KR200454858Y1 - 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러의 급수계통을 흐르는 급수를 고온의 증기와 접촉시켜 급수내에 혼입된 용존 기체를 분리하여 제거하는 탈기장치에서 기체에 대한 접촉율을 높이기 위하여 급수를 삿갓 형상의 스핀들을 이용하여 막 형태로 분사하는 보일러 급수 탈기장치용 분사밸브에 관한 것으로서, 스핀들과 몸체의 접촉면적을 넓게 하고, 스핀들을 유동성 있게 움직이도록 샤프트와 조립하여 편심 없는 승강작동이 이루어질 수 있도록 함과 아울러 안정성 있는 스프링의 조립상태를 유지할 수 있는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브를 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 고안에서는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브(1)에 있어서, 상기 몸체(2)와 스핀들(7)을 테이퍼 형상으로 형성하여 배출구(4) 쪽에서 스핀들(7)이 몸체(2)에 결합할 때 두 부재가 테이퍼 결합되면서 배출구(4)를 단속할 수 있게 구성하고, 상기 샤프트(6)와 스핀들(7)의 결합은, 샤프트(6)의 하단에 스핀들 결합부(6a)를 형성하여 스핀들(7)의 중앙에 형성되며 스핀들 결합부(6a) 직경보다 큰 직경으로 형성된 조립공(7a)으로 끼움 상태에서 스핀들 결합부(6a)의 단부를 프레싱하여 스핀들(7)이 흔들릴 정도의 유격이 형성되게 고정돌기(6b)를 형성하며, 스프링(10)의 하단은 테이퍼 형상의 몸체(2)에 형성된 지지대 결합부(2a)에 결합된 하부 스프링지지대(9)에 안치된 상태로 스프링(10)의 하단이 몸체(2)에 끼워지게 구성하였다.

본 고안에 의하면 부품 간소화가 가능하여 제조원가를 줄일 수 있고 조립성 을 크게 개선할 수 있고, 스핀들(7)이 상하 승강할 때 몸체(2) 내면을 따라서 안내되고 테이퍼 형상으로 면 접촉이 이루어지므로 작동 안정성을 보장할 수 있으며, 스프링(10)이 몸체(2)에서 이탈되는 등의 염려를 일소할 수 있다.

스프링 분사밸브, 몸체, 스핀들, 테이퍼 결합, 스프링지지대

Description

보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브{A spring injection valve for Boiler Feed Degassing system}

본 고안은 보일러의 급수계통을 흐르는 급수를 고온의 증기와 접촉시켜 급수내에 혼입된 용존 기체를 분리하여 제거하는 탈기장치에서 기체에 대한 접촉율을 높이기 위하여 급수를 삿갓 형상의 스핀들을 이용하여 막 형태로 분사하는 보일러 급수 탈기장치용 분사밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스핀들과 몸체의 접촉면적을 넓게 하고, 스핀들을 유동성 있게 움직이도록 샤프트와 조립하여 편심 없는 승강작동이 이루어질 수 있도록 함과 아울러 안정성 있는 스프링의 조립상태를 유지할 수 있는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브를 제공코자 하는 것이다.

보일러 급수 중의 함유된 산소나 질소 또는 이산화탄소 등과 같은 용존 기체는 보일러 내 부품의 부식 현상을 유발시키므로 통상 보일러 급수계통에는 상기한 용존 기체를 분리 추출하는 보일러 급수 탈기장치가 설치된다.

상기한 종래 급수탈기장치는 기체를 분리하는 방법에 따라 화학 탈기장치와 기계 탈기장치 등으로 분류되며, 특히 기계식 탈기장치에서는 농도가 비 평형일 때 물질이 확산되는 원리가 이용되고 있다.

