KR960006189B1

KR960006189B1 - 열응동식 스팀트랩

Info

Publication number: KR960006189B1
Application number: KR1019920004215A
Authority: KR
Inventors: 히데아끼 유모도
Original assignee: 가부시끼가이샤 티엘브이; 후지와라 요시야스
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1992-03-14
Publication date: 1996-05-09
Also published as: ES2119031T3; US5275334A; AU638184B2; CA2062938A1; JP2709536B2; CN1027465C; US5197669A; KR920018398A; CA2062938C; NO179152C; AU3318993A; DE69226205T2; JPH05240399A; BR9200940A; NO920972L; NO920972D0; HK1006871A1; EP0513487A3; EP0513487A2; DK0513487T3

Abstract

내용 없음.

Description

열응동식 스팀트랩

본 발명은 각종 증기사용기기나 증기배관에서 발생하는 복수(復水)를 자동적으로 배출하는 스팀트랩에 관한 것이며, 특히 증기와 복수로 가열냉각되어 그 온도에 따라 팽창수축하는 매체를 포함한 온도제어요소를 사용하여 원하는 온도이하의 복수를 시스템외에 배출하는 열응동식 스팀트랩에 관한 것이다.

(종래기술)

열응동식 스팀트랩의 기본적 구성은 예컨대 일본국 특공소 60-46318호 공보에서 공지된 것이 있다. 그공보에서 이해되는 바와 같이, 접시형상 벽부재와 다이어프램의 외주가장자리를 고착시켜 형성된 내부공간에 팽창매체를 봉입한 온도제어요소를 입구에 연이어 통하는 밸브실내에 배치하고, 팽창매체의 팽창수축을 이용하여 다이어프램에 연결되어 밸브실내에 배치된 밸브부재를 구동하며, 이에 따라 밸브실과 출구를 연이어 통하는 도출로를 가진 밸브시이트부재에 그 밸브부재를 붙었다 떨어졌다하도록 한 것이다.

밸브실내에 고온의 증기가 흘러들어오면, 팽창매체가 팽창하여 밸브부재를 밸브시이트부재에 착좌시켜, 도출구를 폐쇄한다. 이에 의하여 증기의 배출을 방지한다. 또, 저온의 복수가 흘러들어오면, 팽창매체가 수축하여 밸브부재를 밸브시이트부재로부터 떨어지게 하여, 도출로를 개방한다. 이에 의하여 복수를 시스템외로 배출한다.

그러나, 이러한 양식의 열응동식 스팀트랩에 있어서는 온도제어요소가 파손되어 팽창매체가 흘러나온 경우, 밸브부재는 입구쪽의 유체압력에 의하여 밸브시이트부재에 착좌시켜서, 도출로를 폐쇄한다. 온도제어요소의 파손시에 밸브가 닫히면, 복수가 배출될 수 없게 되어, 증기사용기기의 운전효율이 저하하거나 불량품이 발생하거나, 또는 수격작용(水擊作用)이 일어나서 기기나 배관이 파손되는 문제점이 있었다.

(발명의 개시)

본 발명은 온도제어요소의 파손시에 밸브부재를 밸브가 열릴 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또, 아울러 출구쪽의 압력이 입구쪽의 압력보다도 높아진 경우라도, 출구쪽으로부터의 유체가 입구쪽으로 역류하는 것을 방지함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따라 밸브케이싱에 입구와 밸브실과 출구를 형성하고, 밸브실과 출구와의 사이에 도출로를 가진 밸브시이트부재를 배치하여, 밸브실내에 덮개부재와 제1다이어프램과 제 2다이어프램과 밸브부재를 가지며 팽창매체를 포함한 온도제어요소를 다시 배치하며, 제2다이어프램과 이에 부착된 밸브부재에 각각 제1다이어프램하면과 도출로를 연이어 통하는 관통구멍을 형성한다.

