KR100736816B1

KR100736816B1 - 소음방지기능을 높인 냉각탑

Info

Publication number: KR100736816B1
Application number: KR1020060018110A
Authority: KR
Inventors: 윤재호; 권오경; 김종하
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2007-07-09

Abstract

본 발명은 소음방지기능을 높인 냉각탑에 관한 것으로, 송풍팬(50)에서 발생되는 소음이 흡음효과가 우수한 다공성 물질의 구조체인 소음재가 내장된 소음기를 통과하도록 함으로서 저주파의 영역을 갖는 송풍팬(50)의 소음을 구조적으로 상쇄시켜 줄일 수 있다. 이를 위해 상기 냉각수분배기(70) 위쪽의 케이싱(10) 상측에 위치하는 송풍팬(50) 위쪽으로 상기 송풍팬(50)의 소음이 흡수되어 상쇄될 수 있도록 소음기(90)가 설치되며, 특히 상기 소음기(90)는 공기가 외부로 통과되면서 발생되는 소음은 흡수 상쇄될 수 있도록 다공성 물질의 구조체인 소음재(94)가 소음재고정틀(92)에 탈착 가능하게 내장되면서 상기 소음재고정틀(92)은 틀형태가 방사형 또는 직선형이나 경사형 중 어느 하나로 적용된 구성상의 특징이 있다.

냉각탑, 소음기, 열교환, 소음재, 냉각수, 다공체, 소음재고정틀

Description

소음방지기능을 높인 냉각탑 {Cooling tower raising anti-noise function}

도 1은 종래의 케이싱 상측에 냉각팬이 설치된 냉각탑 구조도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따라 냉각팬 위쪽에 기본 실시예의 소음기가 설치된 냉각탑의 케이싱 상부 구조도.

도 3과 도 4는 본 발명에 따라 냉각팬 위쪽에 응용 실시예의 소음기가 설치된 냉각탑의 케이싱 상부 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 케이싱(Casing) 20 : 엘리미네이트(Eliminator)

30 : 필러(Filler) 40 : 공기유입구(Louver)

50 : 송풍팬 60 : 물탱크(Water-tank)

70 : 냉각수분배기 80 : 냉각수배출관

90 : 소음기 92 : 소음재고정틀

94 : 소음재

본 발명은 송풍팬의 소음을 흡수 상쇄시킬 수 있도록 소음방지기능을 갖는 냉각탑에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이싱 내부의 열교환된 공기를 배출시키는 송풍팬의 발생 소음을 흡수 상쇄시킬 수 있는 소음방지기능을 갖는 냉각탑에 관한 것이다.

최근 경제발전에 따른 산업규모가 총제적으로 증가함으로서 그에 따른 산업용수의 사용량이 크게 증가하고 있다. 산업용수 사용량의 증가는 제한된 수자원의 부족과 방류 산업용수에 의한 수질오염 등의 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 산업용수중 약 70%를 차지하는 각종 냉각수의 재이용이 필요하다. 냉각수는 주로 생산공정 중 제품의 냉각, 생산기기의 냉각, 그리고 공조조화기의 냉각에 사용되고 있다.

산업체 및 대형건물 등에서는 산업기기 및 냉동공조설비의 열방출용 설비로서 냉각탑을 사용하고 있으며, 일반적으로 고열원의 열부하를 대기로 방출하는 최종장치로서 냉각탑에서의 효율적인 열교환은 산업기기 및 냉동공조설비 전체 시스템의 성능을 좌우하게 된다.

냉각탑(Cooling tower)은 통상 냉동기의 응축기에 사용하는 냉각수를 재차 사용하기 위하여 실외공기와 직접 접속시켜 이 물을 냉각시키는 일종의 열교환장치로서, 현재 국내에서 생산되고 있는 냉각탑은 필러(Filler)를 이용한 직교류형 및 대항류형, 그리고 송풍팬을 사용하지 않는 노즐형 등이 주로 사용되고 있다.

한편, 냉동기의 응축기에서 발생되는 냉각수(온수 상태임)의 온도를 낮추는 데 사용되는 냉각탑은 작동중에 소음이 발생하게 되는데, 크게 필러를 거치는 물의 순환에 의한 소음과 송풍팬의 회전에 의해 생기는 소음으로 구분할 수 있다.

물의 순환에 의한 소음은 도 1에서 보는 것과 같이, 케이싱(10) 상부에서 냉각수분배기(70)에 의하여 뿌려지는 물(응축수인 냉각수)이 냉각탑 하부의 물탱크(60)에 떨어지면서 고주파수의 영역을 갖는다.

