KR101121174B1

KR101121174B1 - 향류형 냉각탑

Info

Publication number: KR101121174B1
Application number: KR1020090104327A
Authority: KR
Inventors: 구제병
Original assignee: 주식회사 경인기계
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2012-03-16
Also published as: KR20110047627A

Abstract

본 발명은 냉각탑 내부에서의 공기의 송풍성과, 냉각수의 열교환 효율이 향상된 향류형 냉각탑에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 몸체를 형성하는 본체, 상기 본체의 내부 상측에 구비되어 냉각수를 배출하는 냉각수분배장치, 상기 냉각수분배장치의 하측에 구비되고, 유입된 외부공기와의 열교환을 통해 상기 냉각수분배장치에서 배출된 고온의 냉각수가 냉각되도록 하는 충진재, 상기 본체의 하부에 개방형성되는 팬 실린더, 상기 팬 실린더의 내측에 구비되어 외부공기가 상기 팬 실린더를 통해 상기 본체의 내측으로 유입되어 상향이동하도록 송풍력을 제공하는 송풍팬 그리고 상기 송풍팬과 상기 충진재의 사이에 구비되어 상기 충진재로부터 배출되는 냉각수가 상기 송풍팬으로 낙하하는 것을 방지함과 동시에, 상기 송풍팬에 의해 송풍되는 외부공기가 상기 본체의 내측 공간에 전체적으로 퍼져 나아가도록 안내하는 지붕 조립체를 포함하여 이루어지고, 상기 지붕 조립체는 원주방향을 따라 소정의 간격을 이루면서 다수개가 구비되고, 다단으로 구비되어 상기 각 단과 단의 사이를 통해서 외부공기가 방사상으로 배출되도록 하는 패널과, 상기 패널에 모여지는 냉각수가 상기 본체의 하부수조로 흐르도록 안내하는 수로부를 포함하여 이루어지는 향류형 냉각탑을 제공한다.

냉각탑, 송풍팬, 냉각수, 팬 실린더, 충진재

Description

향류형 냉각탑{counter flow type cooling tower}

본 발명은 향류형 냉각탑에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각탑 내부에서의 공기의 송풍성과, 냉각수의 열교환 효율이 향상된 향류형 냉각탑에 관한 것이다.

일반적으로, 냉동기와 같은 열교환기나 공기조화설비에는 열교환을 마친 고온의 콘덴서로부터 보내진 고온의 냉각수를 냉각하여 저온의 냉각수를 만들어 지속적으로 재순환 공급하기 위하여 냉각탑이 사용된다.

이러한 냉각탑은 고온이 된 냉각수로부터 열을 제거하기 위하여 다양한 형태의 구조와 방법 등이 적용되고 있는데, 열교환 방식에 따라 직교류형(cross flow type), 향류형(counter flow type) 그리고 하이브리드형(hybrid type)으로 대별된다.

여기서, 직교류형은 고온의 냉각수와 외부로부터 유입된 공기의 흐름이 서로 교차하도록 하여 열교환되도록 함으로써 냉각수가 냉각되도록 하고, 향류형은 고온의 냉각수와 외부로부터 유입된 공기의 흐름이 대향되도록 함으로써 냉각수가 냉각되도록 하며, 하이브리드형은 직교류형과 향류형을 복합시킨 형태로 구성된다.

이와 같이 냉각탑이 다양한 형태를 이룸에도 불구하고, 이러한 냉각탑은 공기를 이용하여 냉각수를 냉각하는 방식이 광범위하게 사용되고 있다.

이를 위해, 냉각탑의 상부에 송풍팬을 설치하여 외부공기를 냉각탑의 내측으로 흡입하는 방식이 많이 사용되고 있으나, 이러한 방식은 냉각탑의 내측을 음압(negative pressure)화하여 외부의 공기가 유입되도록 하는 것이므로, 냉각탑 내측에서 공기의 유속 및 유량 등이 충분하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 냉각수와 공기간에 열교환이 집중적으로 이루어지는 충진재로 보다 많은 양의 외부공기가 골고루 공급되도록 함으로써 열교환 효율이 더욱 개선될 수 있는 냉각탑이 요구된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 냉각탑 내부에서의 공기의 송풍성이 향상된 향류형 냉각탑을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 몸체를 형성하는 본체; 상기 본체의 내부 상측에 구비되어 냉각수를 배출하는 냉각수분배장치; 상기 냉각수분배장치의 하측에 구비되고, 유입된 외부공기와의 열교환을 통해 상기 냉각수분배장치에서 배출된 고온의 냉각수가 냉각되도록 하는 충진재; 상기 본체의 하부에 개방형성되는 팬 실린더; 상기 팬 실린더의 내측에 구비되어 외부공기가 상기 팬 실린더를 통해 상기 본체의 내측으로 유입되어 상향이동하도록 송풍력을 제공하는 송풍팬; 그리고 상기 송풍팬과 상기 충진재의 사이에 구비되어 상기 충진재로부터 배출되는 냉각수가 상기 송풍팬으로 낙하하는 것을 방지함과 동시에, 상기 송풍팬에 의해 송풍되는 외부공기가 상기 본체의 내측 공간에 전체적으로 퍼져 나아가도록 안내하는 지붕 조립체를 포함하여 이루어지고, 상기 지붕 조립체는 원주방향을 따라 소정의 간격을 이루면서 다수개가 구비되고, 다단으로 구비되어 상기 각 단과 단의 사이를 통해서 외부공기가 방사상으로 배출되도록 하는 패널과, 상기 패널에 모여지는 냉각수가 상기 본체의 하부수조로 흐르도록 안내하는 수로부를 포함하여 이루어지는 향류형 냉각탑을 제공한다.