통상적인 보일러 급수 탈기장치의 기본 구성은 천정과 하부에 급수 유입관과 급수 배출관을 구비하며 내부에는 증기유입구를 통해 증기를 유입하여 증기 분위기를 조성하는 쉘에 유입된 증기가 아래에서 위로 상승할 수 있는 한정된 공간을 형성하도록 상·하부 케이스를 설치하고, 상기 급수 유입관을 통하여 급수를 유입하여 쉘 상부를 따라 유동시키도록 설치된 헤더에 여러 개의 분사밸브를 설치한 구성으로 이루어지며 또한 하부 케이스 내에 배치된 트레이 지지대 상에는 다수의 트레이를 적층되게 설치한 트레이 스택을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

상기 보일러 급수 탈기장치에서의 분사밸브는 급수형태가 급수가 막 형태로 분사되게 하는 중요 구성부재로서, 몸체에 축 방향으로 이동가능하게 샤프트를 설치하고, 샤프트에는 스프링에 의해 탄성 지지되는 삿갓 형상의 스핀들을 설치한 구성으로 이루어지는데, 샤프트와 스핀들이 용접 등으로 일체 구성되어 있으므로 작동과정에서 스핀들이 좌우 요동되어 스핀들이 편마모 되어 분사 상태가 불량해지는 문제점이 있었다. 또한 샤프트와 스핀들의 용접 결합은 가공성을 저하시키게 되므로 생산성이 매우 낮았다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 기술로는 대한민국 등록특허 제 0423264호가 제공되고 있으며, 이는 스핀들을 탄성 지지하도록 2개의 압축스프링을 설치한 구성이다.

즉, 상기한 등록특허는 도 1에 도시된 바와 같이 헤드(100)에 형성된 분출공(101)에 헤드(100) 내측으로 테이퍼 형상으로 돌출되며, 상하측에는 각각 수개의 유입구(21a)와 원형의 배출구(21b)가 형성되어 몸체(21)와 부시(27)로 가이드되게 결합한 샤프트(22)의 상단에 설치되는 지지대(23) 사이에 개재되는 외부스프링(24) 및 샤프트(22)를 안내하도록 몸체(21)에 결합한 부시(27)와 스핀들(26) 사이에 설치되는 내부스프링(25)의 탄성력이 스핀들(26)에 제공될 수 있게 한 것으로 스핀들(26)의 상하 작동성 개선 등에 일조할 수 있고, 급수를 균일한 두께의 분사막으로 분사하여 급수와 증기의 접촉율을 높일 수 있으므로 급수 내 용존 기체의 탈기율을 높일 수 있는 등의 효과가 있다.

그러나 상기한 분사밸브(20)의 경우 부품수가 증가하므로 제조원가 상승하고, 조립성이 저하되는 등의 또 다른 문제점이 있고, 스프링의 탄성력이 2분되어 있으므로 탄성력이 낮은 스프링이 작동과정에서 위치 이탈 염려가 있었다. 또한 몸체(21)와 호형으로 형성된 스핀들(26)의 접촉이 몸체(21)에 형성된 배출구(21b)에 원주상으로 선 접촉 상태이고 샤프트(22)와 스핀들(26)이 고정형으로 구성되므로 스핀들(26)의 편마모 현상을 억제하는 데에는 한계가 있었다.

이에 본 고안자는 상기한 종래 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브의 제반 문제점을 일소코자 본 고안을 안출한 것으로서, 본 고안에서는 스핀들과 몸체 의 접촉면적을 넓게 하고, 스핀들을 유동성 있게 움직이도록 샤프트와 조립하여 편심 없는 승강작동이 이루어질 수 있도록 함과 아울러 안정성 있는 스프링의 조립상태를 유지할 수 있는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브를 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 고안에서는 셀의 상부 영역에 배관 설치되는 헤드에 형성된 분출공에 끼워져 결합되는 몸체와, 몸체의 상측에 방사상으로 형성되는 수개의 유입구 및 하부에 형성되는 원형의 배출구와, 몸체의 상단에는 축 방향으로 결합되는 부시와, 배출구를 단속하는 스핀들 및 스핀들과 결합된 상태로 부시에 결합되는 샤프트와, 샤프트의 상단에 결합되는 상부 스프링지지대와 몸체와 상부 스프링지지대 사이에 개재되어 스핀들을 배출구에 밀착시키는 스프링으로 구성되는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브에 있어서,

상기 몸체와 스핀들을 테이퍼 형상으로 형성하여 배출구 쪽에서 스핀들이 몸체에 결합할 때 두 부재가 테이퍼 결합되면서 배출구를 단속할 수 있게 구성하고,

상기 샤프트와 스핀들의 결합은, 샤프트의 하단에 스핀들 결합부를 형성하여 스핀들의 중앙에 형성되며 스핀들 결합부 직경보다 큰 직경으로 형성된 조립공으로 끼움 상태에서 스핀들 결합부의 단부를 프레싱하여 스핀들이 흔들릴 정도의 유격이 형성되게 고정돌기를 형성하였다.

