KR101197283B1 - Apparatus for preventing white plume and cooling tower with the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백연 발생 방지장치에 관한 것으로서, 수증기를 포함하는 배출 공기를 냉각시킴으로써, 이 수증기 중 일부를 응축시켜 제거하는 냉각부; 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 배출 공기를 가열하여 건조시키는 가열부; 및 상기 냉각부에서 상기 배출 공기로부터 열을 얻어 가열된 냉매를 에너지를 추가 공급하여 상기 가열부에 전달하는 에너지공급부;를 포함하여, 상기 가열부는 상기 냉매가 상기 냉각부에서 얻은 열과 상기 에너지공급부에서 추가로 공급받은 에너지로써 상기 배출 공기를 가열하도록 구비된다.
본 발명에 의하면, 고온다습한 배출 공기를 냉각시켜 수증기를 제거하는 냉각부, 및 냉각부에 의해 냉각된 배출 공기를 냉매가 냉각부에서 얻은 열과 에너지공급부에 의해 공급받은 에너지로써 가열하여 건조시키는 가열부가 구비됨으로써, 배출 공기에 포함된 수증기량은 감소시키고 백연 발생에 필요한 최소 수증기량은 증가시켜 백연 발생을 효과적으로 방지할 수 있으면서도, 배출 공기를 가열하는 데에 필요한 에너지의 일부로 냉각부가 얻은 열을 이용함으로써, 그 유지 비용이 저렴하다.The present invention relates to an apparatus for preventing white smoke generation, comprising: a cooling unit configured to condense and remove some of the steam by cooling exhaust air including steam; A heating unit for heating and drying the discharged air cooled by the cooling unit; And an energy supply unit for supplying heat to the heating unit by further supplying energy to the heated refrigerant by obtaining heat from the discharged air from the cooling unit, wherein the heating unit includes heat from the cooling unit and the energy supply unit. It is provided to heat the exhaust air with additionally supplied energy.
According to the present invention, there is provided a cooling unit that cools high-temperature humid air and removes water vapor, and a heating unit that heats and discharges the exhaust air cooled by the cooling unit with heat obtained from the cooling unit and energy supplied by the energy supply unit. With the addition, by using the heat obtained by the cooling unit as part of the energy required to heat the exhaust air, while reducing the amount of water vapor contained in the exhaust air and increasing the minimum amount of steam required to generate white smoke effectively prevent Its maintenance cost is low.

Description

백연 발생 방지장치 및 이를 구비한 냉각탑 {APPARATUS FOR PREVENTING WHITE PLUME AND COOLING TOWER WITH THE SAME}White smoke prevention device and cooling tower with same {APPARATUS FOR PREVENTING WHITE PLUME AND COOLING TOWER WITH THE SAME}

본 발명은 백연 발생 방지장치 및 이를 구비한 냉각탑에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 백연 발생을 효과적으로 방지할 수 있으면서도, 유지 비용 및 초기 설치 비용은 매우 저렴한 백연 발생 방지장치 및 이를 구비한 냉각탑에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preventing white smoke generation and a cooling tower having the same, and more particularly, to an apparatus for preventing white smoke generation and a cooling tower having the same having a very low maintenance cost and initial installation cost. .

일반적으로 백연(white plume) 현상은, 냉각탑, 습식집진시설, 산업용 건조설비 및 보일러, 발전기, 소각시설 등에서 배출되는 다량의 수증기를 포함하는 배출 공기가 그 배출구에서 차가운 외기에 급격히 열을 뺏겨 온도가 낮아지면서 수증기가 다량의 미세 물방울로 응결됨으로써 흰색의 연기기둥이 발생하는 현상을 일컫는다.In general, white plume phenomenon is that the exhaust air containing a large amount of water vapor from cooling towers, wet dust collectors, industrial drying equipment and boilers, generators, incineration facilities is rapidly taken heat away from the cold air to the outside It refers to a phenomenon in which white smoke columns are generated by condensation of water droplets into a large amount of fine water droplets.

이와 같은 백연은 곧 수증기가 응결된 형태로서 대개 인체에 무해하지만, 그 외관상 오염물질로 오인되어 사람들에게 불쾌감이나 혐오감을 일으키고, 실제 이러한 불쾌감이나 혐오감을 호소하는 민원이 자주 제기된다.Such plume is a form of vapor condensation, which is usually harmless to the human body, but is mistaken for its appearance as a contaminant, causing discomfort or aversion to people, and complaints are often filed to complain of such discomfort or aversion.

또한, 이러한 백연은 도시나 관광지의 미관을 해치고, 비행장 근처에서 발생되는 백연은 비행기 조종사나 헬기 조종사의 시야를 가리기도 한다.In addition, the white smoke hurts the aesthetics of a city or tourist destination, and white smoke generated near an airfield may obscure the view of an airplane pilot or a helicopter pilot.

따라서 상술한 바와 같은 백연 발생 시설물의 시공자나 관리자는 이러한 백연 발생을 방지하기 위해 백연 발생 방지장치를 설치하는 등 많은 노력과 비용을 투입하고 있다.Therefore, the builder or the manager of the above-mentioned white smoke generating facility has put a lot of effort and expense, such as installing a smoke prevention device to prevent such white smoke generation.

종래의 백연 발생 방지장치의 경우 배출 공기를 가열함으로써 고온 건조한 상태로 만들어 배출하는 가열 방식, 배출 공기를 냉각시킴으로써 수증기를 응축시켜 제거하는 응축 방식 및 이러한 가열 방식과 응축 방식을 혼합한 혼합 방식으로 크게 구분되는데, 가열 방식이나 응축 방식의 종래의 백연 발생 방지장치는 백연 발생 방지 효과가 충분하지 못한 문제점이 있고, 혼합 방식의 종래의 백연 발생 방지장치는 복잡하게 구성되어 유지 비용 및 초기 설치 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.In case of the conventional smoke prevention device, the heating method is made by heating the discharged air to make it dry at high temperature, and discharging it. There is a problem that the conventional smoke generation prevention device of the heating method or condensation method is not enough to prevent the occurrence of the smoke generation, the conventional conventional smoke generation prevention device of the mixing method is complicated configuration, the maintenance cost and the initial installation cost is excessive There is a problem it takes.

상술한 바와 같이 다량의 수증기를 포함하는 배출 공기를 배출하는 대표적인 시설로서, 중앙 집중식 냉방시스템에 구비되어 실내기에서 냉방에 사용된 후 고온화된 냉각수의 온도를 낮추어 실내기에서 재사용될 수 있도록 하는 냉각탑의 경우를 구체적으로 예를 들어 설명한다.As a representative facility for discharging the exhaust air containing a large amount of water vapor as described above, the cooling tower is provided in the centralized cooling system is used for cooling in the indoor unit, the cooling tower lowers the temperature of the temperature of the cooling water to be reused in the indoor unit It demonstrates concretely by an example.

이 같은 냉각탑은 크게 냉각수와 외기의 접촉 시에 발생하는 열전달에 의해 냉각수의 온도를 낮추는 개방형 냉각탑과 냉각수가 폐회로를 통과하게 구비되어 이 폐회로에 뿌려지는 증발수의 잠열을 이용해 냉각수의 온도를 낮추는 폐쇄형 냉각탑으로 구분된다.Such a cooling tower is equipped with an open cooling tower that lowers the temperature of the cooling water by heat transfer generated when the cooling water and the outside air come into contact with the cooling water, and the cooling water passes through the closed circuit to close the cooling water by using the latent heat of the evaporated water sprayed on the closed circuit. Type is divided into cooling towers.

이 중에서 개방형 냉각탑으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(10)의 상측에 설치된 팬(20)의 동력에 의해 몸체(10)의 측벽 하단에 개방된 흡입구(30)를 통해 유입되어 충진재(40)를 상향 통과하는 외기와, 실내기(50)를 통과한 후 충진재(40) 상측에 배치된 냉각수노즐(60)에서 분사되어 중력에 의해 충진재(40)를 통해 낙하하는 냉각수(CW)를 서로 대향시킴으로써, 상대적으로 저온인 외기와 상대적으로 고온인 냉각수(CW)의 접촉 및 열전달을 유도하여 냉각수(CW)를 냉각시키는 원리를 이용한 대향류형 냉각탑(이하, 줄여서 '냉각탑'이라고 한다)이 대표적이다.Among these, as the open type cooling tower, as shown in Figure 1, by the power of the fan 20 installed on the upper side of the body 10 flows through the inlet port 30 is opened in the lower end of the side wall of the body 10, the filler Coolant CW sprayed from the coolant nozzle 60 disposed above the filling material 40 after passing through the indoor unit 50 and the indoor unit 50 upwardly falls through the filling material 40 by gravity. By facing each other, a counterflow type cooling tower (hereinafter, referred to as a 'cooling tower' for short) that uses the principle of cooling the cooling water by inducing contact and heat transfer between the relatively low temperature outside air and the relatively high temperature cooling water (CW) is typical. to be.