삭제

여기서, 상기 패널은 상면을 이루는 상부플레이트와, 상기 상부플레이트의 양단부에 반경방향으로 구비되어 양측면을 형성하는 측부플레이트를 포함하여 이루어져 상기 상부플레이트에 낙하하는 냉각수는 상기 측부플레이트를 따라 양측으로 흘러내리도록 하고, 상기 상부플레이트와 상기 각 측부플레이트의 내측으로는 외부공기가 이동하도록 안내함이 바람직하다.

상기 수로부는 상기 각 패널의 사이사이의 상기 측부플레이트의 하단부에 연결되어 반지름 방향으로 연장되게 구비되고, 상기 상부플레이트에서 흘러넘친 냉각수가 유입되어 하향 이동하도록 경사지게 구비될 수 있다.

또한, 상기 상부플레이트의 상측에는 냉각수가 상기 송풍팬으로 낙하하는 것이 방지되도록 내벽이 형성되고, 상기 상부플레이트의 가장자리에는 냉각수가 반지름 방향으로 흘러내리는 것을 방지함과 동시에 배출되는 외부공기가 상향 이동하도록 안내하는 외벽이 형성될 수 있다.

삭제

또한, 상기 본체 바닥에 구비되는 하부수조와 상기 팬 실린더는 일체형으로 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 향류형 냉각탑의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 송풍팬이 본체의 하측에 구비되어 상기 본체의 내측에 양압이 형성되도록 함으로써, 상기 본체 내측에서 공기의 유속과 유량이 증가될 수 있으며, 이를 통해 더욱 많은 공기가 충진재로 공급될 수 있어 열교환효율도 향상될 수 있다.

둘째, 송풍팬의 상측에 지붕 조립체가 구비되어 냉각수가 상기 송풍팬에 직접 유입되지 않도록 함으로써 상기 송풍팬의 안전한 사용이 가능하다.

셋째, 지붕 조립체의 패널이 외부공기를 본체 내측 구석구석으로 분산되어 이동하도록 안내함으로써, 충진재로 공급되는 외부공기 양이 증가되어 냉각수가 보다 효과적으로 냉각될 수 있다.

넷째, 패널이 교대로 상하방향으로 형성되어 유입된 공기가 본체 내측에 상하 방향으로 배출되도록 함으로써, 더욱 균일하게 상기 본체의 내측으로 공기가 송풍될 수 있고 충진재로 유입될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 향류형 냉각탑을 나타낸 단면예시도이 고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 향류형 냉각탑은 본체(10), 냉각수분배장치(20), 충진재(25), 팬 실린더(30), 송풍팬(35) 그리고 지붕 조립체(50)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다. 여기서, 상기 본체(10)는 몸체를 형성하며, 상기 냉각수분배장치(20)는 상기 본체(10)의 내부 상측에 구비되어 냉각수를 배출한다. 그리고, 상기 본체(10)의 하부에는 상기 팬 실린더(30)가 개방형성될 수 있으며, 상기 팬 실린더(30)의 내측에는 상기 송풍팬(35)이 구비될 수 있다. 상기 송풍팬(35)은 외부공기가 상기 팬 실린더(30)를 통해 상기 본체(10)의 내측으로 유입되어 상향이동하도록 송풍력을 제공하게 된다. 이에 따라, 상기 냉각수분배장치(20)의 하측에 구비되는 상기 충진재(25)에서는 상기 냉각수분배장치(20)에서 배출된 고온의 냉각수가 송풍되는 외부공기와 열교환되어 냉각되게 된다.

한편, 상기 송풍팬(35)과 상기 충진재(25)의 사이에는 상기 지붕 조립체(50)가 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 지붕 조립체(50)는 상기 충진재(25)로부터 배출되는 냉각수가 상기 송풍팬(35)으로 유입되지 않도록 함으로써 상기 송풍팬(35)이 안전하게 작동되도록 할 뿐만 아니라, 상기 송풍팬(35)에 의해 송풍되는 외부공기가 상기 본체(10)의 내측 공간에 전체적으로 분산되어 이동하도록 안내할 수 있기 때문에 상기 충진재(25)로의 송풍량이 증가되어 냉각수의 냉각효율 향상이 가능해진다.

상세히, 몸체를 형성하는 본체(10)의 내부 상측에는 냉각수분배장치(20)가 구비되고, 상기 냉각수분배장치(20)의 하측에는 충진재(25)가 구비된다.

여기서, 상기 냉각수분배장치(20)에서는 고온의 냉각수가 배출되게 되며, 배출된 냉각수는 낙하하여 상기 충진재(25)로 유입되게 된다.

그리고, 상기 본체(10)의 하부에는 팬 실린더(30)가 개방 형성될 수 있다.

또한, 상기 팬 실린더(30)의 내측에는 송풍팬(35)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 송풍팬(35)이 회전하게 되면 외부공기가 상기 팬 실린더(30)를 통해 상기 본체(10)의 내부로 유입되게 된다.

그리고, 상기 본체(10)로 유입된 외부공기는 송풍력에 의해 상기 충진재(25)의 하부로 유입되어 상향이동하게 되며, 상기 충진재(25)에서 상향이동하는 공기는 상기 충진재(25)에서 흐르는 고온의 냉각수와 접촉하여 냉각수를 냉각시키게 된다.

