엔지니어링 노즐을 적용한 연속분사식 응축수 배출기(continuous injection type''s steam condensate exhauster, in which engineering nozzle can be adopted)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2014년01월15일
(11) 등록번호 10-1350489
(24) 등록일자 2014년01월06일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F16T 1/45 (2006.01) F16K 47/04 (2006.01)
F16K 24/04 (2006.01) F16L 55/24 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2013-0143111(분할)
(22) 출원일자 2013년11월22일
심사청구일자 2013년11월22일
(62) 원출원 특허 10-2012-0098315
원출원일자 2012년09월05일
심사청구일자 2012년09월05일
(56) 선행기술조사문헌
KR1019910005639 B1
KR1020050061379 A
KR200118406 Y1
(73) 특허권자
하영대
인천광역시 계양구 새벌로 91 , 304동 1206호(
효성동, 뉴서울3차아파트)
(72) 발명자
하영대
인천광역시 계양구 새벌로 91 , 304동 1206호(
효성동, 뉴서울3차아파트)
(74) 대리인
송한천
전체 청구항 수 : 총 1 항 심사관 : 이충석
(54) 발명의 명칭 엔지니어링 노즐을 적용한 연속분사식 응축수 배출기
(57) 요 약
본 발명은 2상 유체흐름의 법칙(two phase flow's law)을 응용하는 엔지니어링 노즐(engineering nozzle)을 이
용하여 응축수를 연속적으로 배출하도록 하여 내구성을 크게 향상시킴과 동시에 스팀을 거의 차단하여 스팀의 누
출율을 보다 낮게 하여 열설비의 효율을 증가시킨 연속분사식 응축수 배출기에 관한 것이다.
본 발명의 연속분사식 응축수 배출기는 일측에 유입구(21)가 형성되어 있고 타측에 결합공(22)이 형성되어 있는
일측본체(20), 상기 일측본체(20)의 타측에 형성되어 있는 결합공(22)에 삽입되고 일측 중앙에 엔지니어링 노즐
(10)이 설치되는 관통공(32)이 형성되어 있으며 타측에 유출구(31)가 형성되어 있는 타측본체(30)를 포함하며;
상기 엔지니어링 노즐(10)의 전방에 설치하는 것으로서, 측벽(62)과 일측본체(20)의 내부벽 사이에 공간을 형성
하고 측벽(62)에 다수의 응축수통로(62a)가 형성되어 있으며, 타측본체(30)와 나사결합되어 있는 노즐보호캡슐
(60)과, 상기 엔지니어링 노즐(10)의 전면에 설치되어 있는 여과망(51)과, 상기 노즐보호캡슐(60)의 측벽(62)에
대응하는 부분의 일측본체(20)에 설치되어 있으며 이물질적체홈(71)이 형성되어 있는 개폐밸브(70)가 구비되어
있으며; 상기 엔지니어링 노즐(10)은 중앙으로 갈수록 직경이 작아지는 3단 이상의 다단식 오리피스로 형성되어
있다.
대 표 도 - 도3
등록특허 10-1350489
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특허청구의 범위
청구항 1
일측에 유입구(21)가 형성되어 있고 내부에 공간이 형성되어 있으며 타측에 결합공(22)이 형성되어 있는 일측본
체(20), 상기 일측본체(20)의 타측에 형성되어 있는 결합공(22)에 삽입되고 일측 중앙에 엔지니어링 노즐(10)이
설치되는 관통공(32)이 형성되어 있으며 타측에 유출구(31)가 형성되어 있는 타측본체(30)를 포함하는 연속분사
식 응축기 배출기에 있어서,
상기 엔지니어링 노즐(10)의 전방에 설치하여 노즐을 보호하는 것으로서, 측벽(62)과 일측본체(20)의 내부벽 사
이에 공간을 형성하도록 되어 있으며 측벽(62)에 다수의 응축수통로(62a)가 형성되어 있으며, 타측본체(30)와
나사결합되어 있는 노즐보호캡슐(60)과,
상기 엔지니어링 노즐(10)의 전면에 설치되어 있는 여과망(51)과,
상기 노즐보호캡슐(60)의 측벽(62)에 대응하는 부분의 일측본체(20)에 설치되어 있으며 이물질적체홈(71)이 형
성되어 있는 개폐밸브(70)가 구비되어 있으며;
상기 엔지니어링 노즐(10)은 중앙으로 갈수록 직경이 작아지는 3단 이상의 다단식 오리피스로 형성되어 있으며,
가장 직경이 작은 중앙오리피스(11)의 후방의 후방오리피스는 중앙오리피스(11)보다 직경이 크게 형성되어
있고, 전방에 플렌지(16)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔지니어링 노즐을 적용한 연속분사식 응축수 배
출기.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 열원으로서 스팀을 이용하는 열설비(熱設備)에서 발생하는 응축수를 배출시키는 응축수 배출기에 관[0001]
한 것으로서, 보다 상세하게는 2상 유체흐름의 법칙(two phase flow's law)을 응용하는 엔지니어링 노즐
(engineering nozzle)을 이용하여 응축수를 연속적으로 배출하도록 하여 내구성을 크게 향상시킴과 동시에 스팀
을 거의 차단하여 생증기, 즉 스팀의 누출율을 매우 낮게 한 연속분사식 응축수 배출기에 관한 것이다.