즉, 이러한 냉각탑에 있어서, 냉각수(CW)를 냉각시키는 역할을 하는 외기는 흡입구(30)로 유입되어 충진재(40)를 통과하며 냉각수(CW)와 접촉되면서 냉각수(CW)를 냉각시킴에 따라, 냉각수(CW)의 열을 흡수하고 냉각수(CW)로부터 수분을 공급받아 고온다습한 상태의 절대습도가 매우 높은 공기가 된다.That is, in such a cooling tower, the outside air, which serves to cool the cooling water CW, flows into the suction port 30, passes through the filler 40, and cools the cooling water CW while being in contact with the cooling water CW. Absorption of heat of the cooling water CW and water supplied from the cooling water CW make the air having a very high absolute humidity in a high temperature and high humidity state.

이러한 고온다습한 상태의 절대습도가 매우 높은 공기는 팬(20)이 설치된 배출구(70)를 통해 배출 공기로서 외부로 배출되면서 빈번하게 백연을 발생하게 된다.The air having a very high absolute humidity in the high temperature and high humidity is frequently discharged to the outside as exhaust air through the outlet 70 in which the fan 20 is installed, and frequently generates white smoke.

다른 한편으로, 냉각탑에 있어서, 이 같은 백연은 배출 공기에 포함된 다량의 수증기가 외부로 계속 유출되는 것을 의미하므로, 배출 공기에 수증기를 공급하는 냉각수(CW)는 그 양이 빠르게 감소하게 된다. 따라서 백연이 다량 발생할수록 소정의 기준수위 이상의 안정된 냉각수(CW)의 양을 유지하기 위해서는 냉각수(CW)를 더 자주, 더 많이 보충해 주어야 하는 단점이 있다.On the other hand, in the cooling tower, such white lead means that a large amount of water vapor contained in the exhaust air continues to flow out, so that the amount of cooling water CW supplying the steam to the exhaust air decreases rapidly. Therefore, as a large amount of white smoke occurs, in order to maintain a stable amount of cooling water CW above a predetermined reference level, the cooling water CW needs to be replenished more frequently.

상술한 바와 같은 백연의 발생을 차단하기 위해, 가열 방식으로 별도의 가열시설을 통해 배출 공기를 가열하여 건조하게 하거나, 응축 방식으로 저온수를 배출 공기와 접촉시켜 배출 공기의 온도를 낮추는 등의 방식이 시도되었으나, 외기의 온도가 매우 낮은 겨울철 등의 환경에서는 여전히 백연의 발생을 효과적으로 차단하지 못하며, 배출 공기 가열에 다량의 에너지가 소요되는 문제점이 있다.In order to block the generation of white lead as described above, by heating the exhaust air through a separate heating facility by heating method, or by lowering the temperature of the exhaust air by contacting the low-temperature water with the exhaust air by the condensation method Although this has been attempted, in an environment such as winter when the temperature of the outside air is very low, it still does not effectively block the generation of white smoke, and there is a problem in that a large amount of energy is required to heat the exhaust air.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 간단한 구조로써 응축 방식과 가열 방식을 혼합한 혼합 방식으로 구현될 수 있고, 배출 공기를 냉각시키고 가열함에 있어 외부로 버려지는 에너지를 최소화하여 에너지 이용 효율을 극대화시킨 백연 발생 방지장치 및 이를 구비한 냉각탑을 제공하고자 한다.In order to solve the problems as described above, the present invention can be implemented by a mixing method of mixing the condensation method and the heating method as a simple structure, by using energy by minimizing the energy discarded to the outside in cooling and heating the exhaust air It is to provide a smoke prevention device and a cooling tower having the same to maximize the efficiency.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 백연 발생 방지장치는, 수증기를 포함하는 배출 공기를 냉각시킴으로써, 이 수증기 중 일부를 응축시켜 제거하는 냉각부; 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 배출 공기를 가열하여 건조시키는 가열부; 및 상기 냉각부에서 상기 배출 공기로부터 열을 얻어 가열된 냉매를 에너지를 추가 공급하여 상기 가열부에 전달하는 에너지공급부;를 포함하여, 상기 가열부는 상기 냉매가 상기 냉각부에서 얻은 열과 상기 에너지공급부에서 추가로 공급받은 에너지로써 상기 배출 공기를 가열하도록 구비된다.In order to solve the above problems, the apparatus for preventing smoke generation according to the present invention comprises: a cooling unit for cooling a discharge air including water vapor to condense and remove some of the water vapor; A heating unit for heating and drying the discharged air cooled by the cooling unit; And an energy supply unit for supplying heat to the heating unit by further supplying energy to the heated refrigerant by obtaining heat from the discharged air from the cooling unit, wherein the heating unit includes heat from the cooling unit and the energy supply unit. It is provided to heat the exhaust air with additionally supplied energy.

상기 에너지공급부는, 상기 냉각부와 상기 가열부를 통과하는 닫힌 회로 형태로 구비되며, 내부에 냉매가 충진된 냉매관; 및 상기 냉각부에서 상기 배출 공기로부터 열을 얻은 상기 냉매를 고온 고압으로 압축하여 상기 가열부에 전달하는 냉매압축기;를 포함할 수 있다.The energy supply unit is provided in a closed circuit form passing through the cooling unit and the heating unit, the refrigerant pipe filled with a refrigerant therein; And a refrigerant compressor for compressing the refrigerant obtained from the exhaust air in the cooling unit at high temperature and high pressure and transferring the refrigerant to the heating unit.

상기 백연 발생 방지장치는, 상기 냉각부와 상기 가열부의 사이를 가로막듯이 설치되어 상기 냉각부와 상기 가열부가 설치된 공간을 구분하며, 상기 배출 공기에 포함된 이물질과 물방울을 제거하는 필터부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus for preventing white smoke generation may be installed as intercepting between the cooling unit and the heating unit to separate a space in which the cooling unit and the heating unit are installed, and a filter unit to remove foreign substances and water droplets included in the exhaust air. It may include.

상기 백연 발생 방지장치는, 상기 냉각부를 통과한 상기 배출 공기를 외기와의 열교환 또는 접촉을 통해 냉각시키는 외기열교환수단;을 더 포함할 수 있다.The apparatus for preventing white smoke generation may further include external air heat exchange means for cooling the exhaust air passing through the cooling unit through heat exchange or contact with outside air.

상기 외기열교환수단은, 외기가 유입되어 통과할 수 있는 내부 구조를 가지며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 배출 공기와 접촉되게 구비된 보조냉각부; 및 상기 보조냉각부의 내부로 외기를 유입 및 통과시키는 구동팬;을 포함할 수 있다.The outside air heat exchange means may include: an auxiliary cooling unit having an internal structure through which outside air is introduced and passed through and in contact with the discharged air cooled by the cooling unit; And a driving fan for introducing and passing outside air into the auxiliary cooling unit.

상기 백연 발생 방지장치는, 저온수노즐, 저온수관 및 저온수펌프를 포함하여 상기 냉각부에 의해 냉각되기 전의 상기 배출 공기에 저온수를 분사함으로써 1차적으로 냉각시키는 분사냉각부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus for preventing white smoke generation may further include an injection cooling unit configured to cool primarily by injecting low temperature water into the exhaust air before being cooled by the cooling unit, including a low temperature water nozzle, a low temperature water pipe, and a low temperature water pump. Can be.

본 발명에 따른 냉각탑은, 내부가 빈 케이스 형태로 구비되며, 하부에 흡입구가 형성되고, 상부에 배출구가 형성된 몸체; 상기 몸체의 중심부에 구비되어 냉각수를 분사하는 냉각수노즐; 상기 흡입구를 통해 외기가 유입되어 상기 배출구로 배출되도록 동력을 제공하는 팬; 상기 냉각수와 상기 외기가 서로 대향하여 통과하도록 상기 냉각수노즐과 상기 흡입구의 사이에 설치되어, 상기 냉각수에서 상기 외기로의 열전달을 촉진하는 충진재; 및 수증기를 포함하는 배출 공기를 냉각시킴으로써 이 수증기 중 일부를 응축시켜 제거하는 냉각부, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 배출 공기를 가열하여 건조시키는 가열부, 및 상기 냉각부에서 상기 배출 공기로부터 열을 얻어 가열된 냉매에 에너지를 추가 공급하여 상기 가열부에 전달하는 에너지공급부를 포함하는 백연 발생 방지장치;를 포함한다.Cooling tower according to the present invention, the inside is provided in the form of an empty case, the inlet is formed in the lower, the outlet formed in the upper body; A coolant nozzle provided at a center of the body to spray coolant; A fan providing power so that outside air flows through the suction port and is discharged to the discharge port; A filling material installed between the cooling water nozzle and the suction port so that the cooling water and the outside air pass to face each other, and promoting heat transfer from the cooling water to the outside air; And a cooling unit for condensing and removing a part of the steam by cooling the exhaust air including steam, a heating unit for heating and drying the exhaust air cooled by the cooling unit, and heat from the exhaust air in the cooling unit. It includes; and the smoke generation prevention device including an energy supply unit to supply additional energy to the heated refrigerant to the heating unit.