여기서, 상기 본체(10)의 내측으로 유입되는 외부공기는 상기 송풍팬(35)의 송풍압에 의해 상기 본체(10)의 구석구석에까지 송풍되기 때문에, 상기 충진재(25)로 유입되는 공기유량은 더욱 증가될 수 있다.

따라서, 상기 충진재(25)에서 흘러내리는 냉각수와 접촉하게 되는 공기량이 증가되어 열교환 효율이 더욱 향상될 수 있게 된다.

한편, 상기 충진재(25)를 통과한 공기는 상기 본체(10)의 상부를 통해 다시 외부로 배출되게 되며, 이를 위해, 상기 본체(10)의 상부에는 배기구(미도시)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 냉각수분배장치(20)의 상측에는 상기 충진재(25)를 통과한 공기의 원활한 흐름을 안내하고 상기 본체(10) 내측의 냉각수가 비산하여 상기 배기구를 통해 밖으로 배출되는 것이 방지되도록 하는 일리미네이터(27)가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 충진재(25)에서 냉각된 냉각수는 상기 본체(10)의 하부로 낙하하게 되는데, 낙하하는 냉각수가 집수될 수 있도록 상기 본체(10)의 바닥에는 하부수조(36)가 구비되게 된다.

여기서, 상기 하부수조(36)는 상기 본체(10)의 하부에 별도의 구성품으로 구비될 수도 있으나, 집수된 냉각수가 외부로 누출되는 것이 방지될 수 있도록 상기 하부수조(36)는 상기 본체(10)의 바닥면과 일체로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하부수조(36)로 떨어진 냉각수가 상기 팬 실린더(30)를 통해 상기 본체(10)의 외부로 배출되는 것이 방지되도록, 상기 팬 실린더(30)는 상기 하부수조(36)의 바닥면보다 높게 구비됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 팬 실린더(30)는 하부 테두리가 상기 하부수조(36)에 연결되고 상측으로 높이를 가지도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 팬 실린더(30)와 상기 하부수조(36)의 연결부에서 냉각수가 누출되는 것이 방지되도록 상기 팬 실린더(30)의 하부 테두리는 상기 하부수조(36)와 일체로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 팬 실린더(30)가 별도로 이루어져 상기 하부수조(36)에 설치될 수도 있으며, 이 경우, 상기 팬 실린더(30)와 상기 하부수조(36)의 결합부분에 기밀용 부재가 더 구비될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 하부수조(36)로 떨어진 냉각수는 집수조(38)에 집수될 수 있으며, 집수된 냉각수는 순환배관(39)을 통해 이동될 수 있다.

한편, 상기 송풍팬(35)과 상기 충진재(25)의 사이에는 지붕 조립체(50)가 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 지붕 조립체(50)는 상기 송풍팬(35)을 덮도록 구비됨이 바람직하다.

이를 통해, 상기 충진재(25)로부터 배출되는 냉각수가 상기 송풍팬(35)으로 낙하하지 못하게 하여 상기 송풍팬(35)의 고장을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 지붕 조립체(50)는 상기 송풍팬(35)에 의해 유입되는 외부공기가 상기 본체(10)의 내측 공간에 전체적으로 분산되어 이동될 수 있도록 안내함이 바람직하다.

이에 따라, 유입된 공기가 상기 충진재(25)의 구석구석에까지 광범위하게 공급될 수 있어 더욱 많은 공기가 냉각수와 접촉될 수 있고, 이를 통해 열교환 효율이 더욱 향상될 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 향류형 냉각탑의 지붕 조립체를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도이고, 도 5는 도 2의 C-C선 단면도이고, 도 6은 도 2의 D-D선 단면도이다.

도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 지붕 조립체(50)는 패널(60)과 수로부(70)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

여기서, 상기 수로부(70)는 상단부가 상기 팬 실린더(30)의 중앙부 상측에 위치되고, 수로 몸체(72)는 상기 팬 실린더(30)의 반지름 방향으로 구비되되, 반지름 방향으로 갈수록 하향 경사지도록 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 수로 몸체(72)는 상기 팬 실린더(30)의 외측으로 연장 구비됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 수로부(70)는 상기 팬 실린더(30)의 중앙부 상측을 기준으로 방사상으로 다수개가 구비되어 전체적으로는 원뿔형상을 이루게 될 수 있다.

그리고, 상기 수로부(70)의 하단부는 상기 하부수조(36)의 상측에 위치됨이 바람직하다.

또한, 상기 팬 실린더(30)의 중앙부에는 기둥프레임(80)이 수직방향으로 구비될 수 있다.

이를 위해, 상기 팬 실린더(30)의 내측에는 상기 기둥프레임(80)의 하단부가 고정될 수 있도록 별도의 구조물(81)이 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 수로부(70)의 상단부는 상기 기둥프레임(80)의 상부에 결합될 수 있으며, 이를 통해, 상기 수로부(70)는 견고하게 상기 팬 실린더(30)의 상측에 구비될 수 있게 된다.

한편, 상기 수로부(70)에는 다수개의 상기 패널(60)이 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 패널(60)은 상부플레이트(61)와 측부플레이트(63)를 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저, 상기 패널(60)의 상면을 형성하는 상기 상부플레이트(61)는 상기 팬 실린더(30)의 반지름 방향으로 하향 경사지게 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 상부플레이트(61)의 양측에는 상기 측부플레이트(63)가 각각 구비되어 측면을 형성함이 바람직하다.