이러한 구성에 의하여 입구로부터 밸브실에 흘러들어가는 유체의 온도가 고온인 경우, 덮개부재와 제1다이어프램과의 사이에 수용된 팽창매체는 팽창하여 제1다이어프램 및 제2다이어프램을 밸브시이트부재쪽으로 변위시켜, 제2다이어프램에 부착된 밸브부재가 도출로를 닫아서, 고온유체, 즉 증기의 유출을 방지한다. 한편, 입구쪽으로부터 저온기체가 흘러들어가는 경우, 팽창매체는 수축하며, 또한 유체압력도 가해져서, 밸브부재가 밸브시이트부재로부터 떨어지게 하여, 그 결과, 도출로가 열려 저온유체를 출구로 배출한다.

본 발명에 있어서는 온도제어요소가 파손되는 상태로서, 덮개부재쪽의 제1다이어프램이 파손되는 경우와, 밸브시이트부재쪽의 제2다이어프램이 파손되는 경우가 있다. 제1다이어프램이 파손되는 경우, 팽창매체를 봉입한 공간은 제1다이어프램과 제2다이어프램 사이에서 관통구멍 및 도출로를 통하여 출구에 연통하게 되어, 그 팽창매체는 출구에 유출한다. 또, 밸브부재는 입구쪽의 유체압력에 의하여 제2다이어프램과 함께 밀려올라가 밸브시이트부재로부더 떨어져서, 도출로를 열어 밸브가 열린다.

제2다이어프램이 파손되는 경우, 입구는 제1다이어프램과 제2다이어프램 사이에서 관통구멍 및 도출로를 통하여 출구에 연이어 통하게 되어, 입구쪽의 유체를 배출가능하게 한다.

또, 출구쪽의 압력이 입구쪽의 압력보다도 높아진 경우라도, 출구쪽으로부터의 유체는 관통구멍을 통하여 양 다이어프램의 사이에 흘러들어가서, 제 2 다이어프램을 밸브시이트부재쪽으로 변위시킴으로, 밸브부재는강제적으로 닫혀서, 입구쪽으로의 역류가 방지된다.

또, 상기 제1의 목적을 달성하기 위해서는, 밸브케이싱에 입구와 밸브실과 출구를 형성하며, 밸브실과 출구사이에 밸브시이트부재를 배치하고, 밸브실내에 덮개부재와 다이어프램과 밸브부재를 가지며 팽창매체를 포함한 온도제어요소를 밸브시이트부재에 접하여 배치하고, 밸브시이트부재와 다이어프램과의 사이에 형성되는 공간과 밸브실을 연이어 통하는 도입로와, 그 공간과 출구를 연이어 통하는 도출로를 밸브시이트부재에 형성하여, 도입로를 개폐하는 밸브부재를 그 공간에 배치한다.

이러한 구성에 의하여, 입구로부터 밸브실에 흘러들어가는 유체의 온도가 고온인 경우, 덮개부재와 다이어프램과의 사이에 수용된 팽창매체는 팽창하여, 밸브부재를 변위하여, 도입로를 닫아서 고온유체, 즉 증기의 유출을 방지한다, 한편, 저온유체가 흘러들어 왔을때, 팽창매체는 수축하여 밸브부재는 도입로로부터 떨어져서, 저온유체를 출구에 배출한다.

밸브부재를 배치한 공간을 도출로를 통하여 출구에 연이어 통하고, 밸브부재에는 입구쪽의 유체압력이 도입로로부터, 밸브가 열린 방향으로 작용하므로, 온도제어요소가 파손된 경우, 밸브부재는 도입로로부터 떨어져서 밸브가 열린다.

(발명을 실시하기 위한 바람직한 형태)

실시예를 다음과 같이, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

제1도에 있어서, 상케이싱(1)과 하케이싱(2)을 볼트(3)로 죄어 결합하여, 내부에 밸브실(4)을 가진 밸브케이싱이 형성된다. 양 케이싱(1,2) 사이의 기밀을 환상의 가스킷(5)으로 유지한다. 상케이싱(1)에 입구(6)가, 하케이싱(2)에 출구(7)가 형성된다.