또한 본 고안에서는 상기 스프링의 하단은 테이퍼 형상의 몸체에 형성된 지 지대 결합부에 결합된 하부 스프링지지대에 안치된 상태로 스프링의 하단이 몸체에 끼워지게 구성하였다.

본 고안에서 제공하는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브를 사용할 경우 스핀들이 샤프트에 유동성 있게 결합된 상태에서 몸체와 스핀들이 테이퍼 결합되는 구성으로 부품 간소화가 가능하여 제조원가를 줄일 수 있고 조립성을 크게 개선할 수 있다.

그리고 스핀들이 상하 승강할 때 몸체 내면을 따라서 안내되고 면접촉이 이루어지므로 작동 안정성을 보장할 수 있으며, 스프링의 하측이 몸체에 끼워지는 스프링받침에 안치되는 구성으로 스프링이 몸체에서 이탈되는 등의 염려를 일소할 수 있는 것이다.

이하에서 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 구성을 설명한다.

도 2는 본 고안에서 제공하는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도를 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 단면도, 도 4는 본 고안에서 샤프트와 스핀들의 결합구성을 보인 확대 단면도를 도시한 것이다.

본 고안에서 제공하는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브(1)는 도시된 바와 같이 셀의 상부 영역에 배관 설치되는 헤드(100)에 형성된 분출공(101)에 몸 체(2)가 끼워져 결합된다.

상기 몸체(2)는 헤드(100) 내측으로 테이퍼 형상으로 돌출되며, 테이퍼 형상의 몸체(2)에는 방사상으로 수개의 유입구(3)가 형성되며, 헤드(100) 바깥쪽에 위치하는 몸체(2)의 하부에는 원형의 배출구(4)가 형성되어 유입구(3)로 공급되는 급수가 배출된다.

상기 몸체(2)의 상단에는 축 방향으로 부시(5)가 결합되고, 이 부시(5)에는 상기 배출구(4)를 단속하는 스핀들(7)과 결합되는 샤프트(6)가 승강 가능하게 결합된다.

상기 부시(5)를 통해서 조립되는 샤프트(6)의 상단에는 상부 스프링지지대(8)를 결합하며, 테이퍼 형상의 몸체(2)에는 지지대 결합부(2a)를 축 방향으로 가공하고 이에는 하부 스프링지지대(9)를 결합하되, 상기 상부 및 하부 스프링지지대(8)(9) 사이에는 상기 스핀들(7)을 배출구(4) 쪽으로 가압하는 스프링(10)을 개재한다.

그리고 본 고안에서는 스핀들(7)을 몸체(2)와 같이 테이퍼 형상으로 형성하여 배출구(4) 쪽에서 몸체(2)에 결합할 때 몸체 내면과 접하도록 함으로써, 두 부재가 테이퍼 결합되면서 배출구(4)를 단속할 수 있게 구성한다.

또한 본 고안에서는 상기 샤프트(6)에 스핀들(7)을 유동성 있게 결합한다.

상기 샤프트(6)와 스핀들(7)의 결합은 샤프트(6)의 하단에 스핀들 결합부(6a)를 형성하여 스핀들(7)의 중앙에 형성되며 스핀들 결합부(6a) 직경보다 큰 직경으로 형성된 조립공(7a)에 끼운 상태에서 스핀들 결합부(6a)의 단부를 프레싱 하여 스핀들(7)이 흔들릴 정도의 유격이 형성되게 고정돌기(6b)를 형성한 구성이다.

이상과 같이 구성되는 본 고안의 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브(1)의 경우 헤드(100) 쪽에서 증가된 압력이 배출구(4)를 차단하고 있는 스핀들(7)을 가압하고 있는 스프링(10)의 탄성력 보다 강해질 때 스핀들(7)이 배출구(4)에서 밀려나 갭이 형성되고, 이때 갭을 통해서 삿갓 형으로 급수를 분사하게 되는데, 본 고안을 사용할 경우 몸체(2)와 스핀들(7)이 테이퍼 형상으로 이루어져 있으므로 지수 능력이 탁월하고, 삿갓 형상의 분사를 균등하게 할 수 있다.