그리고, 이와 같이 형성되는 상기 패널(60)은 설치된 상기 수로부(70)의 사이사이에 구비됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 각 측부플레이트(63)의 하단부는 서로 이웃하는 상기 수로부(70)에 각각 연결됨이 바람직하며, 이에 따라, 상기 패널(60)은 원주방향을 따라 소정의 간격(상기 수로부(70)의 폭 넓이만큼의 간격)을 이루면서 다수개가 구비될 수 있게 된다.

그리고, 이와 같이 구비되는 상기 패널(60)은 상기 수로부(70)의 길이방향을 따라 다층으로 구비됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 패널(60)은 상측에서 하측으로 갈수록 넓어지도록 형성되는 계단식의 다층을 이루게 되며, 전체적으로는 우산 모양을 이루게 된다.

따라서, 상기 패널(60)은 상기 충진재(도 1의 25)로부터 떨어지는 냉각수를 막을 수 있으며, 이를 통해, 상기 송풍팬(35)에 냉각수가 유입되어 고장이 발생하는 등의 문제를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 상부플레이트(61)에 떨어진 냉각수는 경사진 상기 상부플레이트(61)를 따라 아래로 흐르거나 옆으로 흘러내리게 되는데, 옆으로 흘러내린 냉각수는 상기 측부플레이트(63)의 하단부에 연결된 상기 수로부(70)로 유입되어 상기 수로부(70)를 따라 하향이동하여 배출되어 상기 하부수조(36)에 떨어지게 된다.

한편, 상기 패널(60)의 내측에는 상기 상부플레이트(61)와 상기 각 측부플레이트(63)에 의해 공간(65)이 형성된다.

그리고, 상기 공간(65)은 상기 지붕 조립체(50)의 내측와 외측으로 연통되기 때문에 상기 공간(65)을 통해서는 상기 송풍팬(35)에 의해 유입된 공기가 송풍되게 된다.

즉, 상기 팬 실린더(30)로 유입된 외부공기는 상기 패널(60)의 층과 층의 사이를 통해서 반지름 방향으로 배출될 수 있게 된다.

이렇게 배출되는 공기는 방사상으로 배출될 뿐만 아니라, 상기 패널(60)에 의해 형성되는 유로를 통해 배출되어 유속도 증가될 수 있게 된다.

따라서, 상기 지붕 조립체(50)로부터 배출되는 공기는 상기 본체(10)의 내측 공간에 전체적으로 분산되어 구석구석에까지 멀리 이동할 수 있게 되어 상기 충진재(25)로 더욱 많은 양의 공기가 유입될 수 있게 된다.

한편, 상기 상부플레이트(61) 상면의 상측에는 내벽(66)이 형성되고, 하측 가장자리에는 외벽(67)이 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 내벽(66)은 상기 상부플레이트(61)의 폭방향을 따라 소정의 높이로 형성될 수 있다.

이를 통해, 상기 내벽(66)은 상기 상부플레이트(61)로 떨어진 냉각수가 상기 상부플레이트(61)의 상측으로 이동하는 것을 막을 수 있어 냉각수가 상기 송풍팬(35)으로 낙하하는 것이 방지될 수 있다.

나아가, 상기 내벽(66)은 상기 패널(60)의 외측방향(공기가 배출되는 방향)으로 벤딩형성됨이 바람직하며, 이를 통해, 상기 내벽(66)에 의해 상기 패널(60)을 통과하는 공기의 흐름이 방해받는 것이 줄어들 수 있다.

그리고, 상기 외벽(67)도 상기 상부플레이트(61)의 폭방향을 따라 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 외벽(67)은 상향 밴딩됨이 바람직하다.

따라서, 상기 상부플레이트(61)에 떨어진 후 경사진 상기 상부플레이트(61)를 따라 흐르는 냉각수는 상기 외벽(67)에 막히게 되므로, 냉각수가 상기 지붕 조립체(50)의 반지름 방향으로 떨어지는 것이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 패널(60)에서 배출되는 공기는 상기 패널(60)의 상측에서 흘러넘치는 냉각수에 직접적으로 부딪히는 것이 방지될 수 있고, 이를 통해, 상기 패널(60)에서 배출되는 공기의 유속이 감소되지 않아 상기 본체(10)의 구석구석까지 도달할 수 있는 운동에너지가 유지될 수 있게 된다.

또한, 상기 외벽(67)은 상기 패널(60)로부터 배출되는 공기를 상향으로 안내하게 된다.

따라서, 상기 패널(60)로부터 배출된 공기가 수평방향으로 이동하여 상기 본체(10)의 측벽에 부딪힘으로써 운동에너지가 감소되는 등의 현상 등이 없이, 자연스럽게 상측으로 이동할 수 있게 된다.

그리고, 상기 외벽(67)에 의해 흐름이 막힌 냉각수는 상기 측부플레이트(63)를 따라 양측으로 흘러내려 상기 수로부(70)로 유입되어 흐르게 된다.

이를 통해, 상기 지붕 조립체(50)는 상기 지붕 조립체(50)로 떨어진 냉각수가 송풍되는 외부공기가 직접적으로 접촉되지 안도록 하면서 상기 하부수조(36)로 흐르도록 할 수 있게 된다.

한편, 상기 상부플레이트(61)의 내측 단부는 상기 팬 실린더(30)를 통해 유입된 공기가 상기 패널(60)의 사이사이로 원활하게 이동할 수 있도록 상기 팬 실린 더(30) 방향으로 밴딩 형성되어 가이드(69)를 형성할 수 있다.