밸브실(4)과 출구(7)와의 사이의 격벽(8)에 밸브시이트부재(9)가 나사결합되어 있다. 격벽(8)과 밸브시이트부재(9)와의 사이의 기밀을 환상의 가스킷(10)으로 유지한다. 밸브시이트부재(9)의 중앙에 밸브실(4)과출구(7)를 연통하는 관통도출로(11)가 형성된다. 밸브시이트부재(9)의 윗면에 환상홈(12)이 형성되어 있다.

또, 밸브시이트부재(9)의 윗쪽에 온도제어요소(13)가 배치된다, 온도제어요소(13)는 제2도에 도시된 바와 같이 덮개부재(14), 제1다이어프램(15), 제2다이어프램(16), 밸브부재(17) 밋 중앙개구를 가진 바닥부재(18)로 구성된다.

덮개부재(14), 제1다이어프램(15), 제2다이어프램(16) 및 바닥부재(18)는 각각 외주가장자리를 서로 용접하여 연결되며, 제3도에 도시된 바와 같이 밸브실(4)의 내부둘레면의 복수개소에 형성된 돌출부에서 탄성유지부재(20)를 통하여 지지고정된다. 당연한 것이지만, 강도보강을 위하여 제1다이어프램(15)은 복수의 다이어프램으로 되어 있어도 좋다. 덮개부재(14)와 제1다이어프램(15)으로 형성되는 공간내에 주입구(21)로부터 팽창액체(19)가 주입되고, 주입구(21)를 막음으로써 밀봉된다. 팽창액체(19)는 물, 물보다 비등점이 낮은 액체, 또는 그들의 혼합물이다.

제2다이어프램(16)은 중앙에 개구를 가지며, 그 개구가장자리를 아래쪽으로 굽혀, 그 바깥쪽에 바닥부재(18)의 개구의 직경보다도 외경이 작은 링형상의 밸브부재(17)가 부착되어 있다. 강도보강을 위하여 제2다이어프램(16)도 복수의 다이어프램으로 되어 있어도 좋다. 제2다이어프램(16)과 밸브부재(17)는 그 개구에 삽입된 환상부재(22)의 상하를 바깥쪽으로 변형함으로써 고정된다. 환상부재(22)로 제1다이어프램(15)하면과 도출로(11)를 연이어 통하는 관통구멍(23)이 형성된다. 밸브부재(17)의 외경은 도출로(11)의 직경보다도 크고, 환상부재(22)의 내경은 밸브시이트부재(9)의 윗면에 형성된 환상홈(12)의 내경보다 작게 되어 있다.

입구(6)로부터 밸브실(4)에 흘러들어오는 유체의 온도가 높은 경우, 팽창매체(19)는 팽창하고, 제1다이어프램(15) 및 제2다이어프램(16)을 통하여 밸브부재(17)를 아래쪽으로 변위시켜, 그 결과, 제4도에 도시된 바와 같이 밸브부재(17)를 밸브시이트부재(9)에 착좌시켜, 도출로(11)를 닫히게 하여, 고온유체, 즉 증기의 유출을 방지한다.

유체온도가 방열 등에 의하여 소정치보다 낮아지면, 팽창매체(19)는 수축하며, 밸브부재(17)가 입구(6)쪽의 유체압력도 가해져서, 밸브시이트부재(9)로부터 떨어지게 되어, 도출로(11)를 열어서, 저온유체, 즉 저온의 복수를 출구(7)로부터 배출한다.

제5도에 다른 구성의 온도제어요소(33)를 제2도에 대응시켜 도시하였다. 그 온도제어요소(33)는 덮개부재(14), 제 1다이어프램(15), 제 2 다이어프램(16), 구형상(球狀) 밸브부재(17), 중앙개구를 가진 바닥부재(18) 및 환상부착부재(35)로 구성된다.