또한 본 고안에서 제공하는 스핀들(7)의 경우 샤프트(6)에 유동성 있게 결합되므로 샤프트(6)와 스핀들(7)이 편심상태에서 몸체(2) 내측으로 승강할 때 테이퍼 결합되는 스핀들(7)이 자연스럽게 몸체(2) 내측으로 안내 결합되는 구성이므로 스핀들(7)의 편심에 따른 제반 문제점을 일소하면서도 기존 분사밸브보다 지수 및 분사 능력을 높일 수 있는 것이다.

그리고 본 고안의 경우 스핀들(7)을 탄성 지지하는 스프링(10)의 조립에 있어서 강한 탄성력을 제공하면서도 안정된 결합구조를 제공하고 있다.

즉, 본 고안의 경우 스프링(10)의 하단을 받치는 하부 스프링지지대(9)가 몸체(2)에 형성되어 있는 지지대 결합부(2a)에 끼워진 상태로 조립 구성되는데, 이러한 구성은 조립되는 스프링(10)이 하부 스프링지지대(9)에 결합됨과 아울러 스프링(10)의 하부가 지지대 결합부(2a)에 끼워지는 구성이므로 스프링(10)의 흔들림 및 이탈을 완벽하게 차단할 수 있어 샤프트(6)를 흔들림 없이 승강 시킬 수 있는 것이다.

도 1은 종래 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브의 일 예를 보인 단면도

도 2는 본 고안에서 제공하는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브의 사시도

도 3은 도 2의 단면도

도 4는 본 고안에서 샤프트와 스핀들의 결합구성을 보인 확대 단면도

■도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1:(보일러 급수 탈기장치용) 스프링 분사밸브

2:몸체 2a:지지대 결합부

3:유입구 4:배출구

5:부시 6:샤프트

6a:스핀들 결합부 6b:고정돌기

7:스핀들 7a:조립공

8:상부 스프링지지대 9:하부 스프링지지대

10:스프링 100:헤드

101:분출공

Claims (2)

1. 셀의 상부 영역에 배관 설치되는 헤드(100)에 형성된 분출공(101)에 끼워져 결합되는 몸체(2)와, 몸체(2)의 상측에 방사상으로 형성되는 수개의 유입구(3) 및 유입구와 통하도록 하부에 형성되는 원형의 배출구(4)와, 몸체(2)의 상단에 축 방향으로 결합되는 부시(5)와, 배출구(4)를 단속하는 스핀들(7) 및 스핀들(7)과 결합된 상태로 부시(5)에 결합되는 샤프트(6)와, 샤프트(6)의 상단에 결합되는 상부 스프링지지대(8)와 몸체(2) 사이에 개재되어 스핀들(7)을 배출구(4)에 밀착시키는 스프링(10)으로 구성되는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브(1)에 있어서,

   상기 몸체(2)와 스핀들(7)을 테이퍼 형상으로 형성하여 배출구(4) 쪽에서 스핀들(7)이 몸체(2)에 결합할 때 두 부재가 테이퍼 결합되면서 배출구(4)를 단속할 수 있게 구성하고,

   상기 샤프트(6)와 스핀들(7)의 결합은, 샤프트(6)의 하단에 스핀들 결합부(6a)를 형성하여 스핀들(7)의 중앙에 형성되며 스핀들 결합부(6a) 직경보다 큰 직경으로 형성된 조립공(7a)으로 끼움 상태에서 스핀들 결합부(6a)의 단부를 프레싱하여 스핀들(7)이 흔들릴 정도의 유격이 형성되게 고정돌기(6b)를 형성한 것을 특징으로 하는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링(10)의 하단은 테이퍼 형상의 몸체(2)에 형성된 지지대 결합부(2a)에 결합된 하부 스프링지지대(9)에 안치된 상태로 스프링(10)의 하단이 몸체(2)에 끼워지게 구성한 것을 특징으로 하는 보일러 급수 탈기장치용 스프링 분사밸브.

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