배 경 기 술
응축기 배출기는 열원으로서 스팀(steam)을 간접적으로 이용하는 열교환기, 난방용 방열기, 스팀 헤더, 스팀 트[0002]
레이싱, 주배관 드립, 스팀 쟈켓 히팅, 탱크 히팅, 각종 건조기, 살균기, 가류기, 공조기 등 각종 열설비에 사
용된다.
스팀은 열 설비에 열을 전달하는 순간부터 고온의 스팀과 주변의 저온의 물체와 접촉하여 꾸준히 연속적으로 기[0003]
체상태의 스팀이 액체상태의 응축수로 변화하는데, 열 설비의 효율을 좋게 하기 위하여 생성된 응축수를 외부로
배출하는 것이 바람직하다. 만약 응축수가 열설비 내부에 잔류하게 되면 스팀이 응축수를 때리는 워터 햄머링
(water hammering) 현상이 발생하며 잔류 응축수로 배관부식 및 동절기 동파 등의 문제가 발생하며, 그로 인하
여 열 설비의 효율이 감소하는 문제가 발생한다.
그리고 응축수를 배출할 때에 스팀은 가능한 배출되지 않도록 하여야 열 설비의 효율이 떨어지지 않는다. [0004]
이와 같이 열설비의 양호한 효율을 위하여 스팀은 가능한 누출시키지 않고 응축수는 발생하는 대로 자동으로 배[0005]
출시키는 것이 바람직하다. 이를 위하여 사용되는 것이 응축기 배출기이다.
종래의 응축수 배출기는 볼플로트 타입(ball float type), 디스크 타입(disc type), 버켓 타입(bucket type),[0006]
바이메탈 타입(bimetallic type) 등의 작동장치들을 사용하고 있는데 이는 응축수가 다량 유입되어도 배출할 수
있을 정도의 범용 노즐을 설치하여 놓고 이러한 작동장치가 열림과 닫힘을 반복하도록 하여 응축수가 내부에 일
정량 고이면 외부로 배출하는 방식이다.
이러한 종래의 응축수 배출기는 작동장치가 반복적으로 작동하여야 하므로 장기간 사용하면 마모가 생겨 수명이[0007]
짧다는 문제가 있으며, 또한 응축수가 간헐적으로 배출되기 때문에 워터 햄머링 등 응축수로 인한 현상들이 나
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타나며 응축수와 함께 누출되는 스팀의 양도 많아 스팀의 손실율이 높다는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 응축수를 연속적으로 배출하는 응축수 배출기를 개발하여 이를[0008]
실용신안등록 제 0118406호로 등록받은 바 있다. 이 응축수 배출기는 작동장치가 없어서 수명은 매우 길지만 고
압으로 인하여 장기간 사용이 노즐이 변형이 되고 스팀의 누출율이 크게 낮게 하지는 못한다는 문제점이
있었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 내구성을 증가시켜 장기간 사용하여도[0009]
고장이 나지 않도록 함과 동시에 스팀 누출율을 보다 줄여 열설비의 효율을 개선시키는 응축기 배출기를 제공하
는 것을 그 목적으로 하고 있다.