이러한 본 발명의 백연 발생 방지장치 및 이를 구비한 냉각탑에 의하면, 냉각수를 냉각시킨 후 배출되는 고온다습한 배출 공기를 냉각시켜 수증기를 제거하는 냉각부, 및 냉각부에 의해 냉각된 배출 공기를 냉매가 냉각부에서 얻은 열과 에너지공급부에 의해 공급받은 에너지로써 가열하여 건조시키는 가열부가 구비됨으로써, 냉각부에서 열을 얻은 냉매를 고온고압 상태로 압축하여 가열부에 전달하는 에너지공급부의 간단한 구성으로 혼합 방식을 구현할 수 있어 초기 설치 비용이 저렴하고, 좁은 공간에도 콤팩트하게 설치될 수 있다.According to the apparatus for preventing white smoke generation and the cooling tower having the same according to the present invention, a cooling unit cools the high temperature and high humidity discharge air discharged after cooling the cooling water and removes water vapor, and the discharge air cooled by the cooling unit. The heating unit which is heated and dried by the heat obtained from the cooling unit and the energy supplied by the energy supply unit is provided, thereby compressing the refrigerant obtained from the cooling unit to a high temperature and high pressure state and transferring the mixing method with a simple configuration of the energy supply unit. The low cost of initial installation and compact installation in tight spaces.

그리고 전술된 냉각부와 가열부로써, 배출 공기에 포함된 수증기량은 감소시키고 백연 발생에 필요한 최소 수증기량은 증가시켜 백연 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.And with the above-described cooling unit and heating unit, the amount of water vapor contained in the exhaust air can be reduced and the minimum amount of water vapor required for generating white smoke can be effectively prevented.

또한, 이처럼 백연 발생을 효과적으로 방지하면서도, 배출 공기를 가열하는 데에 필요한 에너지의 일부로 냉각부가 얻은 열을 이용함으로써, 에너지 이용 효율을 극대화시킬 수 있어 그 유지 비용도 매우 저렴하다.In addition, while effectively preventing the generation of white smoke, by using the heat obtained by the cooling unit as part of the energy required to heat the exhaust air, it is possible to maximize the energy utilization efficiency and the maintenance cost is also very low.

뿐만 아니라, 배출 공기의 초기 온도가 매우 높은 경우에는 저온수를 분사함으로써 배출 공기의 온도를 1차적으로 냉각시키는 분사냉각부 및 외기를 통해 냉각부를 통과한 배출 공기를 추가로 냉각시키는 외기열교환수단이 구비됨으로써, 백연 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, when the initial temperature of the exhaust air is very high, the injection cooling unit for cooling the temperature of the exhaust air primarily by spraying low temperature water and the outdoor heat exchange means for further cooling the exhaust air passing through the cooling unit through the outside air. By providing it, the white smoke can be prevented more effectively.

게다가, 냉각부와 가열부가 설치된 공간을 구분하도록 가로막듯이 설치된 필터가 구비됨으로써, 에너지공급부를 통하지 않은 냉각부와 가열부 간의 열교환을 차단하여 냉각 작용과 가열 작용이 독립적이며 효율적으로 이루어질 수 있고, 외기열교환수단에 의한 추가 냉각 작용으로 배출 공기에 발생하는 미세 물방울도 배출 공기에 포함된 이물질과 함께 제거함으로써, 백연 발생을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the filter provided in such a way as to separate the space between the cooling unit and the heating unit is provided, thereby blocking the heat exchange between the cooling unit and the heating unit that does not pass through the energy supply unit, so that the cooling action and the heating action can be made independently and efficiently. By further cooling action by the heat exchange means to remove the fine water droplets generated in the exhaust air together with the foreign matter contained in the exhaust air, it is possible to more effectively prevent the generation of white smoke.

한편, 본 발명의 백연 발생 방지장치가 냉각탑에 설치되는 경우, 배출 공기가 분사냉각부, 냉각부 및 보조냉각부를 거치면서 냉각됨에 따라, 배출 공기에 포함된 수증기가 응축되어 낙하함으로써 냉각수로 회수되므로, 배출 공기를 통해 유출되는 냉각수의 양을 크게 줄일 수 있고, 이에 따라 소정의 기준수위 이상의 안정된 냉각수의 양을 유지하기 위한 냉각수 보충 작업 등에 소요되는 공수를 감축할 수 있다.On the other hand, when the smoke prevention device of the present invention is installed in the cooling tower, as the exhaust air is cooled through the injection cooling unit, the cooling unit and the auxiliary cooling unit, since the water vapor contained in the exhaust air is condensed and dropped into the cooling water, In addition, the amount of cooling water flowing out through the discharged air can be greatly reduced, thereby reducing the air consumption required for cooling water replenishment work for maintaining a stable amount of cooling water above a predetermined reference level.

도 1은 종래의 냉각탑을 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연 발생 방지장치가 구비된 냉각탑을 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연 발생 방지장치가 구비된 냉각탑의 작동 상태를 설명하기 위한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연 발생 방지장치에 의한 배출 공기의 상태 변화를 설명하기 위한 공기선도(psychrometric chart)이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional cooling tower,
2 is a cross-sectional view schematically showing a cooling tower equipped with a smoke generation prevention device according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 3 is a cross-sectional view for explaining the operating state of the cooling tower equipped with a smoke generation prevention device according to an embodiment of the present invention,
4 is an air chart for explaining the change of state of the exhaust air by the apparatus for preventing smoke generation according to the preferred embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, '당업자'라 한다)가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains (hereinafter, referred to as a person skilled in the art) may easily perform the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명에 따른 백연 발생 방지장치는, 냉각탑, 습식집진시설, 산업용 건조설비 및 보일러, 발전기, 소각시설 등에 설치되어, 다량의 수증기를 포함하는 배출 공기로부터 수증기는 제거되게 배출 공기를 냉각시키고, 배출 공기를 냉각시키면서 얻은 열로써 백연 발생에 필요한 최소 수증기량은 증가되게 배출 공기를 가열함으로써, 백연이 발생하는 것을 방지하는 장치이다.The apparatus for preventing white smoke generation according to the present invention is installed in a cooling tower, a wet dust collecting facility, an industrial drying facility, and a boiler, a generator, an incineration facility, and cools the exhaust air so that water vapor is removed from the exhaust air including a large amount of steam. By heating the air while cooling the air, the minimum amount of water vapor required for the generation of white smoke is increased so as to prevent the generation of white smoke by heating the exhaust air.

이하, 첨부된 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연 발생 방지장치가 구비된 냉각탑의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 2, it will be described in detail the configuration and effect of the cooling tower equipped with a smoke generation prevention device according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연 발생 방지장치를 설명함에 있어서, 이를 구비한 냉각탑을 기준으로 설명하였으나, 그 설치 시설이 냉각탑에 한정되는 것은 아니며, 백연 발생 방지장치의 각 구성요소들은 목적한 설치 시설의 형태에 따라 다양하게 변형되어 구현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.In describing the apparatus for preventing smoke generation according to the preferred embodiment of the present invention, the cooling tower having the same has been described, but the installation facility is not limited to the cooling tower, and each component of the apparatus for preventing smoke generation is intended for installation. It is noted that various modifications can be made depending on the type of facility.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연 발생 방지장치가 구비된 냉각탑은, 몸체(100), 냉각수노즐(200), 팬(300), 충진재(400) 및 백연 발생 방지장치(500)를 포함하여 이루어진다.Cooling tower equipped with a smoke generation prevention device according to a preferred embodiment of the present invention, comprises a body 100, the cooling water nozzle 200, the fan 300, the filler 400 and the smoke generation prevention device 500. .

상기 몸체(100)는 내부가 빈 원통 또는 직육면체의 케이스 형태로 구비되어 냉각탑의 외형을 이루며, 그 하부 측면에는 외기가 유입되는 흡입구(110)가 형성되고, 그 상면에는 냉각수를 냉각시킨 후의 외기인 배출 공기가 배출되는 배출구(120)가 형성된다.The body 100 is provided in the form of a hollow cylindrical or rectangular parallelepiped to form the outer shape of the cooling tower, the lower side is formed with an inlet 110 through which the outside air is introduced, the upper surface of the outer air after cooling the cooling water A discharge port 120 through which discharge air is discharged is formed.

