KR101203361B1 - 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전재와 집수조 사이에 소음방지부를 구비함으로써 냉각수가 낙하할 때 소음이 발생하는 것을 차단할 수 있는 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑에 관한 것으로, 낙하하는 냉각수의 낙하방향에 대하여 일측으로 기울어진 제1경사부재, 상기 제1경사부재에 연결되며, 상기 제1경사부재와 반대방향으로 기울어져 상기 제1경사부재와 함께 오목부를 형성하는 제2경사부재, 제1경사부재와 제2경사부재 사이에 가로방향으로 형성되는 하나 이상의 통공 및 상기 통공의 하부로 연장되어 통공을 통하여 낙하하는 냉각수를 가이드 하며, 냉각수의 흐름을 지연시키는 흐름저항부가 구비된 하나 이상의 지지부재로 이루어진 소음방지유닛을 포함한다.
본 발명의 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑에 따르면, 충전재와 집수조 사이에 소음방지부를 구비함으로써 충전재를 통과하는 냉각수가 소음방지부를 타고 흘러내리도록 하여 소음이 발생하는 것을 차단하며, 소음방지부에서 냉각수를 재차 냉각하므로 냉각 효율을 높일 수 있는 효과가 발휘된다.

Description

냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑{Counter flow type of cooling tower having improved cooling efficiency}

본 발명은 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전재와 집수조 사이에 소음방지부를 구비함으로써 냉각수가 낙하할 때 소음이 발생하는 것을 차단할 수 있으며, 냉각 효율이 향상되는 대향류식 냉각탑에 관한 것이다.

일반적으로 냉각탑이란 중앙 집중식 냉방시스템의 실내기 즉, 실내에어컨에서 냉방에 사용되는 고온화된 냉각수의 온도를 낮추는 장치로써, 크게 냉각수와 외기의 접촉 시 발생하는 열전달에 의해 냉각수의 온도를 낮추는 개방형과 폐회로 상의 냉각수에 뿌려지는 증발수의 증발 잠열을 이용해 냉각수의 온도를 낮추는 폐쇄형 두 가지가 있다.

이 중에서 개방형 냉각탑은 다시 대향류식(Counter flow type) 냉각탑, 직교류식(Cross flow) 냉각탑, 무동력 냉각탑 등으로 나누어지며, 특히 대향류식 냉각탑은 측벽 하단에 개방된 흡입구를 통해 유입되어 충전재를 상향 통과하는 외부공기와 충전재 위쪽에 배치된 분사노즐에서 분사되어 중력에 의해 충전재를 통해 낙하하는 냉각수를 서로 대향 시킴으로써 상대적으로 저온인 외기와 상대적으로 고온인 냉각수의 접촉 시 발생하는 열전달에 의해 냉각수를 냉각시키는 원리를 이용한 것이다.

대향류식 냉각탑에서 공기는 수직 상방향으로 유동하고 냉각수는 수직 하방향으로 유동하면서 공기와 냉각수가 접촉하여 열 교환이 이루어지고, 직교류식 냉각탑에서는 공기는 거의 수평으로 유동하고 냉각수는 수직 하향으로 유동한다.

도 1은 종래 기술에 의한 대향류식 냉각탑을 나타낸 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 종래 기술에 의한 대향류식 냉각탑(1)은 외부 골격을 이루며 외부로부터 공기가 내부로 유입되는 흡입구(11)가 측면 하단에 형성되고, 유입된 공기가 외부로 유출되는 토출구(13)가 상부에 형성된 원통형 또는 직육면체형 케이스의 몸체(3)와, 상기 몸체(3) 상부에 설치되어 외부의 공기를 몸체(3) 내부로 유입시켜 외부로 토출되도록 하는 팬(5)과, 공기조화설비(미도시)로부터 분사관(15)으로 순환되는 냉각수를 분사하는 분사노즐(7)과, 상기 분사노즐(7)의 하부로 설치되어 분사된 냉각수를 흡수하는 충전재(9, 필러(filler))와, 충전재(9)를 통과하여 낙하하는 물방울이 저장되는 집수조(19)로 이루어지며, 상기 분사노즐(7) 상부로는 토출되는 외기에 의하여 냉각수가 외부로 비산되는 것을 방지하는 엘리미네이터(17)가 설치된다.