과제의 해결 수단
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 연속분사식 응축수 배출기는 일측에 유입구가 형성되어 있고 내[0010]
부에 공간이 형성되어 있으며 타측에 결합공이 형성되어 있는 일측본체, 상기 일측본체의 타측에 형성되어 있는
결합공에 삽입되고 일측 중앙에 엔지니어링 노즐이 설치되는 관통공이 형성되어 있으며 타측에 유출구가 형성되
어 있는 타측본체를 포함하는 연속분사식 응축기 배출기에 있어서, 상기 엔지니어링 노즐의 전방에 설치하여 노
즐을 보호하는 것으로서, 측벽과 일측본체의 내부벽 사이에 공간을 형성하도록 되어 있으며 측벽에 다수의 응축
수통로가 형성되어 있으며, 타측본체와 나사결합되어 있는 노즐보호캡슐과, 상기 엔지니어링 노즐의 전면에 설
치되어 있는 여과망과, 상기 노즐보호캡슐의 측벽에 대응하는 부분의 일측본체에 설치되어 있으며 이물질적체홈
이 형성되어 있는 개폐밸브가 구비되어 있으며; 상기 엔지니어링 노즐은 중앙으로 갈수록 직경이 작아지는 3단
이상의 다단식 오리피스로 형성되어 있으며, 가장 직경이 작은 중앙오리피스의 후방의 후방오리피스는 중앙오리
피스보다 직경이 크게 형성되어 있고, 전방에 플렌지가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명의 연속분사식 응축수 배출기는 응축수를 배출하기 위한 어떤 작동장치가 구성되어 있지 않고 노즐의 보[0011]
호수단이 구비되어 있으므로 마모나 고장이 일어나지 않으며 그에 따라 내구성이 증가되어 장기간 사용할 수 있
으며, 응축수가 발생하는 대로 연속적으로 배출되므로 워터 햄머링(water hammering), 공기 장애(air binding),
증기장애(steam locking) 등이 일어나지 않으며, 또한 엔지니어링 노즐과, 그 전방에 설치된 노즐보호가이드,
노즐보호캡슐, 또는 와류촉진육각봉에 의하여 스팀 누출율을 줄일 수 있으므로 열설비의 효율이 크게 개선되는
효과를 발휘한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 연속분사식 응축수 배출기에 적용되는 엔지니어링 노즐의 단면도,[0012]
도 2는 본 발명에 따른 일실시예의 연속분사식 응축수 배출기의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예의 연속분사식 응축수 배출기의 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 연속분사식 응축수 배출기의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 응축수 배출기의 엔지니어링 노즐의 응축수 부하변동에 따른 실제 스팀 손실율을 나타내
는 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.[0013]
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같은 2상 유체흐름의 법칙(two phase flow's law)을 응용한 엔지니어링 노즐(1[0014]
0)을 이용하고 있다.
2상 유체흐름의 법칙이란 상이 다른 2가지 유체인 스팀과 응축수가 동일한 단면적을 가지고 있는 특정 노즐을[0015]
통과할 때 각각 체적과 속도에 큰 차이가 있기 때문에 액체상태인 응축수가 기체상태인 스팀의 흐름에 영향을
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미쳐 스팀이 노즐을 통해 외부로 누출되는 것을 최대한 억제시키므로 스팀의 손실을 방지하고 순수하게 응축수
만 연속적으로 배출시킬 수 있다는 원리이다.
이를 보다 자세히 설명하면, 스팀과 물의 체적비는 대기압에서 1600: 1이다. 스팀과 물(응축수)은 흐를 때 체적[0016]
의 상태로 흐른다. 스팀과 물은 체적의 개념을 적용할 때에는 유체 특성상 그 부피에서 큰 차이를 보이게 되는
데 예를 들어 물은 대기압에서 1리터가 1Kg이고 스팀의 경우는 대기압에서 1.63m
3
가 1Kg이다. 압력이 높아짐에
따라 상기 체적비는 줄어들기는 하지만 평균적으로 800:1 정도로 차이가 크다. 따라서 동일체적에서 스팀은 물
보다 훨씬 가벼우며 동일한 단면적을 갖는 노즐을 통과할 경우에 중량기준으로는 물의 통과량보다 스팀의 통과
량이 아주 적음을 뜻한다.