상기 몸체(100)의 하부는 냉각수노즐(200)에서 분사되어 냉각된 냉각수가 낙하하여 집수될 수 있도록 수조의 형태로 구비되고, 이 냉각수들은 몸체(100)의 하면에 연결 설치된 냉각수관(210) 및 냉각수관(210)에 설치된 냉각수펌프(220)에 의해 실내기(230)로 다시 보내질 수 있게 구비된다.The lower portion of the body 100 is provided in the form of a water tank so that the coolant sprayed from the coolant nozzle 200 can be collected by dropping the coolant, the coolant pipe 210 is connected to the lower surface of the body 100 And it is provided to be sent back to the indoor unit 230 by the cooling water pump 220 installed in the cooling water pipe (210).

이렇게 실내기(230)로 다시 보내져 냉방에 사용된 후 고온화된 냉각수는 냉각수노즐(200)과 연결된 냉각수관(210)을 통해 다시 몸체(100) 내부에 분사되어 냉각되는 과정을 거친다.After being sent back to the indoor unit 230 and used for cooling, the coolant, which has been heated, is injected into the body 100 through the coolant pipe 210 connected to the coolant nozzle 200 and cooled.

상기 냉각수노즐(200)은 실내기(230)에서 냉방에 사용된 후 고온화된 냉각수를 충진재(400)에 분사하여 충진재(400)에서 외기와의 접촉에 의해 냉각될 수 있도록 한다.The cooling water nozzle 200 is used for cooling in the indoor unit 230, and then sprayed the coolant heated to the filler 400 to be cooled by contact with the outside air in the filler 400.

상기 팬(300)은 흡입구(110)를 통해 외기가 유입되고 배출 공기가 배출구(120)로 배출될 수 있는 동력을 제공한다.The fan 300 provides power to allow outside air to flow through the inlet 110 and exhaust air to be discharged to the outlet 120.

상기 충진재(400)는 냉각수노즐(200)을 통해 분사된 냉각수가 하향 통과하고, 흡입구(110)를 통해 유입된 외기가 상향 통과하도록 냉각수노즐(200)과 흡입구(110)의 사이에 위치되어, 냉각수에서 외기로의 열전달을 촉진함으로써 외기에 의한 냉각수의 냉각 작용이 효과적으로 일어날 수 있도록 돕는다.The filler 400 is located between the coolant nozzle 200 and the suction port 110 so that the coolant injected through the coolant nozzle 200 passes downward, and the outside air introduced through the suction port 110 passes upward. By facilitating heat transfer from the coolant to the outside air, the cooling action of the coolant by the outside air can be effectively performed.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 충진재(400)는 냉각수노즐(200)에서 분사된 냉각수를 분산시켜 그 낙하를 지연시키고, 냉각수에 의해 수막이 넓게 형성되게 함으로써 외기와의 접촉면을 극대화시켜 고온의 냉각수가 외기로 쉽게 열을 방출할 수 있도록 한다.In more detail, the filler 400 disperses the coolant injected from the coolant nozzle 200 to delay the drop and maximizes the contact surface with the outside air by forming the water film wide by the coolant so that the coolant of high temperature Make it easy to release heat to the outside air.

상기 백연 발생 방지장치(500)는 흡입구(110)로 유입된 외기가 충진재(400)에서 냉각수와 접촉되어 고온다습해진 공기인 배출 공기를 고온건조하게 함으로써, 배출 공기가 배출구(120)를 통해 배출되어 찬 외기와 접촉될 때 백연이 발생하는 것을 방지한다.The smoke generation prevention device 500 causes the outside air introduced into the suction port 110 to dry the discharge air, which is air that is hot and humidified by contact with the cooling water in the filler 400, so that the discharge air is discharged through the discharge port 120. This prevents white smoke from coming into contact with cold air.

이를 위해, 상기 백연 발생 방지장치(500)는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각부(510), 가열부(520), 에너지공급부(530), 필터부(540), 외기열교환수단(550) 및 분사냉각부(560)를 포함하여 이루어진다.To this end, as shown in FIG. 2, the apparatus 100 for preventing smoke generation may include a cooling unit 510, a heating unit 520, an energy supply unit 530, a filter unit 540, and an outside air heat exchange unit 550. And spray cooling unit 560.

상기 냉각부(510)는 후술되는 분사냉각부(560)의 저온수노즐(561) 상측에 설치되어 분사냉각부(560)에서 1차적으로 냉각된 배출 공기를 후속하여 냉각시키는 역할을 한다. The cooling unit 510 is installed above the low temperature water nozzle 561 of the spray cooling unit 560, which will be described later, and subsequently serves to cool the exhaust air primarily cooled by the spray cooling unit 560.

상기 냉각부(510)는 다량의 수증기를 포함하여 포화 상태에 가까운 배출 공기를 냉각시킴으로써, 배출 공기에 포함된 수증기를 응축시켜 제거한다. 이렇게 응축된 수증기는 다시 액체 형태인 냉각수가 되어 낙하하게 된다.The cooling unit 510 includes a large amount of water vapor to cool the exhaust air near the saturation state, thereby condensing and removing the water vapor contained in the exhaust air. The condensed water vapor falls back into liquid coolant.

상기 냉각부(510)는 에너지공급부(530)의 냉매관(531) 내부에서 순환하는 냉매와 배출 공기와의 열전달이 촉진되도록 배출 공기와 냉매관(531)의 접촉 면적을 극대화할 수 있는 구조로 구비되며, 방열날개 등과 유사하게 구현되는 이러한 접촉 면적을 극대화할 수 있는 구조로써 당업자에게 알려진 다양한 공지의 기술이 적용될 수 있다.The cooling unit 510 is configured to maximize the contact area between the discharge air and the refrigerant pipe 531 to promote heat transfer between the refrigerant circulating in the refrigerant pipe 531 of the energy supply unit 530 and the discharge air. Various known techniques known to those skilled in the art may be applied as a structure capable of maximizing such a contact area, which is provided and similarly implemented as a heat dissipation wing.

상기 가열부(520)는 몸체(100)의 상단부 내측에 설치되어 분사냉각부(560), 냉각부(510), 보조냉각부(551) 및 필터부(540)를 순서대로 통과한 배출 공기를 가열하여 건조시킴으로써, 배출 공기의 온도 상승을 통해 백연 발생에 필요한 최소 수증기량을 증가시켜 백연 발생을 방지하는 역할을 한다.The heating unit 520 is installed inside the upper end of the body 100 to discharge air passing through the spray cooling unit 560, the cooling unit 510, the auxiliary cooling unit 551 and the filter unit 540 in order. By heating and drying, by increasing the temperature of the exhaust air to increase the minimum amount of water vapor necessary for the generation of white smoke serves to prevent the generation of white smoke.

이때, 상기 가열부(520)는 냉매가 냉각부(510)에서 배출 공기로부터 얻은 열과 에너지공급부(530)로부터 공급받은 에너지로써 배출구(120)로 배출되는 배출 공기를 가열한다.In this case, the heating unit 520 heats the discharge air discharged to the discharge port 120 by the heat of the refrigerant from the discharge air in the cooling unit 510 and the energy supplied from the energy supply unit 530.

상기 가열부(520)는 냉각부(510)와 유사하게 에너지공급부(530)의 냉매관(531) 내부에서 순환하는 냉매와 배출 공기와의 열전달이 촉진되도록 배출 공기와 냉매관(531)의 접촉 면적을 극대화할 수 있는 구조로 구비되며, 이러한 접촉 면적을 극대화할 수 있는 구조로써 당업자에게 알려진 다양한 공지의 기술이 적용될 수 있음은 전술된 바와 같다.The heating unit 520 is in contact with the discharge air and the refrigerant pipe 531 to promote heat transfer between the refrigerant circulating in the refrigerant pipe 531 of the energy supply unit 530 and the discharge air, similar to the cooling unit 510. It is provided with a structure capable of maximizing the area, and as described above, various known techniques known to those skilled in the art can be applied as a structure capable of maximizing such contact areas.

상기 에너지공급부(530)는 냉각부(510)에서 배출 공기와의 열교환을 통해 배출 공기를 냉각시키며 열을 빼앗은 냉매에 추가적으로 에너지를 공급하며, 이 냉매를 가열부(520)에 전달하는 역할을 한다.The energy supply unit 530 cools the exhaust air through heat exchange with the exhaust air in the cooling unit 510, and additionally supplies energy to the refrigerant deprived of heat, and delivers the refrigerant to the heating unit 520. .

이를 위해, 상기 에너지공급부(530)는 냉각부(510)와 가열부(520)를 통과하는 닫힌 회로 형태의 관으로 구비되어 내부에 냉매가 충진된 냉매관(531) 및 냉각부(510)에서 배출 공기로부터 열을 얻은 냉매를 압축하여 가열부(520)에 전달하는 냉매압축기(532)를 포함하여 이루어진다.To this end, the energy supply unit 530 is provided as a closed circuit tube passing through the cooling unit 510 and the heating unit 520 in the refrigerant pipe 531 and the cooling unit 510 filled with a refrigerant therein. And a refrigerant compressor 532 which compresses the refrigerant obtained from the exhaust air and transfers the refrigerant to the heating unit 520.

