스럽게 일 방향으로 유도되어 상기 개폐부위(13b)의 입구로 유입된 후 상기 유출구(12)측으로 진행하게 되고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)가 관로에 수직으로 설치된 상태에서 그 내부의 상기 액상 유체(F)는 상기 제2경사부(16)를 타고 흐름에 따라 자연스럽게 일 방향으로 유도되어 상기 개폐부위(13b)의 입구로 유입된 후 상기 유출구(12)측으로 진행하게 되므로 상기 본체(10) 내부에 상기 액상 유체(F)의 고임이 방지될 수 있어 상기 액상 유체(F)의 고임으로 인한 상기 벨로우즈(20)의 작동 불안정이 방지될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩(A)은 상기 액상 유체(F)의 고임을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 유로(13), 더욱 구체적으로 상기 개폐부위(13b)의 폐쇄 속도를 높일 수 있고, 상기 벨로우즈(20)의 손상을 최소화할 수 있다. 이에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 벨로우즈(20)에서 상기 유입구(11)측에 인접하는 측면은 상기 유출구(12)측에 인접하는 측면과 달리 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 상기 유체에 직접적으로 노출되므로 상기 벨로우즈(20)의 신장 편향, 다시 말해 상기 벨로우즈(20)에서 상기 유입구(11)측에 인접하는 측면 부위가 상기 유출구(12)측에 인접하는 측면 부위에 비해 상대적으로 더 빠르게 가열되면서 상대적으로 더 큰 폭으로 신장될 수 있어 신장 불균형에 의해 상기 벨로우즈(20) 신장에 의한 상기 유로(13) 폐쇄가 지연될 수 있고, 신장 편향이 반복됨에 따라 상기 벨로우즈(20)가 쉽게 손상될 수 있다.

그러나, 본 발명에서 상기 유로(13)는 상기 연결부(14) 직전에 상기 유체 유도부(13a)가 형성되어 상기 유로(13)를 따라 유동하는 상기 유체가 도 6에 도시된 바와 같이 상기 유체 유도부(13a)와 접함에 따라 상기 벨로우즈(20) 상부 일측으로 유도되면서 상기 벨로우즈(20) 외면과 상기 연결부(14) 내면 사이를 따라 회전하며 진행하므로 상기 벨로우즈(20) 상단으로부터 하부로 향하며 자연스럽게 선회하는바, 상기 유체와 접하는 상기 벨로우즈(20) 전체가 비교적 균일하게 가열되어 그 상단과 하단 사이 전 구간이 균일하게 신장되므로 상기 벨로우즈(20)의 신장 편향이 방지될 수 있어 상기 벨로우즈(20) 신장에 의한 상기 유로(13) 폐쇄가 신속해질 수 있을 뿐만 아니라 상기 벨로우즈(20)의 손상이 최소화될 수 있다.

이때, 상기 유체가 상기 유체 유도부(13a) 접촉함으로써 유동 저항이 발생하여 상기 유체의 유동성이 저하될 수 있다.

그러나, 본 발명에서 상기 유체 유도부(13a)는 상기 유입구(11)와 마주하는 일면이 경사지게 형성될 수 있는바, 상기 유체가 상기 유체 유도부(13a)의 경사를 따라 자연스럽게 유동하게 되므로 유동 저항이 최소화될 수 있어 상기 유체의 유동성 저하가 방지될 수 있다.

10, 10' : 본체 11 : 유입구
12 : 유출구 13, 13' : 유로
13a : 유체 유도부 13b, 13b' : 개폐부위
14 : 연결부 15 : 제1경사부
16 : 제2경사부 17 : 노즐
17a : 경사면 20, 20' : 벨로우즈
21 : 지지부재 22, 22' : 플러그
30 : 필터 100 : 유입관
200 : 유출관 A, A' : 벨로우즈형 스팀 트랩
F : 액상 유체

Claims

길이 방향 일단에 유입구(11)가 형성되고, 길이 방향 다른 일단에 유출구(12)가 형성되며, 그 내측에 상기 유입구(11)로부터 상기 유출구(12)로 이어지는 유로(13)가 형성되고, 길이 방향 중간부에 그 내측이 상기 유로(13)와 연통하는 연결부(14)가 형성된 본체(10); 및
상기 연결부(14) 내측에서 신장 또는 수축됨에 따른 플러그(22)의 삽입 여부에 따라 상기 유로(13)의 개폐부위(13b)를 개방 또는 폐쇄하는 벨로우즈(20);를 포함하고,
상기 본체(10)는, 상기 개폐부위(13b) 입구에 인접하는 바닥에 형성되되, 수평으로 두고 보아 상기 유입구(11)측에서 상기 유출구(12)측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제1경사부(15); 및 상기 개폐부위(13b) 입구에 인접하는 상기 연결부(14)의 일측 벽면에 형성되되, 수직으로 두고 보아 상기 연결부(14)측에서 상기 개폐부위(13b)측으로 향하며 점차로 하향 경사지도록 형성되는 제2경사부(16);를 포함하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.
제1항에 있어서,
상기 개폐부위(13b) 입구는 상기 제1경사부(15)의 선단과 상기 제2경사부(16)의 선단 사이에 형성되는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.
제1항에 있어서,
상기 개폐부위(13b) 입구에는 노즐(17)이 결합되는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.
제3항에 있어서,
상기 노즐(17)은 상단 가장자리부로터 내측으로 향하며 하향 경사를 이루는 경사면(17a)을 포함하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.
제1항에 있어서,
상기 유로(13)는 상기 연결부(14) 직전에 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 유체를 상기 벨로우즈(20) 상부 일측으로 유도하는 유체 유도부(13a)를 포함하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.
제5항에 있어서,
상기 유체 유도부(13a) 구간의 상기 유로(13)는, 이전 구간의 상기 유로(13)에 비해 직경이 감소하고, 그 중심이 이전 구간 상기 유로(13)의 중심으로부터 상부 일측에 위치하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.
제5항에 있어서,
상기 유체 유도부(13a)는 상기 유입구(11)와 마주하는 일면이 경사지게 형성되는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.
제1항에 있어서,
상기 벨로우즈(20)가 수용되는 필터(30)를 더 포함하는 액상 유체의 고임 방지를 위한 벨로우즈형 스팀 트랩.