덮개부재(14), 제 1다이어프램(15), 제 2 다이어프램(16) 및 바닥부재(18)는 각각의 외주가장자리를 서로용접하여 연결되며, 부착부재(35)의 윗부분에 고정되어 있다. 부착부재(35)의 아래부분에는 유체를 통과시키기 위한 복수의 창(36)이 형성되어 있다.

격벽(8)과 밸브시이트부재(9)의 플랜지부와의 사이에 부착부재(35)의 하단 둘레가장자리를 끼우도록 밸브시이트부재(9)가 격벽(8)에 나사결합되어 있다. 밸브시이트부재(9)의 윗면 중앙영역에는 오목부(37)가 형성되어 있다.

온도제어요소(13)의 경우와 똑같이 제2다이어프램(16)은 중앙에 개구가 있고, 그 개구가장자리를 아래쪽으로 굽혀 그 바깥쪽에 바닥부재(18)의 개구의 직경보다 직경이 작으며, 또한 중앙관통구멍을 가지 구형상의 밸브부재(17)가 부착되어 있다. 제2다이어프램(16)과 밸브부재(17)는 제2다이어프램쪽으로부터 개구영역에 삽입된 환상부재(22)의 상하를 바깥쪽으로 넓힘으로써 고정된다. 환상부재(22)와 밸브부재(17)의 중앙구멍으로 제1다이어프램(15)하면과 도출로(11)를 연이어 통하는 관통구멍(23)이 형성된다. 밸브부재(17)의 직경은 도출로(11)의 직경보다도 크고, 오목부(37)의 직경보다 작게 되어 있다.

제6도에 다른 구성의 스팀트램의 실시예를 도시하였다, 상기 구성의 스팀트랩과 같은 구성요소에는 원칙적으로 같은 참조번호를 붙여 실명을 생략한다.

온도제어요소(41)는 덮개부재(14), 다이어프램(42), 밸브부재(17) 및 환상스페이서(43)로 구성된다.

밸브실(4)과 출구(7)와의 사이의 격벽(8)에 나사결합되어 있는 밸브시이트부재(9)와 그 윗면에 배치된 스페이서(42)는 서로 접하는 외주가장자리를 용접하여 고정되어 있다. 또, 스페이서(43)와 다이어프램(42)과 덮개부재(14)는 서로 접하는 외주가장자리를 용접하여 고정되어 있다. 밸브시이트부재(9), 환상스페이서(43) 및 다이어프램(42)으로 형성된 공간에 윗면중앙부근의 오목한 원판형상의 밸브부재(17)가 배치된다. 그 밸브부재(17)에는 중앙관통구멍(47) 이 있다. 다이어프램(42)과 밸브부재(17)는 밸브부재의 상부원주면에서 용접하여 고정되어 있다.

밸브시이트부재(9)에는 그 중심에 그 밸브시이트부재(9), 환상스페이서(43) 및 다이어프램(42)으로 형성되는 공간과 출구(7)를 연이어 통하는 돌출로(44)가 열려 있다. 또, 그 주위윗면에 도입로의 일부인 환상홈(45)이 형성되고, 제6도와 제7도에서 알 수 있는 바와 같이 도입로의 일부인 환상홈(45)으로부터 가로방향으로 4개의 도입로의 일부인 통로(46)가 열려서, 밸브실(4)과 밸브시이트부재(9), 환상스페이서(43) 및 다이어프램(42)으로 형성되는 공간을 연이어 통하는 도입로가 형성된다.

도입로의 일부인 환상홈(45)의 외경보다도 밸브부재(17)의 하면의 외경은 크고, 관통구멍(47)의 직경은 도입로의 일부인 환상홈(45)의 내경보다, 또 도출로(44)의 직경보다 작게 되어 있다.

따라서, 밸브부재(17)는 밸브시이트부재(9)에 착좌하면, 도입로(45,46) 가 닫히지만, 도출로(44) 가 닫히는 일은 없다.