상기 냉매압축기(532)는 이렇게 냉각부(510)에서 배출 공기로부터 열을 빼앗은 냉매를 고온 고압으로 압축하여 가열부(520)에 전달함으로써, 냉매가 냉매관(531)을 통해 순환하게 하고, 가열부(520)에서 배출 공기가 냉매로부터 열을 얻어 가열될 수 있게 한다.The refrigerant compressor 532 compresses the refrigerant deprived of heat from the exhaust air in the cooling unit 510 to a high temperature and high pressure and transfers the refrigerant to the heating unit 520, thereby allowing the refrigerant to circulate through the refrigerant pipe 531, and heating. In section 520, the exhaust air can be heated from the refrigerant by obtaining heat.

즉, 이러한 상기 에너지공급부(530)에 의해 백연 발생 방지를 위해 냉각부(510)에서 얻어진 열이 가열부(520)에서 다시 백연 발생 방지를 위해 배출 공기를 가열하는 데에 필요한 에너지의 일부로 사용됨으로써, 에너지 효율이 극대화될 수 있다.That is, the heat obtained from the cooling unit 510 to prevent the occurrence of smoke by the energy supply unit 530 is used as part of the energy required to heat the exhaust air to prevent the occurrence of smoke in the heating unit 520 again. Therefore, energy efficiency can be maximized.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 에너지공급부(530)는 냉매관(531)과 냉매압축기(532)를 포함하는 간단한 형태로 구비되어 좁은 공간에도 콤팩트하게 설치될 수 있다. 그러나 상기 에너지공급부(530)의 구현 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자에게 일반적으로 일컬어지는 히트 펌프(heat pump)를 포함하여 다양한 형태로 구현될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the energy supply unit 530 is provided in a simple form including a refrigerant pipe 531 and a refrigerant compressor 532 may be installed compactly in a narrow space. However, the implementation form of the energy supply unit 530 is not limited thereto, and may be implemented in various forms including a heat pump generally referred to those skilled in the art.

그리고 상기 에너지공급부(530)는 냉각부(510)에서 얻어진 열을 이용하지 않고, 몸체(100)의 하부에 집수되는 냉각수를 추가 냉각시키면서 얻어진 열을 이용하도록 구현될 수도 있다.In addition, the energy supply unit 530 may be implemented to use heat obtained by additionally cooling the coolant collected in the lower portion of the body 100 without using the heat obtained from the cooling unit 510.

한편, 상기 에너지공급부(530)의 냉매관(531)은, 가열부(520)를 통과한 냉매가 냉각부(510)로 이송되는 구간이 모세관이나 팽창관 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우 냉매가 압력이 낮아지면서 냉각부(510)에서 배출 공기로부터 더 효율적으로 열을 빼앗을 수 있게 된다.
Meanwhile, in the refrigerant pipe 531 of the energy supply unit 530, a section in which the refrigerant passing through the heating unit 520 is transferred to the cooling unit 510 may be implemented in the form of a capillary tube or an expansion tube. In this case, as the refrigerant is lowered in pressure, the cooling unit 510 can more efficiently take heat from the exhaust air.

상기 필터부(540)는 냉각부(510)와 가열부(520)의 사이를 가로막듯이 설치되어 냉각부(510)와 가열부(520)가 설치된 공간을 구분함으로써, 에너지공급부(530)에 의하지 않은 냉각부(510)와 가열부(520) 간의 열교환을 차단한다. 이에 따라, 냉각부(510)의 냉각 작용과 가열부(520)의 가열 작용이 독립적이며 효율적으로 이루어질 수 있다.The filter unit 540 is installed to intersect between the cooling unit 510 and the heating unit 520 to distinguish the space where the cooling unit 510 and the heating unit 520 are installed, thereby not by the energy supply unit 530. The heat exchange between the cooling unit 510 and the heating unit 520 is blocked. Accordingly, the cooling action of the cooling unit 510 and the heating action of the heating unit 520 can be made independently and efficiently.

그리고 상기 필터부(540)는 일종의 다공성 필터 또는 메시 필터 등으로 구비되어 배출 공기에 포함된 물방울 및 분진과 같은 이물질을 걸러 제거하는 역할을 한다.In addition, the filter unit 540 is provided as a kind of porous filter or mesh filter to remove foreign substances such as water droplets and dust included in the exhaust air.

특히, 상기 필터부(540)는 냉각부(510)와 후술되는 외기열교환수단(550)의 보조냉각부(551)의 상측에 구비되는데, 배출 공기가 냉각부(510)와 보조냉각부(551)를 통과함에 따라 배출 공기에 포함된 수증기의 일부가 미세 물방울 형태로 응결되면 그 물방울을 거르는 역할을 한다.In particular, the filter unit 540 is provided above the cooling unit 510 and the sub-cooling unit 551 of the external air heat exchange unit 550, which will be described later, and the discharge air is provided in the cooling unit 510 and the sub-cooling unit 551. As a part of the water vapor contained in the exhaust air condenses in the form of fine droplets, it serves to filter the droplets.

이러한 냉각부(510), 보조냉각부(551) 및 필터부(540)의 냉각 역할과 물방울 거름 역할로 인해, 필터부(540)를 통과한 배출 공기에 포함된 수증기량은 한층 더 감소하게 된다.Due to the cooling role of the cooling unit 510, the sub-cooling unit 551, and the filter unit 540 and the water droplet filtering role, the amount of water vapor contained in the discharged air passing through the filter unit 540 is further reduced.

상기 외기열교환수단(550)은 외기를 이용하여 냉각부(510)와 필터부(540) 사이에서 배출 공기를 추가적으로 냉각하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 외기열교환수단(550)은 보조냉각부(551), 외기관(552) 및 구동팬(553)을 포함하여 이루어진다.The outside air heat exchange means 550 further serves to cool the exhaust air between the cooling unit 510 and the filter unit 540 by using the outside air. To this end, the external air heat exchange means 550 includes an auxiliary cooling unit 551, an external engine 552, and a driving fan 553.

상기 보조냉각부(551)는 외기가 유입되어 통과할 수 있는 내부 구조를 가지며, 외부적으로는 전술된 냉각부(510)와 유사하게 냉각부(510)를 통과한 배출 공기와의 접촉 면적을 극대화할 수 있는 구조로 구비된다.The auxiliary cooling unit 551 has an internal structure through which outside air can be introduced and passed, and externally, the auxiliary cooling unit 551 has a contact area with discharge air passing through the cooling unit 510 similarly to the cooling unit 510 described above. It is provided with a structure that can be maximized.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 보조냉각부(551)의 내부와 연통된 외기유입구(551-1)를 통해 외기가 유입되고, 이 외기는 보조냉각부(551)를 통과할 때에 배출 공기로부터 열을 빼앗아 배출 공기를 추가적으로 냉각시킨다.That is, as shown in FIG. 2, outside air is introduced through the outside air inlet 551-1 communicating with the inside of the auxiliary cooling unit 551, and the outside air is discharged when the outside air passes through the auxiliary cooling unit 551. The heat is taken away from it, further cooling the exhaust air.

이에 따라, 배출 공기는 보조냉각부(551)를 통과하면서 더 냉각되어 배출 공기에 포함된 수증기가 응축 및 제거된다.Accordingly, the exhaust air is further cooled while passing through the auxiliary cooling unit 551 to condense and remove water vapor contained in the exhaust air.

상기 외기관(552)은 보조냉각부(551)에 연통되고 구동팬(553)이 설치된 관으로써, 보조냉각부(551)를 통과한 외기를 외부로 배출한다.The external pipe 552 communicates with the auxiliary cooling unit 551 and is provided with a driving fan 553, and discharges outside air that has passed through the auxiliary cooling unit 551 to the outside.

상기 구동팬(553)은 외기가 외기유입구(551-1)로 유입되고, 보조냉각부(551)를 통과하여 외기관(552)을 통해 배출될 수 있도록 동력을 제공한다.The driving fan 553 provides power so that outside air flows into the outside air inlet 551-1 and passes through the auxiliary cooling unit 551 to be discharged through the outside engine 552.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 외기열교환수단(550)은 배출 공기와 외기가 보조냉각부(551)를 통해 간접적으로 접촉되게 구현되었으나, 그 구현 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.In the preferred embodiment of the present invention, the outside air heat exchange means 550 is implemented to be indirectly contacted with the exhaust air and the outside air through the auxiliary cooling unit 551, the embodiment is not limited thereto.