이에 반해 케이싱(10) 상측의 송풍팬(50)에 의해 발생되는 소음은 저주파의 영역을 갖는 소음으로 장거리까지 소음이 전달되는바 이에 대한 소음문제의 해결이 절실히 요구되고 있다. 따라서 대형건물이나 음식점 등에 다수가 설치되는 냉각탑의 소음은 주위 사람들에게 많은 불쾌감을 주어 시급하게 해결되어야 할 문제이다.

따라서 본 발명은 이러한 사정을 감안하여 개발된 것으로, 송풍팬에서 발생되는 소음이 흡음효과가 우수한 다공성 물질의 구조체인 소음재가 내장된 소음기를 통과하도록 함으로서, 저주파의 영역을 갖는 송풍팬의 소음을 구조적으로 상쇄시켜 줄일 수 있는 소음방지기능을 높인 냉각기를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로 본 발명의 소음방지기능을 높인 냉각탑은, 외부의 냉각기로부터 유입되는 응축수인 냉각수가 냉각수분배기를 통해 필러로 낙하되면서 공기와의 접촉으로 열교환이 이루어지는 냉각탑에 있어서, 상기 냉각수분배기 위쪽의 케이싱 상측에 위치하는 송풍팬 위쪽으로 상기 송풍팬의 소음이 흡수되어 상쇄될 수 있도록 소음기가 설치된 구성을 갖는다.

특히 소음기는 공기가 외부로 통과되면서 발생되는 소음은 흡수 상쇄될 수 있도록 다공성 물질의 구조체인 소음재가 소음재고정틀에 탈착 가능하게 내장되면서 상기 소음재고정틀은 틀형태가 일정간격으로 경사진 틈새를 갖는 경사형으로 적용된 것을 기술적 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 송풍팬에 대한 소음방지기능을 높인 냉각탑의 개선된 구성 및 작용원리를 첨부한 바람직한 실시예의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따라 송풍팬(50)에서 발생되는 저주파 영역의 소음을 구조적으로 흡수 상쇄시킬 수 있도록 상기 송풍팬(50) 위쪽에 소음기(90)가 설치되는 냉각탑 역시 도 1의 통상적인 냉각탑의 기본 구성에 따른다.

즉, 통상의 냉각탑과 같이 케이싱(10)의 내부 상측에 공기유입구(40)에 의해 유입되는 공기에 의해 냉각수분배기(70)로부터의 냉각수가 송풍팬(50)으로 역류되는 것을 막을 수 있도록 상기 냉각수분배기(70) 위쪽으로 엘리미네이터(Eliminator)가 설치되며, 상기 냉각수분배기(70)는 아래쪽의 필러(30)로 냉각수가 균등하고 정확하게 낙하 통과될 수 있도록 상기 필러(30) 바로 위쪽에 설치된다.

또한 통과되는 냉각수가 필러(30)를 통해 공기와의 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있도록 케이싱(10)의 하측에 공기유입구(40)가 형성되고, 상기 공기유입구(40) 아래쪽에는 상기 필러(30)를 통과하면서 열교환되어 온도 하강된 냉각수가 낙하 수집되어 냉각수배출관(80)을 통해 다시 기타 냉각기의 냉각수로 순환 공급될 수 있도록 물탱크(60)가 설치된 구성을 갖는다.

특히 본 발명의 냉각탑에서는 기존의 냉각탑과 달리, 케이싱(10) 내부의 필러(30)를 통해 냉각수와 열교환된 공기를 외부로 배출시키는 송풍팬(50)의 발생 소음을 흡수 상쇄시킬 수 있도록, 냉각수분배기(70) 위쪽의 케이싱(10) 상측에 위치하는 송풍팬(50) 위쪽으로 송풍팬(50)의 소음을 흡수하여 상쇄시키는 소음기(90)가 설치된다.

즉, 열교환에 사용된 케이싱(10) 내부의 공기가 송풍팬(50)이 설치된 케이싱(10) 상측을 통해 외부 배출되는데, 이때 상기 송풍팬(50) 위쪽에 설치된 본 발명의 다공체인 소음기(10)를 통해 저주파 영역의 송풍기 소음이 흡수되어 자연스럽게 상쇄될 수 있도록, 내부에 다공성 물질의 구조체인 소음재(94)가 탈착 가능하게 조립된 소음재고정틀(92)이 상기 케이싱(10) 상측에 틀형태로 설치되어 소음기(10)를 구성하게 된다.

특히, 소음재고정틀(92)은 송풍팬(50)의 발생 소음은 흡수 상쇄시키면서 케이싱(10)으로부터의 공기는 자연스럽게 통과될 수 있도록 내부에 다공성 물질의 구조체인 소음재(94)가 구성되는데, 상기 소음재(94)는 일정한 기공율을 갖는 다공체로서 내식성이 우수한 알루미늄 및 폴리우레탄 등이 주로 적용됨이 바람직하다. 나아가 내식성이 우수하면서 소음 차폐효율이 우수한 다양한 재질 및 형태로서 적용될 수 있음은 물론이다.