입구(6)로부터 밸브실(4)에 흘러 들어가는 유체의 온도가 높은 경우, 팽창매체(19)는 팽창하여 다이어프램(42)를 통하여 밸브부재(17)를 아래쪽으로 변위시키고, 밸브부재(17)를 밸브시이트부재(9)에 착좌시켜서, 도입로(45,46)를 닫아서, 고온유체 즉 증기의 유출을 방지한다.

유체온도가 방열 등에 의하여 소정치보다 낮게 되면, 팽창매체(19)는 수축하고, 또한 유체압력도 가해져서, 밸브부재(17)는 밸브시이트부재(9)로부터 떨어져서 도입로(45,46)를 열어 저온유체, 즉 저온의 복수를 출구(7)로부터 시스템외로 배출한다.

이러한 구성의 스팀트랩에 있어서도, 다이어프램을 2매 설치하여, 밸브부재쪽의 다이어프램에 개구를 설치하도록 하면, 상기 제1 및 제2실시예와 똑같이 출구쪽의 유체가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

제8도에 다시 밸브시이트부재가 다른 구성의 실시예를 도시하였다.

제8도와 제9도에서 이해되는 바와 같이, 밸브시이트부재(9)에는 가로방향으로 3개의 통로(51)와 중심의통로(52)가 열려서, 밸브실(4)과 밸브시이트부재(9), 환상스페이서(43) 및 다이어프램(42)으로 형성되는 공간을 연이어 통하는 도입로를 형성한다. 통로(52)의 주위 윗면에 환상홈(53)이 열려 그 환상홈(53)으로부터 아래쪽으로 3개의 통로(54)가 열려서, 밸브시이트부재(9), 환상스페이서(43) 및 다이어프램(42)으로 형성되는 공간과 출구(7)를 연이어 통하는 도출로가 형성된다.

밸브부재(17)의 하면의 외경은 환상홈(53)의 외경보다 약간 작게 형성되어 있다. 따라서 밸브부재(17)는 밸브시이트부재(9)에 착좌하면, 도입로(51,52)는 닫히지만, 도출로(53,54)가 닫히는 일은 없다. 다이어프램(42)과 밸브부재(17)는 각각의 중앙부분을 용접하여 서로 연결되어 있다.

제1도는 본 발명의 실시예인 열응동식 스팀트랩의 단면도.

제2도는 제1도의 밸브부재부분의 열린 밸브상태를 도시한 확대단면도.

제3도는 그 온도제어요소를 탄성지지부재로 고정시키고 있는 상태의 평면도.

제4도는 제1도의 밸브부재부분의 열린 밸브상태를 도시한 확대단면도.

제5도는 다른 구성의 온도제어요소의 밸브부재부분의 열린 밸브상태를 도시한 확대단면도.

제6도는 다른 구성의 열응동식 스팀트랩의 단면도.

제7도는제6도의 밸브시이트부재의 단면도.

제8도는 밸브시이트부재 및 밸브부재의 구성의 다른 열응동식 스팀트랩의 단면도.

제9도는 제8도의 밸브시이트부재의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 밸브실 6 : 입구