그리고 특정노즐에서 흐르는 스팀과 물의 속도는 2~3kg/cm
2
에서 약 10:1이다. 즉 스팀과 물이 특정노즐을 통과[0017]
할 때 노즐통과속도에서 차이가 있다. 이와 같은 특성으로 인하여 스팀(생증기)과 물(응축수)이 동시에 존재할
때 응축수가 차지하고 있는 공간점유율이 적을지라도 응축수와 같이 동반 누출되는 스팀의 과다한 누출을 억제
되는 요인이 된다. 즉 누출속도가 빠른 스팀은 누출 속도가 느린 물에 의하여 누출에 방해를 받는다.
본 발명자는 상기와 같이 스팀과 물이 노즐내부를 흐를 때 적용되는 2개의 원리를 응용하여 엔지니어링 노즐을[0018]
설계를 하였다.
그리고 실험결과 응축수의 부하변동에 따른 실제 스팀(생증기) 손실율을 도 5에 그래프로 나타내었다. 도면에서[0019]
보는 바와 같이 스팀 열설비에서 응축수의 부하율이 25%일 때 특정노즐로 누출되는 생증기의 누출량은 응축수
최대배출량의 0.425%이다. 만약 응축수가 특정노즐에서 전혀 배출되지 않는 경우라면 응축수의 부하율이 0%(즉
응축수가 없는 상태)이며, 이 때 누출되는 생증기의 량은 무게로 환산시 최대량의 3.4%이다. 따라서 응축수가
특정노즐로 배출될 수 있는 량이 설계되면 생증기가 최대한으로 억제될 수 있는 포인트에서 특정노즐의 구경을
결정할 수 있다.
일반적으로 엔지니어링 노즐을 설계하기 위하여 열설비의 스팀압력과 배압, 스팀온도와 스팀소비량(응축수발생[0020]
량), 응축수의 이송높이, 이송거리, 응축수의 부하변동을 감안한 안전율 등을 감안하여 설계된다.
본 발명의 엔지니어링 노즐(10)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 중앙부로 감에 따라 직경이 3단으로 감축되[0021]
다가 다시 직경이 증가하는 다단식 오리피스형으로 구성되어 있다. 오리피스를 다단식으로 하는 이유는 오리피
스를 통과하는 도중에 유체의 속도를 점점 빠르게 하고 단턱에서 와류가 일어나도록 하여 누출속도가 빠른 스팀
이 누출속도가 느린 응축수에 충돌하여 이동에 제한을 받도록 하고, 또한 중앙부를 통과한 응축수의 속도를 느
리게 하기 위함이다.
도 2 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 응축수 배출기는 일측에 유입구(21)가 형성되어 있고 내부에[0022]
공간이 형성되어 있으며 타측에 결합공(22)이 형성되어 있는 일측본체(20)와, 상기 일측본체(20)의 타측에 형성
되어 있는 결합공(22)에 삽입되고 일측 중앙에 엔지니어링 노즐(10)이 설치되는 관통공(32)이 형성되어 있으며
타측에 유출구(31)가 형성되어 있는 타측본체(30)가 구비되어 있다.
도면에는 일측본체(20)와 타측본체(30)가 나사결합방식으로 서로 결합되는 것으로 도시되어 있으나, 용접, 플렌[0023]
지 결합 등 다른 결합방식으로 결합할 수 있다. 일측본체(20)와 타측본체(30)의 끝단부는 각각 육각부(23)(33)
를 형성하여 나사 결합을 용이하게 하도록 하였다. 그리고 유입구(21)와 유출구(31)는 암나사를 형성하여 열설
비(미도시)에 설치하도록 되어 있으나 마찬가지로 플렌지 결합 등 다른 결합방식을 채용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예의 연속분사식 응축기 배출기는 유체(流體)가 고압인 경우에 적합하게 사용되는 것으로서,[0024]
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 엔지니어링 노즐(10)의 전방에 설치하여 노즐을 보호하고 전면벽(41)의 가장자
리부분에 다수의 응축수통로(41a)가 형성되어 있는 노즐보호가이드(40)와, 상기 노즐보호가이드(40)의 응축수통
로(41a)의 내측 부분 전방에 설치되고 전후면이 개방된 원통형으로 형성되어 있는 여과망(50)이 구비되어 있다.