아울러 다공체의 소음재(94)가 탈착 가능하게 조립되는 소음재고정틀(92)은 도 2a 및 도2b의 기본 실시예에서와 같이, 단면이 방사상의 틀형태로 형성되거나 또는 도 3 및 도 4의 응용된 실시예의 구조에서 처럼 일정간격으로 수직 틈새를 갖는 직선형이나 일정간격으로 경사진 틈새를 갖는 경사형과 같이 다양한 틀형태를 적용시킬 수 있다. 물론 케이싱(10)으로부터의 공기가 소음재(94)를 거치면서 상기 소음재고정틀(92)에 의해 저항받는 정도의 틀형태는 곤란하므로 틈새 간격은 적절하게 유지될 수 있도록 구성되어야 함은 당연하다.

이와 같이 소음재고정틀(92)에 다공체의 소음재(94)가 내장된 소음기(90)를 송풍팬(50) 위쪽에 설치한 본 발명은, 케이싱(10) 내부의 열교환된 공기를 외부로 배출시키는 송풍팬(30)이 작동되면서 발생되는 소음이 상기 소음기(90)의 소음재(94)에 의해 흡수 상쇄될 수 있어 송풍팬(50)에서 발생되는 저주파 영역의 소음을 구조적으로 확실하게 줄일 수 있으며, 동시에 상기 송풍팬(50)의 송풍동작에 의해 외부로 배출되는 공기도 일정한 기공율을 갖는 상기 소음재(94)와 소음기고정틀(92)에 방해받지 않고 자연스럽게 배출될 수 있다.
특히 도 3에 도시된 바와 같은 경사형의 경우, 상기 송풍팬(50)의 송풍동작에 의해 외부로 배출되는 공기 유동이 다공성 재질의 소음재(94)를 통과함으로서 소음을 감소시키고, 동시에 배출 흐름 저항이 적은 소음재고정틀(92)의 경사진 틈새를 통과하게 된다.
이 과정에서 상기 경사진 틈새를 통과하는 공기와 소음은 상기 소음재고정틀(92)의 경사진 틈새 방향변경을 통하여 각각의 공기 배출방향과 함께 소음 배출 방향을 조정할 수 있게 된다.
즉 본 발명에 의하면 냉각탑의 설치 장소에 따라서 상대적으로 공기와 소음의 배출 영향이 적은 곳으로 상기 소음재고정틀(92)의 경사진 틈새 방향을 조정함으로써 공기와 소음의 배출방향을 유도할 수 있고, 냉각탑이 장착되는 특정 개소로 소음이 배출되는 것을 변경하여 결과적으로 해당 특정 개소의 소음을 감소시키는 결과를 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 냉각탑에 의하면, 기존의 냉각탑의 구조를 크게 변경시키지 않고도 송풍팬 위쪽에 다공체의 소음기를 장착시키는 구조 변경 정도로도 케이싱 내부의 열교환된 공기를 배출시키는 송풍팬의 시끄러운 저주파 영역의 발생 소음을 효과적으로 흡수 상쇄시킬 수 있으며, 이는 결과적으로 냉각탑의 주된 소음으로 인해 주위 사람들에게 많은 불쾌감을 주는 소음문제를 구조적으로 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

아울러 본 발명에 따른 냉각탑은 저주파의 영역을 갖는 송풍팬의 발생 소음을 구조적으로 상쇄시켜 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 소음기의 소음재가 다공성 물질의 구조체로서 구성됨으로서 비산 및 백연 방지의 효과도 제공될 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명은 소음기를 통하여 배출되는 공기와 소음의 배출 방향을 냉각탑의 설치 장소에 맞추어 변경할 수 있음으로써 냉각탑을 설치하는 데에 있어서 장소의 제약을 최소화할 수 있고, 보다 다양한 장소에 설치할 수 있도록 하는 것이다.

Claims

삭제
외부의 냉각기로부터 유입되는 응축수인 냉각수가 냉각수분배기를 통해 필러로 낙하되면서 공기와의 접촉으로 열교환이 이루어지는 냉각탑에 있어서,

상기 냉각수분배기(70) 위쪽의 케이싱(10) 상측에 위치하는 송풍팬(50) 위쪽으로 상기 송풍팬(50)의 소음이 흡수되어 상쇄될 수 있도록 소음기(90)가 설치되고, 상기 소음기(90)는 공기가 외부로 통과되면서 발생되는 소음은 흡수 상쇄될 수 있도록 다공성 물질의 구조체인 소음재(94)가 소음재 고정틀(92)에 탈착 가능하게 내장되면서 상기 소음재고정틀(92)은 틀 형태가 일정간격으로 경사진 틈새를 갖는 경사형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 소음방지기능을 높인 냉각탑.