상기 팬(5)은 몸체(3) 상단의 토출구(13)에 설치되어 흡입구(11)를 통해 화살표 방향으로 외기를 흡인하여 토출구(13)를 통해 외부로 배출시키는 역할을 한다. 상기 분사노즐(7)은 충전재(9)와 엘리미네이터(17) 사이에 배치된 분사관(15)에 복수 개가 설치되어 중앙냉방 시스템의 실내 에어컨(10)에서 분사관(15)을 통해 유입되는 냉각수를 충전재(9) 위에 분사하도록 되어 있다.

여기에서, 엘리미네이터(17)는 일종의 메시 필터로 충전재에서 떨어져 나온 분진이나 입자가 큰 수포를 잡아 걸러주는 역할을 한다. 끝으로, 충전재(9)는 분사노즐(7)과 외기 흡입구(11) 사이에 배치되어 분사노즐(7)에서 분사된 냉각수를 분산시켜 낙하를 방해하거나, 수직 필름 면에 접하여 수막을 넓게 형성하도록 함으로써 외기와의 접촉 면을 최대로 늘려 고온의 냉각수가 용이하게 열을 방출할 수 있도록 해준다.

팬(5)이 작동하면 흡입구(11)를 통하여 외부 공기가 유입되고, 상승하면서 충전재(9)를 통과하고 토출구(13)를 통하여 외부로 토출된다. 그리고, 고온 상태의 냉각수는 분사관(15)을 통하여 유입되어 분사관(15)에 구비되는 하나 이상의 분사노즐(7)을 통하여 분사되어 공기와 접촉하여 냉각되면서 충전재(9)를 통과하고 자유 낙하하여 집수조(19)로 집수 된다.

대향류식 냉각탑(1)에서는 공기와 냉각수의 유동 방향은 반대로써 서로 접촉하면서 열 교환이 이루어져 냉각수가 냉각되며, 공기가 원활하게 흡입되어 충전재를 통과하도록 하기 위하여 집수조(19)와 충전재(9) 사이에는 공간부(18)를 마련한다. 즉, 충전재(9)는 집수조(19)로부터 이격되어 집수조(19) 상부에 설치된다.

상기 종래의 대향류식 냉각탑(1)에서는 충전재(9)가 집수조(19)로부터 상부로 이격되어 설치되어 있으므로 공간부(18)로 낙하하는 동안 냉각수가 공기와 직접 접촉하여 공기와 함께 외부로 비산하는 문제점이 있었다. 특히 공간부(18)를 낙하하는 냉각수 물방울에 의하여 소음이 커지는 문제점이 있었으며, 충전재(9)에서만 냉각수가 냉각되므로 냉각 효율이 크지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 충전재와 집수조 사이에 소음방지부를 구비함으로써 충전재를 통과하는 냉각수가 소음방지부를 타고 흘러내리도록 하여 소음이 발생하는 것을 차단하며, 소음방지부에서 냉각수를 재차 냉각하므로 냉각 효율을 높일 수 있는 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 충전재와, 충전재를 통과한 냉각수가 집수되는 집수조와, 상기 충전재의 하부로 위치하며 하나 이상의 소음방지유닛으로 이루어진 소음방지부를 포함하며; 상기 소음방지부는 낙하하는 냉각수의 낙하방향에 대하여 오목하게 형성되며 하나 이상의 통공이 형성된 예비집수부재와, 상기 통공의 하부로 연장된 하나 이상의 지지부재를 포함하며; 상기 지재부재의 일부는 통공을 통하여 상부로 돌출되어 냉각수가 지지부재의 일측 표면과 타측 표면을 따라 집수조에 도달하도록 냉각수의 흐름 방향을 지정하는 유로지정부로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑을 제공한다.