그리고 상기 엔지니어링 노즐(10)은 중앙으로 갈수록 직경이 작아지는 3단 이상의 다단식 오리피스로 형성되어[0025]
있으며, 가장 직경이 작은 중앙오리피스(11)의 후방의 후방오리피스는 중앙오리피스(11)보다 직경이 크게 형성
되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 가장 직경이 작은 중앙오리피스(11)의 전방에는 가장 큰 직경의 1
단 전방오리피스(12)와, 중앙오리피스(11)와 1단 전방오리피스(12)의 중간 직경의 2단 전방오리피스(13)가 형성
되어 있다. 중앙오리피스(11)의 후방에는 중앙오리피스(11)의 직경보다 큰 직경의 1단 후방오리피스(14)와, 1단
후방오리피스(14) 보다 큰 직경의 2단 후방오리피스(15)가 형성되어 있다.
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또한 엔지니어링 노즐(10)의 전방에는, 엔지니어링 노즐(10)을 타측본체(30)의 관통공(32)에 끼워놓는 것만으로[0026]
도 안정되게 설치되도록 플렌지(16)가 형성되어 있다.
엔지니어링 노즐(10)은 처리용량에 따른 오리피스의 직경별로 모델번호를 부여하고 수십개의 모델을 설정한 후[0027]
별도의 열설비 용량선정표를 만들어 용이하게 엔지니어링 노즐을 채택할 수 있도록 한다. 이 경우에 응축수 배
출기의 다른 부품은 그대로 이용하고 엔지니어링 노즐(10)만을 바꾸어 설치하면 된다.
본 발명의 다른 실시예의 연속분사식 응축기 배출기는 유체(流體)가 저압인 경우에 적합하게 사용되는[0028]
것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 엔지니어링 노즐(10)의 전방에 설치하여 노즐을 보호하는 것으로서,
측벽(62)과 일측본체(20)의 내부벽 사이에 공간을 형성하도록 되어 있으며 측벽(62)에 다수의 응축수통로(62a)
가 형성되어 있으며, 타측본체(30)와 나사결합되어 있는 노즐보호캡슐(60)과, 상기 엔지니어링 노즐(10)의 전면
에 설치되어 있는 여과망(51)과, 상기 노즐보호캡슐(60)의 측벽(62)에 대응하는 부분의 일측본체(20)에 설치되
어 있으며 이물질적체홈(71)이 형성되어 있는 개폐밸브(70)가 구비되어 있다.
개폐밸브(70)는 장기간 이용으로 이물질들이 이물질적체홈(71)에 쌓였을 때 이를 배출하기 위하여 설치되어 있[0029]
다.
상기 여과망(51)은 평면 형태로서 노즐보호캡슐(60)이 타측본체(30)와 나사결합할 때 그 사이에 끼어져 설치된[0030]
다.
이 실시예의 상기 엔지니어링 노즐(10)은 전술한 실시예의 노즐을 그대로 이용하고 있는데, 중앙으로 갈수록 직[0031]
경이 작아지는 3단 이상의 다단식 오리피스로 형성되어 있으며, 가장 직경이 작은 중앙오리피스(11)의 후방의
후방오리피스는 중앙오리피스(11)보다 직경이 크게 형성되어 있고, 전방에 플렌지(16)가 형성되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예의 연속분사식 응축기 배출기는 트레이싱, 계장, 드립(drip) 등 저압 열설비에 적합하[0032]
게 사용되는 것으로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 엔지니어링 노즐(10)로부터 전방으로 소정거
리 떨어진 위치에 유체흐름과 직각방향으로 설치되어 있는 와류촉진육각봉(80)(80')과, 상기 와류촉진육각봉
(80)(80')과 엔지니어링 노즐(10) 사이 공간에 대응하는 부분의 일측본체(20)에 설치되어 있으며 이물질적체홈
(71)이 형성되어 있는 개폐밸브(70)가 구비되어 있다.
와류촉진육각봉(80)(80')은 유체흐름방향과 수직방향으로 일측본체(20)를 관통하여 설치되어 있으며 그 선단부[0033]
에는 단면이 육각형인 육각부(81)가 형성되어 있다.
와류촉진육각봉(80)(80')은 그 후방, 즉 엔지니어링 노즐(10)의 전방에서 와류를 형성하게 하여 스팀이 응축수[0034]
에 충돌함으로써 스팀의 흐름을 지연시키는 역할을 하며 동시에 유체에 포함된 이물질이 접촉하여 분리시키는
역할을 한다.
