KR100447100B1 - 예냉기 부착형 냉각탑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예냉기 부착형 냉각탑에 관한 것으로서, 보다 상세히는 각종 사업시설이나 건물 등의 공조용 및 산업용으로 널리 사용되고 있는 다양한 형태의 냉각탑에 예냉기를 부착함으로서 기존 냉각탑 용량에 비해 현저하게 냉각탑 체적(Volume)을 감소시킴과 동시에 냉각효율을 극대화시킬 수 있는 예냉기 부착형 냉각탑을 제공코자 한 것이다.

즉, 본 발명은 대향류형, 밀폐형, 직교류형 및 대향류-직교류 겸용형의 냉각탑(1)을 구성함에 있어서, 본체(2) 내측의 충진재(3)로 외부공기가 흡입되도록 본체(2) 하측에 형성되는 흡입공(6)에는 프레임(15) 내측으로 파형의 기름종이 충진재(16)를 수직방향으로 배치하고, 프레임(15) 상단에는 보충수관(8)과 연결된 분사관(17)을 배관하여 기름종이 충진재(16)에 보충수를 연속적으로 공급토록 하고, 프레임(15) 하측으로는 집수조(7)와 연결되도록 배수관(18)을 배관한 예냉기(14)를 부착함으로서, 냉각탑(1)의 체적을 현저히 줄일 수 있어 설비비를 줄일 수 있고, 좁은 설치장소 등에도 극히 용이하게 설치가 이루어 질 수 있으며, 전력 사용량도 저감할 수 있게 되고, 기존 사용하고 있는 냉각탑(1)에도 극히 간편하게 설치하여 냉각 효율을 극대화 할 수 있는 등의 효과를 득할 수 있는 것이다.

Description

예냉기 부착형 냉각탑{Cooling tower having a type of attaching to the precooler}

본 발명은 예냉기 부착형 냉각탑에 관한 것으로서, 보다 상세히는 각종 사업시설이나 건물 등의 공조용 및 산업용으로 널리 사용되고 있는 다양한 형태의 냉각탑에 예냉기를 부착함으로서 기존 냉각탑 용량에 비해 현저하게 냉각탑 체적(Volume)을 감소시킴과 동시에 냉각효율을 극대화시킬 수 있는 예냉기 부착형 냉각 탑을 제공코자 한 것이다.

일반적으로 각종 산업시설이나 건축물의 공조용 및 산업용으로 다양한 형태, 즉 대향류형, 밀폐형, 직교류형 및 대향류-직교류 겸용형 등의 냉각탑이 제공되고있다.

일 예로 도 1에 도시된 대향류 원형 냉각탑(1)의 구성을 살펴보면 본체(2) 내측의 충진재(필터;3) 상측으로 스프링클러(4)를 설치하여 충진재(3)에 연속적으로 물을 공급할 수 있도록 하고, 스프링클러(4) 상측에는 송풍팬(5)을 설치하여 충진재(3) 하측에 형성되고 망판이 결합된 흡입공(6)을 통해 공급되는 외기를 강제 흡입할 수 있도록 구성하고, 본체(2) 하측에는 집수조(7)를 형성하여 충진재(3)를 거쳐서 낙하하는 냉각수를 집수토록 하며, 집수조(7)와 상기 스프링클러(4)간에는 실내의 증발기와 연결된 응축기를 경유토록 배관하여 응축기에서 발생하는 열을 저하시킬 수 있도록 구성하며, 집수조(7)에는 보충수관(8)을 배관하여 냉각과정에서 발생하는 증발수를 보충토록 한 것으로, 이와 같은 종래의 냉각탑(1)은 송풍팬(5)이 회전할 때 본체(1) 하측의 흡입공(6)으로 공급되는 흡입공기가 충진재(3)를 경유하여 송풍팬(5)측으로 이동하는 과정에서 스프링클러(4)를 통해 공급되는 순환수와의 열 전이가 일어나도록 한 구성으로 응축기에서 발생하는 열을 신속히 저하시키기 위해서는 충진재(3) 및 송풍팬(5)을 대형화하여야 하는 문제점이 있고 설치비도 앙등되는 등의 문제점이 있었던 것이다.

근자에는 기존 냉각탑(1)의 냉각효율을 향상시키는 방법에 있어 충진재(3)의 고효율화, 노즐(스프링클러;4)의 수분배 구조개선, 고성능 송풍팬(5)의 개발 등 냉각탑(1) 효율을 향상시키기 위해 다방면으로 노력이 진행되고 있지만 냉각탑(1)의 근원적인 숙제인 냉각탑(1) 체적을 줄이는데는 어려움이 있었던 것이다.