상기에서 예비집수부재는 일측으로 기울어진 제1경사부재와, 상기 제1경사부재에 연결되며 상기 제1경사부재와 반대방향으로 기울어져 상기 제1경사부재와 함께 오목부를 형성하는 제2경사부재로 이루어지며; 상기 제2경사부재에는 제1경사부재 방향으로 기울어져 제2경사부재과 함께 오목부를 형성하는 넘침방지턱이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기에서 통공은 유로지정부를 기준으로 제1배출홈과 제2배출홈으로 나누어진 것을 특징으로 한다.

상기에서 지지부재에는 통공의 하부로 흐름저항부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기에서 흐름저항부는 지지부재에 부착된 스펀지나 우레탄 폼 또는 지지부재에 가로 방향으로 형성된 하나 이상의 요홈인 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑에 따르면, 충전재와 집수조 사이에 소음방지부를 구비함으로써 충전재를 통과하는 냉각수가 소음방지부를 타고 흘러내리도록 하여 소음이 발생하는 것을 차단하며, 소음방지부에서 냉각수가 재차 냉각되므로 냉각 효율을 높일 수 있는 효과가 발휘된다.

도 1은 종래의 대향류식 냉각탑을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지부를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지부를 이루는 소음방지유닛을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛을 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛을 나타낸 부분평면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛의 설치 예를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 일실시예 따른 지지부재를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명의 일실시예 따른 소음방지유닛으로 냉각수가 흐르는 상태를 나타낸 사시도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예 따른 소음방지유닛으로 냉각수가 흐르는 상태를 나타낸 단면도,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛으로 인한 냉각 효율을 나타낸 그래프,
도 13은 본 발명의 일실시예 따른 다른 형태의 지지부재를 나타낸 사시도,
도 14는 본 발명의 일실시예 따른 다른 형태의 소음방지유닛으로 냉각수가 흐르는 상태를 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑을 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지부를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지부를 이루는 소음방지유닛을 나타낸 사시도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛을 나타낸 단면도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛을 나타낸 부분평면도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛의 설치 예를 나타낸 단면도이다.

이하에서, 도 6의 제1경사부재(125)가 연장된 좌우 방향을 가로방향이라 하고, 제1경사부재(125)가 연장된 방향에 대한 수직방향인 상하 방향을 세로방향이라고 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑(100)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 하부에 흡입구(111)가 형성되고 상부에는 토출구(113)가 형성된 몸체(103), 몸체(103) 내에 설치되어 외부 공기가 흡입구(111)로 유입되어 토출구(113)를 통하여 외부로 토출되도록 작동하는 팬(105), 몸체(103) 내에 설치되어 분배관(115)을 통하여 유동하여 온 냉각수를 분사하는 하나 이상의 분사노즐(107), 분사노즐(107) 하부로 설치되는 충전재(109), 분사노즐(107)의 상부로 설치되어 공기와 함께 물이 외부로 비산하는 것을 방지하는 엘리미네이터(117) 및 충전재(109)를 통과하여 낙하하는 냉각수가 집수 되는 집수조(119)로 이루어지며, 충전재(109)와 집수조(119) 사이에는 공간부(108)가 형성된다.

그리고, 충전재(109)는 집수조(119)로부터 이격되어 집수조(119) 상부에 설치된다.

도 2에서 도면부호 110은 중앙냉방 시스템의 실내 에어컨을 나타낸 것이다.

집수조(119)와 충전재(109) 사이에 형성되는 공간부(108)에는 충전재(109)를 통과하여 낙하하는 냉각수에 의하여 발생하는 소음을 방지(억제)하기 위한 소음방지부(120)가 설치된다. 소음방지부(120)는 충전재(109)를 통과하여 낙하하는 냉각수가 직접 집수조(119)로 낙하하는 것을 방지하여 냉각수의 직접 낙하에 의한 소음 발생과 냉각수의 비산을 방지하는 작용을 한다.