예를 들어, 상기 외기열교환수단(550)은 필터부(540)와 냉각부(510)의 사이의 몸체(100)에 형성된 유입구 형태로 구비되어 팬(300)의 동력에 의해 찬 외기가 이 유입구로 유입되어 배출 공기에 직접 접촉 및 혼합되게 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 외기열교환수단(550)은 냉각부(510)를 통과한 배출 공기에 찬 외기를 혼입함으로써 배출 공기를 더 냉각시켜 수증기를 제거하고 배출 공기를 희석시키는 역할을 하게 된다.For example, the outside air heat exchange means 550 is provided in the form of an inlet formed in the body 100 between the filter unit 540 and the cooling unit 510 so that the outside air that is cold by the power of the fan 300 is inlet. It may be implemented to be introduced into the direct contact with and mixed with the exhaust air. In this case, the outside air heat exchange means 550 serves to further cool the discharge air by removing cold water by mixing cold air into the discharge air passing through the cooling unit 510 to dilute the discharge air.

즉, 상기 외기열교환수단(550)에 의해 배출 공기에 찬 외기가 혼입되면 배출 공기에 포함된 수증기가 응결되어 제거됨과 동시에, 배출 공기가 건조한 외기와 섞이면서 희석되어 그 상대습도가 낮아지게 된다.That is, when the outside air filled in the exhaust air is mixed by the outside air heat exchange means 550, water vapor contained in the exhaust air is condensed and removed, and the exhaust air is diluted while being mixed with the dry outside air to lower its relative humidity.

상기 분사냉각부(560)는 충진재(400)의 상측에서 저온수를 분사함으로써 충진재(400)를 통과한 고온다습한 배출 공기를 가장 먼저 1차적으로 냉각시키는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 분사냉각부(560)는 저온수노즐(561), 저온수관(562) 및 저온수펌프(563)를 포함하여 이루어진다.The spray cooling unit 560 primarily serves to cool the hot and humid discharge air that has passed through the filler 400 first by injecting cold water from the upper side of the filler 400. To this end, the spray cooling unit 560 comprises a low temperature water nozzle 561, a low temperature water pipe 562 and a low temperature water pump 563.

상기 저온수노즐(561)은 도 2에 도시된 바와 같이, 저온수를 배출 공기에 분사할 수 있도록 충진재(400)의 상측에 설치된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 저온수는 몸체(100)의 하부에 집수되는 냉각수를 추가 냉각시킨 것을 이용한다.As shown in FIG. 2, the low temperature water nozzle 561 is installed above the filler 400 to inject low temperature water into the discharged air. In a preferred embodiment of the present invention, the cold water is used to further cool the cooling water collected in the lower portion of the body (100).

따라서 저온수관(562)은 몸체(100)의 하부 및 저온수노즐(561)을 연결하도록 구비되고, 저온수관(562)을 통과하는 냉각수가 더 냉각되게 그 일부에 다수의 방열핀(562-1)이 설치되며, 이렇게 추가 냉각된 냉각수인 저온수는 저온수노즐(561)로 공급된다. 상기 저온수펌프(563)는 저온수관(562)에 설치되어 저온수를 저온수노즐(561)에 공급하는 동력을 제공한다.Therefore, the low temperature water pipe 562 is provided to connect the lower portion of the body 100 and the low temperature water nozzle 561, and a plurality of heat dissipation fins 562-1 on the part of the cooling water passing through the low temperature water pipe 562 is further cooled. It is installed, the cold water so coolant is further supplied to the cold water nozzle (561). The low temperature water pump 563 is installed in the low temperature water pipe 562 to provide power for supplying the low temperature water to the low temperature water nozzle 561.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 분사냉각부(560)는 냉각수를 추가 냉각시켜 저온수로서 사용되게 구현되었으나, 그 구현 방식은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 별도의 저온수조가 구비되어 이 저온수조에 수용된 저온수를 이용하게 구현될 수도 있다.In the preferred embodiment of the present invention, the spray cooling unit 560 is implemented to be used as low temperature water by further cooling the cooling water, but the implementation manner is not limited thereto. For example, a separate low temperature water tank may be provided to implement the low temperature water contained in the low temperature water tank.

또한, 냉각수를 추가 냉각시켜 저온수로 활용하는 경우에도 냉각수를 추가 냉각시키는 방식이 방열핀(562-1)을 이용하는 방식으로 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
Further, even when the cooling water is additionally cooled to utilize the low temperature water, the method of additionally cooling the cooling water is not limited to the method using the heat dissipation fins 562-1.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연 발생 방지장치의 동작 및 사용 상태를 구체적으로 설명한다.3 and 4, the operation and use state of the smoke generation prevention device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 냉각수(CW)의 흐름을 살펴보면, 실내기(230)에서 실내를 냉방하는 데 사용된 후 고온화된 냉각수(CW)는 냉각수관(210)을 통해 냉각수노즐(200)로 공급되어 냉각수노즐(200)을 통해 몸체(100) 내부의 충진재(400) 상측에 분사된다.First, looking at the flow of the cooling water (CW), the cooling water (CW) that is used to cool the room in the indoor unit 230 and then the high temperature cooling water (CW) is supplied to the cooling water nozzle 200 through the cooling water pipe 210 to the cooling water nozzle 200 Through) is injected into the filler 400 in the body 100 inside.

이렇게 분사된 냉각수(CW)는 충진재(400)를 하향 통과하게 되는데, 충진재(400)에 의해 분산되어 그 낙하가 지연되고, 충진재(400)에서 수막을 넓게 형성함으로써 흡입구(110)를 통해 유입된 외기와의 접촉이 극대화된다.The sprayed cooling water CW passes through the filler 400 downwardly and is dispersed by the filler 400 and delayed by the drop, and a wide water film is formed in the filler 400, thereby being introduced through the suction port 110. Contact with the outside air is maximized.

상기 냉각수(CW)는 이러한 외기와의 접촉을 통해 외기에 열을 빼앗기면서 냉각되고, 냉각된 냉각수(CW)는 충진재(400)에서 낙하하여 몸체(100)의 하부에 집수된다.The cooling water CW is cooled while losing heat to the outside air through contact with the outside air, and the cooled cooling water CW falls from the filler 400 and is collected in the lower portion of the body 100.

이처럼 몸체(100)의 하부에 집수된 냉각수(CW)는 냉각수관(210)과 냉각수펌프(220)에 의해 다시 실내기(230)로 공급되어 실내를 냉방하는 데 사용된다.As such, the coolant collected in the lower portion of the body 100 is supplied to the indoor unit 230 by the coolant pipe 210 and the coolant pump 220 to be used to cool the room.

한편, 몸체(100)의 하부에 집수된 냉각수(CW) 중 일부는 저온수관(562) 및 저온수펌프(563)를 통해 추가로 냉각되어 저온수노즐(561)로 공급됨으로써 저온수로써 충진재(400)를 통과한 고온다습한 배출 공기를 1차적으로 냉각시키는 역할을 한다.Meanwhile, some of the cooling water CW collected in the lower portion of the body 100 is further cooled through the low temperature water pipe 562 and the low temperature water pump 563 and supplied to the low temperature water nozzle 561 to fill the filling material with low temperature water ( It primarily serves to cool the hot and humid exhaust air passed through 400).

다음, 몸체(100) 하부의 흡입구(110)를 통해 유입된 외기가 충진재(400)를 통과하면서 냉각수(CW)의 열을 빼앗아 냉각수(CW)를 냉각시키고 고온다습해진 공기인 배출 공기의 흐름을 살펴본다.Next, the outside air introduced through the inlet 110 of the lower part of the body 100 passes through the filler 400 to take the heat of the cooling water CW to cool the cooling water CW, and to discharge the flow of discharge air, which is high temperature and humid air. Take a look.

이렇게 충진재(400)를 통과한 직후의 배출 공기는 고온다습한 상태인 도 4에 도시한 공기선도에서 기온은 52℃이며 상대습도가 100%로 포화상태인 P0의 상태로 가정하여 이하 설명한다.Thus, the exhaust air immediately after passing through the filler 400 will be described below on the assumption that the air temperature is 52 ° C. and the relative humidity is 100% saturated at P 0 in the air diagram shown in FIG. .

우선, 충진재(400)를 통과한 직후의 배출 공기는 충진재(400)의 상측의 저온수노즐(561)에서 분사되는 저온수로 인해 1차적으로 냉각된다.First, the exhaust air immediately after passing through the filler 400 is primarily cooled due to the cold water injected from the cold water nozzle 561 on the upper side of the filler 400.

상기 배출 공기가 이러한 1차 냉각을 거치게 되면, 그 온도가 45℃ 정도로 낮아져 도 4에 도시한 P1의 상태가 된다. P1의 상태는 포화수증기곡선(C1)을 따라 이동하여 상대습도는 여전히 100%이지만 45℃의 포화수증기량은 52℃의 포화수증기량보다 적기 때문에 그 차이만큼 수증기가 응결하면서 제거된 상태이다.When the discharged air undergoes such primary cooling, the temperature is lowered to about 45 ° C. to the state of P 1 shown in FIG. 4. The state of P 1 is moved along the saturated water vapor curve (C1) so that the relative humidity is still 100%, but since the amount of saturated water vapor at 45 ° C. is less than the amount of saturated water vapor at 52 ° C., water vapor is removed by condensation by the difference.