그리고, 가장 상측에 구비되는 상측 패널(62)은 상기 기둥프레임(80)에 직접 결합될 수 있으며, 원주방향을 따라 소정의 간격을 이룸이 없이 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 상측 패널(62)에는 냉각수가 하부로 이동되는 상부 배출유로(62a)이 형성되어 있다. 상기 상부 배출유로(62a)은 상기 수로부(70)와 연통형성되어 있어 상기 가장 상측의 패널에 떨어지는 냉각수가 상기 수로부로 흘러내리도록 한다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 향류형 냉각탑의 지붕 조립체를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 향류형 냉각탑의 지붕 조립체의 단면을 나타낸 도면이다. 전술한 제1 실시예의 향류형 냉각탑에 구비된 지붕 조립체와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 지붕 조립체(150)는 패널(170)과 수로부(180)를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 수로부(180)는 상단부가 상기 팬 실린더(30)의 중앙부 상측에 위치되고, 수로 몸체(182)는 상기 팬 실린더(30)의 반지름 방향으로 구비되되, 반지름 방향으로 갈수록 하향 경사지도록 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 수로 몸체(182)는 상기 팬 실린더(30)의 외측으로 연장 구비됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 수로부(180)는 상기 팬 실린더(30)의 중앙부 상측을 기준으 로 방사상으로 다수개가 구비되어 전체적으로는 원뿔형상을 이루게 될 수 있다.

그리고, 상기 수로부(180)의 하단부는 상기 하부수조(36)의 상측에 위치됨이 바람직하다.

또한, 상기 팬 실린더(30)의 중앙부에는 기둥프레임(190)이 수직방향으로 구비될 수 있으며, 이를 위해, 상기 팬 실린더(30)에는 상기 기둥프레임(190)의 하단부가 고정될 수 있도록 별도의 구조물이 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 수로부(180)의 상단부는 상기 기둥프레임(190)의 상부에 결합될 수 있으며, 이를 통해, 상기 수로부(180)는 견고하게 상기 팬 실린더(30)의 상측에 구비될 수 있게 된다.

한편, 상기 수로부(180)에는 다수개의 상기 패널(170)이 구비됨이 바람직하며, 상기 패널(170)은 상부플레이트(171)와 측부플레이트(173)를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 상부플레이트(171)는 상기 패널(170)의 상면을 형성하며, 상기 상부플레이트(171)의 양측에는 상기 측부플레이트(173)가 각각 구비되어 측면을 형성함이 바람직하다.

그리고, 이와 같이 형성되는 상기 패널(170)은 설치된 상기 수로부(180)의 사이사이에 구비됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 각 측부플레이트(173)의 하단부는 서로 이웃하는 상기 수로부(180)에 각각 연결됨이 바람직하며, 이에 따라, 상기 패널(170)은 원주방향을 따라 소정의 간격(상기 수로부(180)의 폭 넓이만큼의 간격)을 이루면서 다수개가 구 비될 수 있게 된다.

그리고, 이와 같이 구비되는 상기 패널(170)은 상기 수로부(180)의 길이방향을 따라 다단으로 구비됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 패널(170)은 상측에서 하측으로 갈수록 넓어지도록 형성되는 계단식의 다단을 이루게 되며, 전체적으로는 우산 모양을 이루게 된다.

따라서, 상기 패널(170)은 상기 충진재(도 1의 25)로부터 떨어지는 냉각수를 막을 수 있으며, 이를 통해, 냉각수가 상기 송풍팬(35)에 유입되어 고장이 발생하거나 상기 팬 실린더(30)를 통해 배출되는 등의 문제를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 상부플레이트(171)에 떨어져 옆으로 흘러내리는 냉각수는 상기 측부플레이트(173)의 하단부에 연결된 상기 수로부(180)로 유입되어 상기 수로부(180)를 따라 하향이동하여 배출되어 상기 하부수조(36)에 떨어지게 된다.

한편, 상기 패널(170)의 내측에는 상기 상부플레이트(171)와 상기 각 측부플레이트(173)에 의해 공간(175)이 형성되며, 상기 공간(175)은 상기 팬 실린더(30)와 상기 본체의 내측과 연통되기 때문에 상기 공간(175)을 통해서는 상기 송풍팬(35)에 의해 유입된 공기가 송풍되게 된다.

즉, 상기 팬 실린더(30)로 유입된 외부공기는 상기 패널(170)의 단과 단의 사이를 통해서 반지름 방향으로 배출될 수 있게 된다.

이를 통해, 상기 패널(170)을 통해 배출되는 공기는 방사상으로 배출될 뿐만 아니라, 상기 패널(170)에 의해 형성되는 유로를 통해 배출되어 유속도 증가될 수 있게 된다.

또한, 각각의 단에 구비되는 상기 패널(170)들은 상기 상부플레이트(171)가 상기 팬 실린더(30)의 반지름 방향을 향해 교대로 상향 및 하향으로 경사지게 구비됨이 바람직하다.

따라서, 상기 패널(170)을 통해 배출되는 공기는 상향 및 하향으로 배출될 수 있게 되고, 상기 본체(10)의 내측 공간에 전체적으로 분산 이동할 수 있게 되어 상기 충진재(25)로 더욱 많은 공기가 유입될 수 있게 된다.

한편, 상기 상부플레이트(171)의 상측에는 내벽(176)이 형성되고, 하측 가장자리에는 외벽(177)이 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 내벽(176)은 상기 상부플레이트(171)의 폭방향을 따라 소정의 높이로 형성될 수 있으며, 이를 통해, 상기 내벽(176)은 상기 상부플레이트(171)로 떨어진 냉각수가 상기 상부플레이트(171)의 상측으로 이동하는 것을 막을 수 있어 냉각수가 상기 송풍팬(35) 및 상기 팬 실린더(30)로 낙하하는 것이 방지될 수 있다.