소음방지부(120)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 소음방지유닛으로 이루어지며, 소음방지유닛은 충전재(109)를 통과하여 낙하하는 냉각수를 향하여 오목하게 형성되며, 하나 이상의 통공(129)이 형성된 예비집수부재와, 상기 통공(129)의 하부로 연장된 지지부재(123)로 이루어진다. 예비집수부재로 낙하한 냉각수는 통공(129)를 통하여 지지부재(123)를 타고 집수로(119)로 집수된다. 상기 지지부재(123)는 판재로 이루어질 수 있다.

상기 지지부재(123)는 통공(129)의 상부로 일부분이 돌출되도록 구비될 수 있다.

도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 예비집수부재는 충전재(109)를 통과하여 낙하하는 냉각수의 낙하방향에 대하여 일측으로 기울어진 제1경사부재(125), 제1경사부재(125)에 연결되며 제1경사부재(125)와 반대방향으로 기울어져 제1경사부재(125)와 함께 오목부를 형성하는 제2경사부재(127)로 이루어진다.

상기 제2경사부재(127)의 단부에는 제1경사부재(125) 방향으로 기울어져 제2경사부재(127)과 함께 오목부를 형성하는 넘침방지턱(128)이 구비된다.

그리고, 제1경사부재(125)와 제2경사부재(127) 사이에 가로방향으로 형성되는 하나 이상의 통공(129) 및 통공(129)의 상부로 일부가 돌출되고, 하부로 연장되어 통공(129)을 통하여 낙하하는 냉각수를 가이드 하는 하나 이상의 지지부재(123)로 이루어진다.

상기 지지부재(123)에는 냉각수의 흐름을 지연시키는 흐름저항부(210)가 구비된다.

아울러, 상기 제1경사부재(125)와 제2경사부재(127)는 냉각수의 낙하방향에 대하여 수직한 방향으로 연장된 직사각형 판재로 형성할 수 있다.

참고로, 도 3에서 미설명 부호 121은 상기 지지부재(123)를 고정 지지하기 위한 지지패널을 나타낸 것으로, 지지패널(121)에 지지부재(123)를 삽입할 수 있는 요홈(미도시)을 형성하고, 상기 지지부재(123)를 삽입 고정함으로써, 소음방지유닛을 설치할 수 있다. 물론, 지지부재(123)는 집수조(119)에 직접 설치하는 것도 가능하고, 지지부재(123) 하단에 중량이 무거운 물체를 구비하도록 하여 요홈을 형성하지 않고 직립하여 설치할 수도 있고, 용접이나 볼트 너트 등을 이용하여 설치하는 것도 가능하다.

통공(129)은 제1경사부재(125)와 제2경사부재(127)가 서로 만나는 오목부에 형성할 수 있으며, 제1경사부재(125)에 형성할 수도 있고, 제2경사부재(127)에 형성할 수도 있다. 그리고, 제1경사부재(125)와 제2경사부재(127)에 걸쳐 형성할 수도 있다.

상기 지지부재(123)는 가로방향을 따라 통공(129)의 하부로 설치된다. 따라서, 통공(129)이 2개 이상 형성되는 경우 서로 이격되어 형성되며, 지지부재(123)는 2개 이상 구비되고, 지지부재(123) 사이에는 간격이 형성되어 지지부재(123) 사이로 공기가 유동할 수 있게 된다.

아울러, 도 6에 나타낸 바와 같이, 통공(129)의 가로방향 길이(L1)는 통공(129)과 통공(129) 사이의 가로방향 간격(L2)의 70% 내지 75%에 해당하는 길이로 형성될 수 있다. 예를 들어, L2가 110mm로 형성되면, L1은 대략 80mm로 형성될 수 있다.