또 기존 설치된 냉각탑(1)의 경우도 냉각성능 향상을 위해 풍량 증가 또는충진재(3) 교환 등을 행하고 있으나, 크게 효과를 득 하지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 기종의 냉각탑이 가지는 문제점 즉, 냉각탑의 체적을 획기적으로 줄일 수 있으면서도 열교환 효율이 우수한 냉각탑을 제공코자 한 것으로,

본 발명에서는 다양한 형태의 냉각탑 흡입공에 별도의 예냉기를 설치하여 보충수 탱크에서 유입되는 보충수를 예냉기에 분사하여 예냉기를 통과시킴으로서 고온 다습한 흡입공기의 온도와 습구온도를 떨어뜨려 냉각탑의 전열면적을 감소시켜 냉각탑의 체적을 줄일 수 있도록 함과 아울러 기존 사용되고 있는 냉각탑에 적용하여 냉각효율을 극대화 할 수 있도록 함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 종래의 대향류 냉각탑을 보인 구성도

도 2는 일반적으로 사용되고 있는 냉방시설의 개념도

도 3은 본 발명이 적용된 대향류 냉각탑의 일 실시예를 보인 구성도

도 4는 본 발명의 예냉기 사시도

도 5는 본 발명의 예냉기 결합상태를 보이기 위한 단면도

도 6은 본 발명이 적용된 밀폐형 냉각탑을 보인 예시도

도 7은 본 발명이 적용된 직교류형 냉각탑을 보인 예시도

도 8은 본 발명이 적용된 대향류-직교류 겸용 냉각탑을 보인 예시도

☞ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ☜

(종래기술)

1 : 냉각탑 2 : 본체

3 : 충진재 4 : 스프링클러

5 : 송풍팬 6 : 흡입공

7 : 집수조 8 : 보충수관

(본 발명)

9 : 증발기 10 : 압축기

11 : 응축기 12 : 모세관

13 : 방열기 14 : 예냉기

15 : 프레임 16 : 기름종이 충진재

17 : 분사관 18 : 배수관

도 2는 일반적으로 사용되고 있는 냉방시설의 개념도를 도시한 것으로, 즉, 이는 증발기(9)에서 증발되어 실내공기와 열 교환된 냉매를 압축하는 압축기(10)와 압축된 냉매를 응축하는 응축기(11)와 응축된 냉매를 증발기(9)로 재 공급하는 모세관(12)으로 구성되며, 이때 응축기(11)에서는 기화상태의 냉매를 액상으로 환원시킬 때 발생하는 열을 방출할 수 있도록 실외에 설치되어 있는 냉각탑(1)과 연결 구성되는 방열기(13)가 설치되어 있다. 이때 방열기(13)에서 배출되는 순환수의 온도는 약 37℃이고, 냉각탑(1)을 거쳐 냉각되어 공급되는 온도는 약 32℃이다.

본 발명에서는 방열기(13)로 냉각수를 연속 공급하는 냉각탑(1)에 관련한 것으로, 이하에서 본 발명의 구성을 첨부 도면에 의거하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예로 대향류 냉각탑에 적용한 예를 보인 단면 구성도로서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 종래와 동일부재에 대해서 동일부호를 사용하여 본 발명의 구성을 설명한다.

본체(2) 내측의 충진재(3) 상측으로 스프링클러(4)를 설치하여 충진재(3)에 연속적으로 물을 공급할 수 있도록 하고, 스프링클러(4) 상측에는 송풍팬(5)을 설치하여 충진재(3) 하측에 형성된 흡입공(6)을 통해 공급되는 외기를 강제 흡입할 수 있도록 구성하고, 본체(1) 하측에는 집수조(7)를 형성하여 충진재(3)를 거쳐서 낙하하는 냉각수를 집수토록 하고, 집수조(7)와 상기 스프링클러(4)간에는 실내의 증발기(9)와 관체 연결된 응축기(11)에 설치되어 있는 방열기(13)를 경유토록 배관하여 응축기(11)에서 발생하는 열을 저하시킬 수 있도록 구성하며, 집수조(7)에는 보충수관(8)을 배관하여 냉각과정에서 발생하는 증발수를 보충토록 한 주지의 냉각탑(1)을 구성함에 있어서, 본 발명에서는 상기 구성의 냉각탑(1) 본체(2) 하단에 형성되는 흡입공(6)에 예냉기(14)를 부착하고, 보충수관(8)과 관체연결하여 낮은 온도(약20℃)의 보충수가 분수 되도록 함으로서 흡입되는 고온 다습한 흡입공기의 온도와 습구온도를 저하시키도록 한 것이다.

상기 예냉기(14)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 흡입공(6)에 결합되는 프레임(15) 내측으로 파형의 기름종이 충진재(16)를 수직방향으로 배치하고, 프레임(15) 상단에는 보충수관(8)과 연결된 수 개의 분사공(17a)이 형성된 분사관(17)을 배관하여 기름종이 충진재(16)에 보충수를 연속적으로 공급토록 하고, 프레임(15) 하측으로는 집수조(7)와 연결되도록 배수관(18)을 배관한 구성이다.