나아가, 상기 내벽(176)은 상기 패널(170)의 외측방향(공기가 배출되는 방향)으로 벤딩형성됨이 바람직하며, 이를 통해, 상기 내벽(176)에 의해 상기 패널(170)을 통과하는 공기의 흐름이 방해받는 것이 줄어들 수 있다.

그리고, 상기 외벽(177)도 상기 상부플레이트(171)의 폭방향을 따라 형성될 수 있으며, 상기 외벽(177)은 상향으로 밴딩 형성됨이 바람직하다.

따라서, 상기 상부플레이트(171)에 떨어진 후 경사진 상기 상부플레이트(171)를 따라 흐르는 냉각수는 상기 외벽(177)에 막히게 되어 상기 지붕 조립 체(150)의 반지름 방향으로 떨어지는 것이 방지될 수 있다.

또한, 상기 패널(170)에서 배출되는 공기도 상기 패널(170)에서 떨어지는 냉각수와 직접적으로 접촉되는 것이 방지될 수 있으며, 이를 통해, 상기 패널(170)에서 배출되는 공기의 유속이 감소되지 않아 상기 본체(10)의 구석구석까지 도달할 수 있는 운동에너지가 유지될 수 있게 된다.

또한, 상기 외벽(177)은 상기 패널(170)로부터 배출되는 공기를 상향으로 안내하게 된다.

따라서, 상기 패널(170)로부터 배출된 공기가 수평방향으로 이동하여 상기 본체(10)의 측벽에 부딪힘으로써 운동에너지가 감소하는 등의 현상 등이 없이, 자연스럽게 상측으로 이동할 수 있게 된다.

그리고, 상기 외벽(177)에 의해 흐름이 막힌 냉각수는 상기 측부플레이트(173)를 따라 양측으로 흘러내려 상기 수로부(180)로 유입되어 흐르게 된다.

이를 통해, 상기 지붕 조립체(150)는 상기 지붕 조립체(150)로 떨어진 냉각수가 송풍되는 외부공기와 직접적으로 접촉되지 안도록 하면서 상기 하부수조(36)로 흐르도록 할 수 있게 된다.

한편, 상기 상부플레이트(171)의 내측 단부는 상기 팬 실린더(30)를 통해 유입된 공기가 상기 패널(170)의 사이사이로 원활하게 이동할 수 있도록 상기 팬 실린더(30) 방향으로 밴딩 형성되어 형성될 수 있다.

또한, 가장 상측에 구비되는 상측 패널(172)에는 냉각수가 하부로 이동되는 상부 배출유로(172a)이 형성되어 있다. 상기 상부 배출유로(172a)은 상기 수로 부(180)와 연통형성되어 있어 상기 상측패널(172)에 떨어지는 냉각수가 상기 수로부로 흘러내리도록 한다.

도 9는 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제3실시예를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9에 지붕 조립체에 대한 단면도이다.

도 9 및 도 10에 도시되 바와 같이, 본 실시예에 따른 지붕 조립체는 설치프레임, 패널(250) 그리고 지지프레임(267)을 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 설치프레임은 기둥프레임(261), 경사프레임(263) 그리고 고정프레임(265)을 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저, 상기 기둥프레임(261)은 팬 실린더(230)의 중앙부에 수직방향으로 구비될 수 있다. 이를 위해, 상기 팬 실린더(230)에는 상기 기둥프레임(261)의 하단부가 고정될 수 있도록 하기 위한 별도의 구조물이 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 경사프레임(263)은 상단부가 상기 기둥프레임(261)의 상단부에 결합되어 상기 팬 실린더(230)의 반지름 방향으로 구비되되, 반지름 방향으로 갈수록 하향 경사지도록 다수개가 구비될 수 있다.

또한, 상기 경사프레임(263)은 상기 팬 실린더(230)의 외측으로 연장되어 구비될 수 있다.

따라서, 상기 경사프레임(263)은 상기 기둥프레임(261)을 기준으로 방사상으로 다수개가 구비되어 전체적으로는 원뿔형상을 이루게 될 수 있다.

그리고, 상기 경사프레임(263)에는 상기 고정프레임(265)이 원주방향으로 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 고정프레임(265)은 상기 경사프레임(263)의 경사면을 따라 소정의 간격으로 다수개가 구비될 수 있으며, 이때, 상기 고정프레임(265)의 설치개수는 후술할 상기 패널(250)에 의해 구성되는 단수에 대응될 수 있다.

이와 같이 상기 기둥프레임(261), 상기 경사프레임(263) 그리고 상기 고정프레임(265)이 서로 구조적으로 결합됨에 따라 상기 설치프레임은 견고하게 설치될 수 있게 된다.

한편, 상기 고정프레임(265)에는 다수개의 상기 패널(250)이 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 패널(250)은 일단부가 상기 고정프레임(265)에 결합되고, 상기 고정프레임(265)의 길이방향을 따라 소정의 간격을 이루면서 다수개가 구비될 수 있다.

그리고 이와 같이 구비되는 상기 패널(250)은 상기 경사프레임(63)의 길이방향을 따라 다단으로 구비됨이 바람직하다.

또한, 각각의 단에 구비되는 상기 각 패널(250)들은 상측 및 하측에 구비되는 다른 패널(250)들과 지지프레임(267)에 의해 결합되어 지지될 수 있다.