즉, 이 같은 1차 냉각 과정에서 배출 공기에 포함된 수증기의 일부가 응결하면서 제거되어 배출 공기의 절대습도는 감소하게 된다.That is, some of the water vapor contained in the exhaust air during the primary cooling process is removed while condensation, the absolute humidity of the exhaust air is reduced.

이후, 분사냉각부(560)를 통과하며 1차 냉각 과정을 거친 배출 공기는 냉각부(510)를 통과하면서 에너지공급부(530)의 냉매관(531) 내부의 냉매에 열을 빼앗겨 냉각된다.Thereafter, the discharged air passing through the injection cooling unit 560 and undergoing the first cooling process is cooled by taking heat into the refrigerant inside the refrigerant pipe 531 of the energy supply unit 530 while passing through the cooling unit 510.

상기 배출 공기가 이렇게 냉각부(510)에 의한 2차 냉각 과정을 거치게 되면, 그 온도가 35℃ 정도로 낮아져 도 4에 도시한 P2의 상태가 된다. P2의 상태는 포화수증기곡선(C1)을 따라 이동하여 상대습도는 여전히 100%이지만 35℃의 포화수증기량은 45℃의 포화수증기량보다 적기 때문에 그 차이만큼 수증기가 응결하면서 제거된 상태이다.When the discharged air is subjected to the secondary cooling process by the cooling unit 510 in this way, the temperature is lowered to about 35 ° C., which leads to the state of P 2 shown in FIG. 4. The state of P 2 is moved along the saturated water vapor curve (C1) so that the relative humidity is still 100%, but since the amount of saturated water vapor at 35 ° C. is less than the amount of saturated water vapor at 45 ° C., the water vapor is removed by condensation by the difference.

즉, 이 같은 2차 냉각 과정을 통해, 추가적으로 배출 공기에 포함된 수증기의 일부가 응결하면서 제거되어 배출 공기의 절대 습도는 감소하게 된다.That is, through this secondary cooling process, a part of the water vapor contained in the exhaust air is additionally condensed and removed, thereby reducing the absolute humidity of the exhaust air.

그 다음, 냉각부(510)를 통과하며 2차 냉각 과정을 거친 배출 공기는 냉각부(510)의 상측에 구비된 외기열교환수단(550)의 보조냉각부(551)를 통과하면서, 외기유입구(551-1)로 유입되는 찬 외기에 열을 빼앗겨 3차적으로 냉각된다.Then, the exhaust air passing through the cooling unit 510 and undergoing the second cooling process passes through the auxiliary cooling unit 551 of the outside air heat exchange unit 550 provided on the upper side of the cooling unit 510. 551-1) loses heat to the cold outside air flowing into and cools it tertiarily.

상기 배출 공기가 이렇게 보조냉각부(551)에 의한 3차 냉각 과정을 거치게 되면, 그 온도가 27℃ 정도로 낮아져 도 4에 도시한 P3의 상태가 된다. P3의 상태는 포화수증기곡선(C1)을 따라 이동하여 상대습도는 여전히 100%이지만 27℃의 포화수증기량은 35℃의 포화수증기량보다 적기 때문에 그 차이만큼 수증기가 응결하면서 제거된 상태이다.When the discharged air is subjected to the third cooling process by the auxiliary cooling unit 551 in this way, the temperature is lowered to about 27 ° C., thereby bringing the state of P 3 shown in FIG. 4. The state of P 3 is moved along the saturated water vapor curve (C1) so that the relative humidity is still 100%, but since the amount of saturated water vapor at 27 ° C. is less than the amount of saturated water vapor at 35 ° C., water vapor is removed by condensation by the difference.

즉, 이 같은 3차 냉각 과정을 통해, 추가적으로 배출 공기에 포함된 수증기의 일부가 응결하면서 제거되어 배출 공기의 절대 습도는 감소하게 된다.That is, through the third cooling process, some of the water vapor contained in the exhaust air is condensed and removed, thereby reducing the absolute humidity of the exhaust air.

다음, 보조냉각부(551)를 통과하며 3차 냉각 과정을 거친 배출 공기는 보조냉각부(551)의 상측에 구비된 필터부(540)를 통과한다. 상기 배출 공기가 이 필터부(540)를 통과하면서 1, 2, 3차 냉각 과정에서 수증기가 응결되며 형성된 미세 물방울이 필터부(540)에 걸러져 제거된다. 이렇게 걸러진 미세 물방울은 필터부(540)에서 낙하되어 냉각수(CW)로써 회수된다.Next, the discharged air passing through the sub-cooling unit 551 and undergoing the third cooling process passes through the filter unit 540 provided above the sub-cooling unit 551. As the exhaust air passes through the filter unit 540, water vapor condenses in the first, second, and third cooling processes, and fine water droplets formed are filtered and removed from the filter unit 540. The fine water droplets thus filtered are dropped from the filter unit 540 and recovered as the cooling water CW.

또한, 충진재(400) 등에서 발생한 분진 등과 같은 배출 공기에 포함된 이물질도 필터부(540)에 걸러져 제거된다.In addition, the foreign matter contained in the exhaust air, such as dust generated from the filler 400, etc. are also filtered by the filter unit 540 and removed.

이후, 필터부(540)를 통과한 배출 공기는 가열부(520)에 의해 가열되어 백연 발생에 필요한 최소 수증기량이 증가되게 그 온도가 상승한다. 이때, 가열부(520)에서는 냉매가 냉각부(510)를 통과하는 배출 공기로부터 빼앗은 열과 냉매압축기(532)를 통해 냉매에 추가적으로 공급한 에너지로써, 배출 공기를 가열한다.Thereafter, the exhaust air passing through the filter unit 540 is heated by the heating unit 520, and the temperature thereof is raised so that the minimum amount of water vapor required to generate white smoke is increased. At this time, the heating unit 520 heats the exhaust air by the heat additionally taken from the exhaust air passing through the cooling unit 510 and the energy additionally supplied to the refrigerant through the refrigerant compressor 532.

구체적으로 설명하면, 냉각부(510)를 통과하는 배출 공기로부터 열을 빼앗은 냉매관(531)의 냉매는 냉매관(531)을 따라 가열부(520)로 이송되면서 냉매압축기(532)에 의해 추가적으로 에너지를 공급받아 고온 고압의 기체 상태로 압축된다. 이러한 냉매가 가열부(520)를 통과하면서 열을 방출하여 액화되고, 가열부(520)를 통과하는 배출 공기는 이 냉매로부터 열을 전달받아 가열된다.In detail, the refrigerant of the refrigerant pipe 531 which takes heat from the discharged air passing through the cooling unit 510 is additionally transferred by the refrigerant compressor 532 while being transferred to the heating unit 520 along the refrigerant pipe 531. It is energized and compressed into a gaseous state of high temperature and high pressure. The refrigerant is liquefied by releasing heat while passing through the heating unit 520, and the exhaust air passing through the heating unit 520 is heated by receiving heat from the refrigerant.

이와 같이 가열부(520)를 통과하며 열이 방출되어 액화된 냉매는 냉매관(531)을 따라 냉각부(510)로 이송되면서 압력이 낮아지고, 냉각부(510)에서는 냉매가 저온 저압의 액화된 상태에서 기화하면서 배출 공기로부터 열을 빼앗아 상술한 바와 같이 배출 공기를 냉각시키게 된다.As the refrigerant liquefied by passing heat through the heating unit 520 is transferred to the cooling unit 510 along the refrigerant pipe 531, the pressure is lowered. In the cooling unit 510, the refrigerant is liquefied at low temperature and low pressure. The vaporized gas is taken out of the exhaust air while being evaporated to cool the exhaust air as described above.

한편, 상기 배출 공기가 이렇게 가열부(520)에 의한 가열 과정을 거치게 되면, 그 온도가 41℃ 정도로 높아져 도 4에 도시한 P4의 상태가 된다. P4의 상태는 절대습도는 변함없이 배출 공기의 온도가 크게 증가하여 상대습도가 크게 낮아짐으로써 백연한계선(C2)의 아래에 위치한 상태이다.On the other hand, when the discharged air is subjected to the heating process by the heating unit 520 in this way, the temperature is increased to about 41 ℃ to the state of P 4 shown in FIG. The state of P 4 is a state located below the white limit line C2 because the temperature of the exhaust air is greatly increased and the relative humidity is significantly lowered without changing the absolute humidity.