와류촉진육각봉(80)(80')의 선단부는 육각부(81)로 형성되어 있으므로 유체의 흐름도 유연하게 하고 와류도 잘[0035]
형성된다.
도 4a의 와류촉진육각봉(80)은 일측본체(20)를 관통하여 일측본체(20)의 외부에서 용접한 구조로 되어 있고 도[0036]
4b의 와류촉진육각봉(80')은 일측본체(20)의 내부에서 용접하는 구조로 되어 있다. 도 4a의 와류촉진육각봉(8
0)은 용접작업은 용이하고 용접 후 표면처리를 하여야 하는 번거로움이 있으며 미관상 좋지 않으며, 도 4b의 와
류촉진육각봉(80')은 용접작업은 어려우나 용접 후 표면처리를 할 필요가 없고 미관적으로 영향을 미치지 않는
다는 장점이 있다.
이 실시예의 상기 엔지니어링 노즐(10)은 중앙으로 갈수록 직경이 작아지는 3단 이상의 다단식 오리피스로 형[0037]
성되어 있으며, 가장 직경이 작은 중앙오리피스(11)의 후방의 후방오리피스는 중앙오리피스(11)보다 직경이 크
게 형성되어 있고, 전방에 플렌지(16)가 형성되어 있으며 그 플렌지(16)의 전방으로 환형의 돌출부(17)가 형성
되어 있다. 돌출부(17)는 이물질들이 엔지니어링 노즐(10)의 오리피스로 들어가는 것을 차폐하는 기능을 한다.

본 발명의 응축수 배출기를 구성하는 부품들은 스테인리스와 같이 내식성이 강한 재질을 이용하여 장기간 사용[0038]
하도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 연속분사식 응축기 배출기는 다음과 같이 작용한다.[0039]
먼저 도 2의 실시예에 대하여 설명하면, 스팀을 열원으로 이용하는 열설비에서는 응축수가 연속적으로 발생하므[0040]
로 스팀과 응축수는 일측본체(20)의 유입구(21)를 통하여 일측본체(20)의 내부로 들어가는데 유체가 고압이고
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스팀의 유속이 매우 빠르므로 스팀은 노즐보호가이드(40)의 전면벽(41)에 충돌하면서 와류가 형성되고 그에 따
라 스팀이 응축수와 충돌하여 흐름이 지연됨과 동시에 응축수를 가장자리로 밀어낸다. 응축수는 가장자리로 흐
르면서 원통형여과망(50)을 통과하여 이물질이 제거되고, 노즐보호가이드(40)의 전면벽(41) 가장자리에 형성된
응축수통로(41a)를 통과한다. 따라서 노즐보호가이드(40)의 내부에는 대부분은 응축수가 들어가고 스팀은 대부
분은 차단되어 일부분만이 유입된다. 또한 노즐보호가이드(40)의 내부는 압력이 낮게 되므로 엔지니어링 노즐
(10)은 보호된다.
응축수와 스팀은 이어서 엔지니어링 노즐(10)의 오리피스를 통과하는데 1단 전방오리피스(12), 2단 전방오리피[0041]
스(13) 및 중앙오리피스(11)를 통과하면서 유속이 점차 빨라지고 단턱에서 와류를 일으키므로 스팀이 응축수에
충돌되어 스팀의 흐름은 억제되고 응축수가 흐르게 된다. 이어서 유체는 1단 후방오리피스(14) 및 2단 후방오리
피스(15), 그리고 유출구(31)를 통과하면서 유속이 느려지므로 더욱 스팀이 응축수에 의하여 흐름이 더욱 제한
되고 그에 따라 응축수를 연속적으로 분사하면서도 스팀 누출율을 크게 떨어뜨린다.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 경우에는 유체가 일측본체(20)의 내부에 들어와 유속이 빠른 스팀이 노[0042]
즐보호캡슐(60)의 전면벽(61)에 충돌한 후 반발하면서 와류를 일으키고 그 와중에서 응축수를 일측본체(20)의
가장자리로 흐르게 하고 노즐보호캡슐(60)의 측벽(62)에 형성된 응축수통로(62a)를 통하여 노즐보호캡슐(60)로
들어간다. 따라서 노즐보호캡슐(60)의 내부에는 대부분 응축수가 들어가고 스팀은 대부분은 차단되어 일부분만
이 유입된다. 또한 노즐보호캡슐(60)의 내부는 압력이 낮게 되므로 엔지니어링 노즐(10)은 보호된다. 응축수는
그에 함유된 이물질이 여과망(51)에 의하여 여과된 후에 엔지니어링 노즐(10)의 오리피스를 통하여 외부로 분사
되어 배출되는데 배출되는 과정은 도 2의 실시예의 경우와 같다.
