스팀트랩의 역사 전편
인류가 산업분야에서 증기를 사용하게 된 것은, 18 세기 산업혁명 이후로, 처음은 증기 기관으로서 펌프나 기관차등의 동력원 이였습니다.
그 후, 동력으로서의 용도는 감소하게 되고, 가열원으로서의 용도로 넓리 사용되게 됩니다.
아시는 바와 같이, 증기는 사용하면 응축되어 물로 변화하는 성질을 가지고 있습니다. 당초 이 드레인의 배제는, 정기적으로 밸브를 열어 블로우 하던지, 밸브를 조금 열어 증기를 누설 시키면서 배출하였습니다.(이 부분은「증기의 이야기」의「스팀 트랩이란」곳에서도 나와 있습니다).
스팀트랩의 역사
밸브의 수동 조작으로 드레인을 배출 시키는 일은 귀찮은 일이며, 증기의 누설도 있습니다. 증기 용도의 확대와 함께, 드레인을 자동적으로 배출하는 밸브의 개발이 진행되어, 스팀 트랩이 탄생하였습니다.
최초로 등장한 것은 1800년대 전반에 개발된 버켓식 스팀 트랩입니다. 1860년대에는 바이메탈식이, 한참 늦은 1930년대에는 바이메탈식이, 그리고 여러분이 잘 알고계신 디스크식은 1940년대 초기에 개발되었습니다. 프리 플로트식은 가장 새로운 기술로 1966년에 실용화되었습니다. 각 스팀 트랩의 단면도와 개요 설명은 아래와 같습니다.
단, 각 트랩의 단면도는 현재의 모델을 게재하고 있습니다.
■ 1800년대 전반 - 버켓식
현재의 인버티드 버켓트랩 통 모양 버켓의 부력을 이용하여, 상부의 밸브 입구를 개폐해 간헐적으로 드레인을 배출합니다. 초기의 버켓식은 그림과 같은 형상이 아닌, 상부가 개방되어 위를 향하는 버켓이 사용되었습니다. |
■ 1860년대 - 금속 팽창식
현재의 금속팽창식 초창기에는 금속막대를 사용하여 고온이 되면 팽창되어 막대의 끝에 위치한 밸브를 막는 방식의 트랩을 사용하였지만 이러한 타입은 현대에는 사용되지 않고 대신 바이메탈 타입의 트랩이 사용되고 있습니다. 열팽창율이 다른 2 종류의 금속이 접착된 바이메탈이 주위의 온도 변화에 의해 생기는 형상의 변화를 통해 밸브를 열고 닫아, 드레인을 배출합니다. |
■ 1930년대 - 바이메탈식
현재의 바이메탈식 피스톤 밸브의 플랜지부로부터의 유입 증기량과, 중심의 관통 구멍을 통한 유출 증기량을 외부의 나사로 설정해, 피스톤 밸브의 상하 움직임에 의해서 밸브를 개폐해, 드레인을 간헐적으로 배출합니다. |
■ 1940년대 - 디스크식
현재의 디스크식 디스크 상부 챔버의 압력 변화에 의해서, 디스크 밸브를 개폐해, 드레인을 간헐적으로 배출합니다. |
■ 1966년 - 프리 플로트식
현재의 프리플로트식 밀폐 플로트가 받는 부력의 크기에 의해 항상 밸브 개도를 조절하면서 드레인을 연속적으로 배출합니다. 초기의 것은 플로트에 레버가 붙어 있었습니다만, 현재의 플로트식은 구형의 플로트 자체가 밸브의 역할을 합니다. |
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스팀 트랩에 필요한 기능
이와 같이, 현재에 이르기까지 여러 타입의 스팀 트랩이 등장해 왔습니다. 각각의 모델들은 현재에도 실제로 사용되고 있습니다.
현재, 자동 밸브로서의 스팀 트랩이 가져야 할 기능으로는, 다음의 3개가 중시되고 있습니다.
이러한 기능은 스팀 트랩의 종류(작동 원리·구조)에 따라 상대적인 강점과 약점이 있습니다. 또, 연속으로 드레인을 배출하는 타입이 있는 반면, 간헐적으로 배출하는 타입도 있는 등, 작동 형태도 다양합니다. 이러한 것들이 각 타입의 특징이 되어 있습니다.
전편에서는 스팀 트랩의 등장에서부터 현재까지의 흐름을 대략적으로 소개 하였습니다. 「스팀 트랩의 역사 후편」에서는 각 트랩의 구조나 작동의 차이를 중심으로 스팀 트랩의 변천사에 대해 알아 보기로 하겠습니다.
| 스팀트랩이란? | 스팀트랩의 역사 후편 |