상기한 본 발명은 예냉기(14)가 부착된 대향류형 냉각탑(1)에 한정하여 설명하였으나, 도 5, 6, 7에 도시된 바와 같이 밀폐형, 직교류형 및 대향류-직교류 겸용형 등 다양한 형태의 냉각탑(1)에 예냉기(14)를 부착하여 사용할 수 있음은 당연한 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 냉각탑(1)은 주로 각종 사업시설이나 건물 등의 공조용 및 산업용에 적용되는 것으로,

본 발명에 의하면, 충진재(3) 상측에 설치되는 스프링클러(4)로 방열기(13)를 거쳐서 공급되는 더운물(약 37℃)을 충진재(3)에 분사함과 동시에 송풍팬(5)을 작동시키게 되면 본체(1) 하측의 흡입공(6)에 설치되어 있는 예냉기(14)의 기름종이 충진재(16) 사이로 외기가 유입되어 충진재(3)를 통과하면서 공급되는 순환수를 냉각시키게 된다.

이때 예냉기(14)를 통해 흡입되는 고온 다습한 흡입공기는 보충수가 분수되는 기름종이 충진재(16)를 통과하면서 1차적으로 온도가 저하된 상태로 충진재(3)에 공급되므로, 스프링클러(4)에서 분수되는 순환수의 냉각율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

일 예로 방열기(13)에서 배출되는 순환수의 온도를 37℃, 냉각탑(1)을 거쳐서 방열기(13)로 공급되는 순환수의 온도를 32℃, 흡입공(6)을 통해 공급되는 흡입공기의 온도가 33℃일 때, 본 발명에서 적용코자 하는 예냉기(14)를 흡입공(6)에 설치할 경우 예냉기(14)의 기름종이 충진재(16)로 공급되는 보충수(약 20~25℃)에 의해 1차적으로 온도가 저감(약 3~5℃)된 상태로 흡입되어 충진재(3)로 공급되므로 스프링클러(4)에 의해 분수되는 순환수를 신속히 냉각할 수 있어 기존의 냉각탑(1)에 비하여 냉각탑(1)의 체적을 획기적으로 줄일 수 있게 되므로 좁은 장소 등에서의 설치가 이루어 질 수 있게 되는 것이다,

그리고 본 발명에서 적용코자 하는 예냉기(14)를 기존 냉각탑(1)에 적용할 경우에도 상기한 바와 같은 흡입공기의 온도저하 효과를 득할 수 있어 냉각효율을 향상시킬 수 있음은 물론이고 그로 인하여 전력 사용량도 현저히 줄일 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 대향류형, 밀폐형, 직교류형 및 대향류-직교류 겸용형 등 다양한 형태의 냉각탑(1)을 구성함에 있어서, 냉각탑(1)의 흡입공(6)에 보충수가 분수되는 예냉기(14)를 부착하는 간단한 구성으로 이루어 질 수 있는 것으로,

본 발명에 의하면, 냉각탑(1)으로 흡입되는 흡입온도를 현저히 감소시켜 순환수를 냉각할 수 있으므로 기존의 냉각탑(1)에 비하여 체적을 현저히 줄일 수 있어 설비비를 줄일 수 있고, 좁은 설치장소 등에도 극히 용이하게 설치가 이루어 질수 있으며, 전력 사용량도 저감할 수 있게 되는 것이다.

그리고 본 발명을 기존 사용하고 있는 냉각탑(1)에도 극히 간편하게 설치하여 냉각 효율을 극대화 할 수 있는 등의 효과를 득할 수 있는 실익이 보장되는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 본체(2) 내측의 충진재(3) 상측으로 스프링클러(4)를 설치하여 충진재(3)에 연속적으로 물을 공급할 수 있도록 하고, 스프링클러(4) 상측에는 송풍팬(5)을 설치하여 충진재(3) 하측에 형성된 흡입공(6)을 통해 공급되는 외기를 강제 흡입할 수 있도록 하며, 본체(1) 하측에는 집수조(7)를 형성하여 충진재(3)를 거쳐서 낙하하는 냉각수를 집수토록 하고, 집수조(7)와 스프링클러(4)간에는 실내의 증발기(9)와 관체 연결된 응축기(11)에 설치되어 있는 방열기(13)를 경유토록 배관하여 응축기(11)에서 발생하는 열을 저하시킬 수 있도록 구성하며, 집수조(7)에는 보충수관(8)을 배관하여 냉각과정에서 발생하는 증발수를 보충토록 하되, 상기 흡입공(6)으로 미리 예냉된 공기가 공급되도록 하는 예냉기 부착형 냉각탑에 있어서,

   상기 본체(2) 하단 그리고 상기 흡입공(6)에 부착되고, 상기 보충수관(8)과 관체연결되어 상기 보충수관(8)을 통해 공급되는 보충수가 내부로 공급되어 분수되도록 하므로써 외부로부터 상기 흡입공(6)으로 강제 흡입되는 외기가 예냉되어 상기 흡입공(6)으로 흡입되도록 하는 예냉기(14)를 포함하되;

   상기 예냉기(14)는 상기 흡입구(6)에 결합되는 프레임(15) 내측으로 파형의 기름종이 충진재(16)를 수직방향으로 배치하고, 상기 프레임(15) 상단에는 상기 보충수관(8)과 연결된 분사관(17)을 배관하여 기름종이 충진재(16)에 보충수를 연속적으로 공급토록 하고, 상기 프레임(15) 하측으로는 상기 집수조(7)와 연결되도록 배수관(18)을 배관되는 것을 특징으로 하는 예냉기 부착형 냉각탑.