이에 따라, 상기 패널(250)은 상측에서 하측으로 갈수록 넓어지도록 형성되는 계단식의 다단을 이루게 되고, 전체적으로는 우산 모양을 이루게 된다.

그리고, 상기 패널(250)들은 상기 설치프레임과 상기 지지프레임(267)에 의해 견고하게 설치될 수 있게 된다.

이와 같이 형성되는 상기 패널(250)은 충진재에서 떨어진 냉각수를 막게 되어 냉각수가 상기 송풍팬(235)이나 상기 팬 실린더(230)로 떨어지는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 각 단에 구비되는 패널(250)들은 바로 이웃하는 단에 구비되는 패널(250)들과 서로 엇갈리게 구비됨이 바람직하다.

이를 통해, 상기 패널(250)로부터 낙하하는 냉각수는 다시 아래 단에 구비된 다른 패널(250)로 떨어져 흐르는 것을 반복하여 최종적으로는 상기 팬 실린더(230)로 떨어지지 않으면서 상기 하부수조(236)로 흐를 수 있게 된다.

한편, 상기 각 단과 단의 사이를 통해서는 상기 팬 실린더(230)를 통해 유입된 공기가 송풍 배출되게 된다.

여기서, 각각의 단에 구비되는 패널(250)들은 반지름 방향을 향해 교대로 상향 및 하향으로 경사지게 구비됨이 바람직하다.

이에 따라서, 각각의 단과 단의 사이를 통해서 배출되는 공기는 상하좌우의 모든 방향으로 배출될 수 있게 되어 상기 본체의 내측 공간에 전체적으로 분산 송풍될 수 있으며, 이를 통해, 상기 충진재로 더욱 많은 양의 공기가 유입될 수 있게 된다.

한편, 상기 패널(250)의 일측에는 내벽(276)이 형성되고, 타측 가장자리에는 외벽(277)이 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 내벽(276)은 상기 패널(250)의 폭방향을 따라 소정의 높이로 형성될 수 있다.

상기 내벽(276)은 상기 패널(250)로 떨어진 냉각수가 상기 지붕 조립체(250)의 내측으로 역류하는 것을 방지함이 바람직하며, 이를 통해, 냉각수가 상기 팬 실 린더(230)와 상기 송풍팬(235)으로 낙하하는 것이 방지될 수 있다.

나아가, 상기 내벽(276)은 상기 패널(250)의 외측방향(공기가 배출되는 방향)으로 벤딩형성됨이 바람직하며, 이를 통해, 공기의 흐름이 상기 내벽(276)에 의해 방해받는 것이 줄어들 수 있다.

그리고, 상기 외벽(277)도 상기 패널(250)의 폭방향을 따라 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 외벽(277)은 상향으로 밴딩 형성됨이 바람직하다.

이에 따라서, 배출되는 공기는 상기 외벽(277)에 의해 안내받아 자연스럽게 상향 이동할 수 있게 된다.

또한, 상기 패널(250)의 내측 단부는 상기 팬 실린더(230) 방향으로 밴딩 형성되어 가이드(279)를 형성함이 바람직하며, 이를 통해, 상기 팬 실린더(230)를 통해 유입된 공기가 상기 패널(250)의 사이사이로 원활하게 이동할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제4실시예를 나타낸 단면도이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 지붕조립체는 외부공기를 안내하기 위한 패널(370), 상기 패널(370)을 지지하기 위한 지지프레임(363) 및 기둥프레임(390), 상기 패널에 모이는 냉각수를 하부수조로 안내하기 위한 수로부를 포함한다.

상기 패널(370)은 원주방향으로 복수개가 구비되고, 상하방향으로는 다단을 형성하면서 구비된다. 또한, 상기 패널(370)은 하부에서 상부로 갈수록 반경방향으로 패널의 크기가 커지도록 형성된다.

상기 패널(370)의 일측은 상기 기둥프레임(390)에 의하여 지지되고, 상기 패 널의 타측은 상기 지지프레임(363)에 의하여 지지된다.

상기 수로부는 상기 패널(370)의 각 단 사이를 연결하는 제1 수로부(367)와 가장 하측의 패널과 하부수조를 연결하는 제2 수로부(368)를 포함한다.

결과적으로, 냉각수분배장치로부터 떨어진 냉각수가 상기 지붕조립체의 패널(370)위로 떨어지게 되면, 상기 냉각수는 상기 패널의 중심부에 위치하는 제1 수로부(367)로 모이게 된다. 가장 하측에 위치하는 패널에 구비된 제1 수로부(367)로 이동하게 된 냉각수는 제2 수로부(368)를 경유하면서 상기 하부수조로 안내된다.

한편, 송풍팬의 회전에 의하여 유입되는 외부공기는 1차적으로는 가장 하측에 위치하는 패널에 의하여 안내되고, 상기 가장 하측 패널을 지나온 외부공기는 상부로 이동되어 상부의 패널에 의하여 안내되게 된다.

도 12는 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제5실시예를 나타낸 평면도이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 지붕조립체(450)는 상술한 실시예들과는 달리 서로 다른 형상을 가지는 패널을 포함한다.

구체적으로, 가장 하측에 위치하는 제1 패널(451)은 복수개로 구비되어 원주방향을 따라 배치되며 평면도상 사각형상의 외부 테두리를 형성하고 있으며, 중간에 위치하는 제2 패널(452)은 복수개로 구비되어 원주방향을 따라 배치되며 평면도상 원형형상의 외부테두리를 형성하고 있다. 또한, 가장 상측에 위치하는 제3 패널(453)은 하나의 원형패널로 구비되며, 상기 제3 패널(453)에는 냉각수가 하부로 배출되도록 하기 위한 상부 배출유로(453a)이 형성되어 있다.