7 : 출구 9 : 밸브시이트부재

11,44 : 도출로 14 : 덮개부재

15,16,42 : 다이어프램 17 : 밸브부재

19 : 팽창매체 23 : 관통구멍,

33 : 온도제어요소

Claims

밸브케이싱내에 입구와 밸브실과 출구를 형성하고, 밸브실과 출구와의 사이에, 도출로를 가진 밸브시이트부재를 배치하고, 밸브실내에 덮개부재와 제1다이어프램과 제2다이어프램 및 밸브부재를 가지며, 팽창매체를 포함한 온도제어요소를 다시 배치하여, 제2다이어프램과 이에 부착된 밸브부재의 각각에 제1다이어프램의 팽창매체와 접하지 않는 면과 도출로를 연이어 통하는 관통구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 열응동식 스팀트랩.
제1항에 있어서, 상기 덮개부재(14), 상기 제1다이어프램(15) 및 상기 제2다이어프램(16)의 각각의 외주가장자리가 서로 연결되고, 상기 밸브실(4)내에 유지고정되며, 덮개부재(14)와 제1다이어프램(15)으로 형성되는 공간내에, 상기 팽창매체(19)가 밀봉되고, 관통구멍(23)을 가진 밸브부재(17)는 상기 도출로(11)를 덮을 수 있는 크기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열응동식 스팀트랩.
제1항에 있어서, 상기 온도제어요소가 덮개부재(14), 제1다이어프램(15), 제2다이어프램(16), 밸브부재(17) 및 부착부재(35)로 구성되고 덮개부재(14), 제1다이어프램(15) 및 제2다이어프램(16)의 각각의 외주가장자리가 서로 연결되어 부착부재(35)에 부착되어, 그 부착부재(35)가 상기 밸브시이트부재(9)에 고정되며, 덮개부재(14)와 제1다이어프램(15)으로 형성되는 공간내에 상기 팽창매체(19)가 밀봉되고, 관통구멍(23)을 가진 밸브부재(17)는 상기 도출로(11)를 덮을 수 있는 크기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열응동식 스팀트랩.
밸브케이싱내에 입구와 밸브실과 출구를 형성하고, 밸브실과 출구와의 사이에 밸브시이트부재를 배치하여, 밸브실내에 덮개부재와 제1다이어프램과 밸브부재를 가지며 팽창매체를 포함한 온도제어요소를 밸브시이트부재에 접하여 배치하고, 밸브시이트부재와 다이어프램과의 사이에 형성되는 공간과 밸브실을 연이어 통하는 적어도 1개의 도입로 및 그 공간과 출구를 연이어 통하는 적어도 1개의 도출로를 밸브시이트부재에 형성하여 도입로를 개패하는 밸브부재를 그 공간에 배치하는 것을 특징으로 하는 열응동식 스팀트랩.
제 4항에 있어서, 상기 온도제어요소가 덮개부재(14), 다이어프램(42), 밸브부재(17) 및 환상스페이서(43)로 구성되고, 상기 밸브시이트부재(9)의 윗면에 고정된 환상스페이서(43)와 다이어프램(42)과 덮개부재(l4)는 서로 접하는 외주가장자리가 고정되며, 밸브시이트부재(9), 환상스페이서(43) 및 다이어프램(42)으로 형성된 공간에 관통구멍을 가진 밸브부재(17)가 배치되고, 그 밸브부재(17)는 다이어프램(42)에 고정되고 있어서, 밸브시이트부재(9)의 중심에 상기 공간과 출구(7)를 연이어 통하여 도출로(44)가 열려서, 그 주위에 상기 공간과 밸브실(4)를 연이어 통하는 도입로가 열려있는 것을 특징으로 하는 열응동식 스팀트랩.
제 4 항에 있어서, 상기 온드제어요소가 덮개부재(14), 다이어프램(42), 밸브부재(17) 및 환상스페이서(43)로 구성되고, 상기 밸브시이트부재(9)의 윗면에 고정된 환상스페이서(43)와 다이어프램(42)과 덮개부재(14)는 서로 접하는 외주가장자리가 고정되며, 밸브시이트부재(9), 환상스페이서(43) 및 다이어프램(42)으로 형성된 공간에 다이어프램(42)에 고정된 밸브부재(17)가 배치되고, 밸브시이트부재(9)의 중심윗면에 상기 공간과 밸브실(4)을 연이어 통하는 도입로가 열려, 그 주위에 상기 공간과 출구(7)를 연이어 통하는 도출로가 열려 있어서, 밸브부재(17)의 착좌시에 도입로만 닫히는 것을 특징으로 하는 열응동식 스팀트랩.