응축수가 노즐보호캡슐(60)의 측벽(62) 주위로 흐르면서 이물질이 측벽에 접촉하면서 응축수와 분리하고 아래로[0043]
모여지며 이물질적체홈(71)에 쌓이게 된다. 장기간 사용하면 개폐밸브(70)를 개방하여 외부로 배출한다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 경우에는 유체가 일측본체(20)의 내부에 들어와 유속이 빠른[0044]
스팀이 와류촉진육각봉(80)의 육각부(81) 주위를 흐르면서 그 후방에서 와류를 일으키고 그에 따라 스팀이 응축
수에 충돌하며 스팀의 흐름은 지연되면서 응축수로 하여금 엔지니어링 노즐(10)의 오리피스로 들어간다. 엔지니
어링 노즐(10)의 전면 가장자리에는 환형의 돌출부(17)가 형성되어 있으므로 이물질이 엔지니어링 노즐(10)의
오리피스로 들어가는 것을 방지한다. 응축수는 엔지니어링 노즐(10)의 오리피스를 통하여 외부로 분사되어 배출
되는데 배출되는 과정은 도 2의 실시예의 경우와 같다.
응축수는 와류촉진육각봉(80)과 접촉하면서 유체로부터 분리되어 아래로 모여져 이물질적체홈(71)에 쌓이게 된[0045]
다. 장기간 사용하면 개폐밸브(70)를 개방하여 외부로 배출한다.
본 발명의 연속분사식 응축수 배출기는 응축수를 배출하기 위한 어떤 작동장치가 구성되어 있지 않으므로 마모[0046]
나 고장이 일어나지 않고, 엔지니어링 노즐(10)도 보호수단에 의하여 압력에 대하여 보호되어 있기 때문에 그에
따라 내구성이 증가되어 장기간 사용할 수 있다.
그리고 본 발명의 응축수 배출기는 응축수가 발생하는 대로 연속적으로 배출하도록 되어 있으므로 워터 햄머링,[0047]
공기 장애, 증기장애 등이 일어나지 않으므로 열설비의 효율을 좋게 할 수 있다.
또한 다단형 오리피스가 형성된 엔지니어링 노즐(10)과, 그 전방에 설치된 노즐보호가이드(40), 노즐보호캡슐[0048]
(60), 또는 와류촉진육각봉(80)에 의하여 스팀의 흐름을 지연하므로 스팀 누출율을 줄일 수 있으므로 열설비의
효율이 개선된다.
또한 엔지니어링 노즐(10)의 전방에는 플렌지(16)가 형성되어 있어서, 엔지니어링 노즐(10)을 타측본체(30)의[0049]
관통공(32)에 끼워놓는 것만으로도 안정되게 설치된다. 엔지니어링 노즐(10)은 열설비의 처리용량에 따라 오리
피스의 직경을 다르게 한 수십 개의 모델을 만들어 놓고 그 중 적절한 하나를 채택하여 응축기 배출기에 이용할
수 있다.
본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는[0050]
변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은
첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.
부호의 설명
10: 엔지니어링 노즐 11: 중앙오리피스[0051]
등록특허 10-1350489
- 6 -
12: 1단 전방오리피스 13: 2단 전방오리피스
14: 1단 후방오리피스 15: 2단 후방오리피스
16: 플렌지(flange) 17: 돌출부
20: 일측본체 21: 유입구
22: 결합공 23: 육각부
30: 타측본체 31: 유출구
32: 관통공 33: 육각부
40: 노즐보호가이드 41: 전면벽
41a: 응축수 통로
50: 원통형 여과망 51: 여과망
60: 노즐보호캡슐 61: 전면벽
62: 측벽 62a: 응축수통로
70: 개폐밸브 71: 이물질 적체홈
80, 80': 와류촉진육각봉 81: 육각부
도면
도면1
등록특허 10-1350489
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도면2
도면3
등록특허 10-1350489
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도면4a
도면4b
등록특허 10-1350489
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도면5
등록특허 10-1350489
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