여기서 도 4에 도시된 백연한계선(C2)은 해당 온도를 갖는 배출 공기가 찬 외기와 접촉되었을 때, 평균적으로 백연이 발생하는 한계를 표시한 선으로서, 도 4에서 배출 공기의 상태가 백연한계선(C2)의 상측에 위치하면 백연이 발생하고, 배출 공기의 상태가 백연한계선(C2)의 하측에 위치하면 백연이 발생하지 않는 것을 의미한다.Here, the white lead line C2 shown in FIG. 4 is a line indicating the limit of the generation of white lead on average when the exhaust air having a corresponding temperature is in contact with the cold outside air. In FIG. If it is located above C2), white smoke is generated, and if the state of the discharged air is located below the white smoke limit line C2, it means that it does not occur.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이렇게 가열부(520)를 통과하며 가열된 배출 공기는 배출구(120)를 통해 배출되는데, 이 배출 공기는 백연한계선(C2)의 아래에 위치한 P4의 상태이므로, 배출구(120)를 통해 배출되어 찬 외기와 접촉하더라도 백연이 발생하지 않게 된다.That is, in a preferred embodiment of the present invention, the exhaust air heated and passed through the heating unit 520 is discharged through the discharge port 120, the discharge air of the P 4 located below the white lead line (C2) Since the state is discharged through the outlet 120, even if it comes in contact with the cold outside of the smoke does not occur.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서, 도 4의 배출 공기의 상태 표시는 예시적으로 표기하여 설명한 것임을 밝혀둔다.In describing the preferred embodiment of the present invention, it is noted that the state display of the exhaust air of FIG. 4 is described by way of example.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 백연 발생 방지장치에 의하면, 고온다습한 배출 공기를 냉각시켜 수증기를 제거하는 냉각부(510), 및 냉각부(510)에 의해 냉각된 배출 공기를 냉매가 냉각부(510)에서 얻은 열과 에너지공급부(530)에 의해 공급받은 에너지로써 가열하여 건조시키는 가열부(520)가 구비됨으로써, 배출 공기에 포함된 수증기량은 감소시키고 백연 발생에 필요한 최소 수증기량은 증가시켜 백연 발생을 효과적으로 방지할 수 있으면서도, 배출 공기를 가열하는 데에 필요한 에너지의 일부로 냉각부(510)가 얻은 열을 이용하여 배출 공기를 가열하므로 그 유지 비용이 저렴하다.As described above, according to the apparatus for preventing white smoke generation according to the present invention, the refrigerant cools the exhaust air cooled by the cooling unit 510 and the cooling unit 510 for cooling the high temperature and high humidity exhaust air to remove water vapor. By providing a heating unit 520 for heating and drying by heating the energy obtained from the unit 510 and the energy supplied by the energy supply unit 530, the amount of water vapor contained in the exhaust air is reduced and the minimum amount of water vapor required to generate white smoke is increased. While the generation can be effectively prevented, the maintenance cost is low because the exhaust air is heated using the heat obtained by the cooling unit 510 as part of the energy required to heat the exhaust air.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and variations belong to the appended claims. will be.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 몸체 110 : 흡입구
120 : 배출구 200 : 냉각수노즐
210 : 냉각수관 220 : 냉각수펌프
230 : 실내기 300 : 팬
400 : 충진재 500 : 백연 발생 방지장치
510 : 냉각부 520 : 가열부
530 : 에너지공급부 531 : 냉매관
532 : 냉매압축기 540 : 필터부
550 : 외기열교환수단 551 : 보조냉각부
551-1 : 외기유입구 552 : 외기관
553 : 구동팬 560 : 분사냉각부
561 : 저온수노즐 562 : 저온수관
562-1 : 방열핀 563 : 저온수펌프
CW : 냉각수 C1 : 포화수증기곡선
C2 : 백연한계선Description of the Related Art [0002]
100: body 110: suction port
120: outlet 200: cooling water nozzle
210: cooling water pipe 220: cooling water pump
230: indoor unit 300: fan
400: filling material 500: smoke generation prevention device
510: cooling unit 520: heating unit
530: energy supply unit 531: refrigerant pipe
532: refrigerant compressor 540: filter unit
550: outside heat exchange means 551: auxiliary cooling unit
551-1: external inlet 552: external organ
553: drive fan 560: spray cooling unit
561: low temperature water nozzle 562: low temperature water pipe
562-1: heat radiating fins 563: low temperature water pump
CW: Cooling water C1: Saturated water vapor curve
C2: White Limit Line

Claims (7)

삭제delete 하부에 형성된 흡입구를 통해 유입된 배출공기를 상부에 형성된 배출구를 통해 냉각시켜 배출시키는 냉각탑에 설치되는 백연 발생 방지장치로서,
냉매를 고온고압으로 압축하기 위한 냉매압축기와,
상기 냉매압축기로부터 배출되는 냉매가 내부에서 순환하면서 외부의 배출공기로 열을 방출하여 상온고압의 액체가 되도록 형성되는 가열부와,
상기 가열부에서 배출되는 냉매가 유입되며 팽창관을 포함하여 형성되는 냉매관과,
상기 가열부의 하부에 설치되어 상기 냉매관을 통과하여 저온저압의 액화 상태로 된 냉매가 내부에서 순환하면서 기화되어 외부의 배출공기를 냉각시켜 배출공기 중의 수증기를 응축시키도록 형성되는 냉각부를 포함하는 냉동회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백연 발생 방지장치.An apparatus for preventing white smoke generation, which is installed in a cooling tower for cooling and discharging exhaust air introduced through a suction port formed at a lower portion thereof,
A refrigerant compressor for compressing the refrigerant at high temperature and high pressure,
A heating part which is formed to be a liquid having a normal temperature and high pressure by releasing heat to external discharge air while the refrigerant discharged from the refrigerant compressor circulates inside;
Refrigerant tube which is introduced into the refrigerant discharged from the heating unit and comprises an expansion tube,
A refrigeration unit installed under the heating unit and configured to pass through the refrigerant pipe to form a low temperature low pressure liquefied refrigerant that is circulated inside to cool the external exhaust air to condense water vapor in the exhaust air; White smoke generation prevention device, characterized in that consisting of a circuit. 제2항에 있어서,
상기 냉각부와 상기 가열부의 사이를 가로막도록 설치되어 상기 냉각부와 상기 가열부가 설치된 공간을 구분하며, 상기 배출 공기에 포함된 이물질과 물방울을 제거하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백연 발생 방지장치.The method of claim 2,
It is installed so as to block between the cooling unit and the heating unit to distinguish the space in which the cooling unit and the heating unit is installed, and further comprises a filter unit for removing foreign matter and water droplets contained in the exhaust air Device. 제3항에 있어서,
상기 필터부와 상기 냉각부 사이에 형성되어 상기 냉각부를 통과한 상기 배출 공기를 외기와의 열교환 또는 접촉을 통해 냉각시키는 외기열교환수단을 더 포함하며,
상기 외기열교환수단은,
외기가 유입되어 통과할 수 있는 내부 구조를 가지며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 배출 공기와 접촉되게 구비된 보조냉각부과,
상기 보조냉각부의 내부로 외기를 유입 및 통과시키는 구동팬으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백연 발생 방지장치.The method of claim 3,
It is formed between the filter unit and the cooling unit further comprises an outside air heat exchange means for cooling the exhaust air passing through the cooling unit through heat exchange or contact with outside air,
The outdoor heat exchange means,
An auxiliary cooling unit having an internal structure through which outside air can be introduced, and which is provided in contact with the discharged air cooled by the cooling unit;
White smoke generation prevention device, characterized in that consisting of a drive fan for introducing and passing the outside air into the auxiliary cooling unit. 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 냉각부의 하방에 형성되는 저온수노즐, 저온수관 및 저온수펌프를 더 포함하도록 형성됨으로써 상기 냉각부에 의해 냉각되기 전의 상기 배출 공기에 저온수를 분사함으로써 1차적으로 냉각시키는 분사냉각부와,
상기 저온수노즐의 하부에 설치되어 냉각수를 분사하는 냉각수노즐과,
상기 냉각수노즐의 하부와 상기 흡입구의 상방 사이에 설치되며 상기 냉각수노즐에서 분사된 냉각수와 상기 흡입구를 통해 유입된 배출공기가 대향하여 통과하게 하는 충진재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백연 발생 방지장치.5. The method of claim 4,
An injection cooling unit configured to further include a low temperature water nozzle, a low temperature water pipe, and a low temperature water pump formed below the cooling unit to inject the low temperature water into the exhaust air before being cooled by the cooling unit;
A cooling water nozzle installed at a lower portion of the low temperature water nozzle and spraying cooling water;
And a filler installed between a lower portion of the cooling water nozzle and an upper portion of the suction port, and configured to allow the cooling water injected from the cooling water nozzle to pass through the discharge air introduced through the suction port to face each other. 삭제delete
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