또한, 상기 지붕조립체(450)에는 상기 패널에 떨어진 냉각수를 냉각탑 본체 의 하부에 구비된 하부수조로 안내하기 위한 수로부(480)가 구비되어 있다.

도 13은 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제6실시예를 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 지붕조립체는 상술한 실시예와 달리 패널(570)이 하부에서 상부로 경사진 형상을 가진다. 또한, 상기 패널(570)은 상하 방향으로 복수단, 예를 들면 제1단 패널(571), 제2단 패널(573), 제3단 패널(575)로 구성되며, 상기 패널(570)은 지지프레임(563)에 의하여 지지된다.

상기 제1단 패널(571)과 상기 제2단 패널(573)은 제1 수로부(567)로 연결되고, 상기 제2단 패널(573)과 상기 제3단 패널(575)은 제2 수로부(568)로 연결된다.

상기 제1 수로부(567)는 상기 제1단 패널(571)에서 수직 하방으로 연장형성되어 상기 제2 패널(573)과 연결되고, 상기 제2 수로부(568)는 상기 지지프레임(563)과 실질적으로 동일한 경사각을 가지면서 상부에서 하부로 경사지게 구비된다. 또한, 상기 제2 수로부(568)는 상기 제3단 패널(575)에 모인 냉각수를 하부수조로 안내하게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 지붕조립체에는 상술한 실시예들과 달리 상기 지지프레임을 지지하기 위한 별도의 기둥프레임이 없으며, 상기 기둥프레임의 하단부를 고정하는 별도의 구조물도 없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 향류형 냉각탑을 나타낸 단면예시도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 향류형 냉각탑의 지붕 조립체를 나타낸 사시도.

도 4는 도 2의 B-B선 단면도.

도 5는 도 2의 C-C선 단면도.

도 6은 도 2의 D-D선 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 지붕조립체의 제2실시예를 나타낸 사시도

도 8은 도 7의 지붕 조립체의 단면을 나타낸 도면

도 9는 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제3실시예를 나타낸 사시도

도 10은 도 9에 지붕 조립체에 대한 단면도

도 11은 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제4실시예를 나타낸 단면도

도 12는 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제5실시예를 나타낸 평면도

도 13은 본 발명에 따른 지붕조립체에 대한 제6실시예를 나타낸 평면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 본체 20: 냉각수분배장치

25: 충진재 30: 팬 실린더

35: 송풍팬 50: 지붕 조립체

60: 패널 61: 상부플레이트

63: 측부플레이트 66: 내벽

67: 외벽 69: 가이드

70: 수로부 80: 기둥프레임

Claims

몸체를 형성하는 본체;

상기 본체의 내부 상측에 구비되어 냉각수를 배출하는 냉각수분배장치;

상기 냉각수분배장치의 하측에 구비되고, 유입된 외부공기와의 열교환을 통해 상기 냉각수분배장치에서 배출된 고온의 냉각수가 냉각되도록 하는 충진재;

상기 본체의 하부에 개방형성되는 팬 실린더;

상기 팬 실린더의 내측에 구비되어 외부공기가 상기 팬 실린더를 통해 상기 본체의 내측으로 유입되어 상향이동하도록 송풍력을 제공하는 송풍팬; 그리고

상기 송풍팬과 상기 충진재의 사이에 구비되어 상기 충진재로부터 배출되는 냉각수가 상기 송풍팬으로 낙하하는 것을 방지함과 동시에, 상기 송풍팬에 의해 송풍되는 외부공기가 상기 본체의 내측 공간에 전체적으로 퍼져 나아가도록 안내하는 지붕 조립체를 포함하여 이루어지고,

상기 지붕 조립체는 원주방향을 따라 소정의 간격을 이루면서 다수개가 구비되고, 다단으로 구비되어 상기 각 단과 단의 사이를 통해서 외부공기가 방사상으로 배출되도록 하는 패널과, 상기 패널에 모여지는 냉각수가 상기 본체의 하부수조로 흐르도록 안내하는 수로부를 포함하여 이루어지는 향류형 냉각탑.
삭제
제1항에 있어서,

상기 패널은 상면을 이루는 상부플레이트와, 상기 상부플레이트의 양단부에 반경방향으로 구비되어 양측면을 형성하는 측부플레이트를 포함하여 이루어져 상기 상부플레이트에 낙하하는 냉각수는 상기 측부플레이트를 따라 양측으로 흘러내리도록 하고, 상기 상부플레이트와 상기 각 측부플레이트의 내측으로는 외부공기가 이동하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 향류형 냉각탑.
제3항에 있어서,

상기 수로부는 상기 각 패널의 사이사이의 상기 측부플레이트의 하단부에 연결되어 반지름 방향으로 연장되게 구비되고, 상기 상부플레이트에서 흘러넘친 냉각수가 유입되어 하향 이동하도록 경사지게 구비됨을 특징으로 하는 향류형 냉각탑.
제3항에 있어서,

상기 상부플레이트의 상측에는 냉각수가 상기 송풍팬으로 낙하하는 것이 방지되도록 내벽이 형성되고, 상기 상부플레이트의 가장자리에는 냉각수가 반지름 방향으로 흘러내리는 것을 방지함과 동시에 배출되는 외부공기가 상향 이동하도록 안내하는 외벽이 형성됨을 특징으로 하는 향류형 냉각탑.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 본체 바닥에 구비되는 하부수조와 상기 팬 실린더는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 향류형 냉각탑