지지부재(123)는 판재로 형성할 수 있으며, 표면적을 증가시켜, 지지부재(123)의 표면으로 흘러내릴 수 있는 냉각수의 양을 증가시킬 수도 있다.

아울러, 제1경사부재(125)와 제2경사부재(127)는 서로 반대방향으로 경사지게 설치되므로 서로 오목부를 이루도록 설치되며, 제2경사부재(127)와 넘침방지턱(128)을 서로 경사지게 설치되므로 서로 오목부를 이루도록 설치된다.

그리고, 통공(129) 상부로 돌출된 지지부재(123)의 일부는 냉각수의 흐름 방향을 지정하는 유로지정부(124)이다.

상기 유로지정부(124)는 통공(129)으로 돌출되되 통공(129)의 대략 중앙으로 돌출되며, 유로지정부(124)의 폭과 통공(129)의 길이가 같은 경우, 통공(129)은 상기 유로지정부(124)를 기준으로 제1배출홈(129a)과 제2배출홈(129b)으로 나누어진다.

제1경사부재(125)의 세로방향 길이는 도 7에 나타낸 바와 같이, 제2경사부재(127)의 세로방향 길이보다 크게 형성하는 것이 바람직하며, 넘침방지턱(128)의 세로방향 길이는 제2경사부재(127)의 세로방향 길이보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 제1경사부재(125)의 세로방향의 길이를 제2경사부재(127)의 세로방향의 길이보다 크게, 넘침방지턱(128)의 세로방향의 길이를 제2경사부재(127)의 세로방향의 길이보다 작게 형성함으로써, 이웃하는 각각의 소음방지유닛들이 서로 접촉하지 않으면서 냉각수 낙하 방향에 대하여 서로 오버랩되도록 설치되는 것이 가능하며, 오버랩되도록 설치함으로써 냉각수는 직접 집수조(119)로 낙하하지 않게 된다.

소음방지부(120)를 이루는 복수의 소음방지유닛의 설치에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 복수의 소음방지유닛은 서로 나란하게 구비되며, 복수의 소음방지유닛 중 어느 한 소음방지유닛의 제1경사부재(125)는 이웃하는 소음방지유닛의 제2경사부재(127) 및 넘침방지턱(128)에 대하여 간격을 가지고 오버랩되도록 설치된다. 아울러, 제1경사부재(125)와 반대 방향으로 기울어진 제2경사부재(127)의 끝단은 이웃하는 소음방지유닛의 제1경사부재(125)와 접촉하지 않도록 간격을 둔다. 따라서, 이웃하는 소음방지유닛의 제1경사부재(125)와 제2경사부재(127) 사이에는 도 7에 나타낸 바와 같이 공기가 유동할 수 있는 통로가 형성된다.

도 8은 본 발명의 일실시예 따른 지지부재를 나타낸 사시도, 도 9는 본 발명의 일실시예 따른 소음방지유닛으로 냉각수가 흐르는 상태를 나타낸 사시도, 도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예 따른 소음방지유닛으로 냉각수가 흐르는 상태를 나타낸 단면도, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 소음방지유닛으로 인한 냉각 효율을 나타낸 그래프이다.

본 발명의 일실시예에 따른 지지부재(123)에는 흐름저항부(210)가 구비되며, 이것은 도 8에 나타낸 바와 같이, 지지부재(123)의 표면에 형성된 요홈(210)일 수 있다. 상기 요홈(210)은 냉각수의 흐름을 방해하는 방향으로 형성된다. 상기 요홈(210)은 가로방향으로 형성될 수 있다. 지지부재(123)의 일측 표면으로 하나 이상의 요홈(210)을 가로방향으로 형성하고, 타측 표면으로도 하나 이상의 요홈(210)을 형성한다.

상기 요홈(210)은 냉각수의 흐름 방향과 경사를 가지도록 형성되되, 흐름 방향과 수직한 방향으로 형성될 수도 있다.

상술한 바와 같이 요홈(210)이 형성되어 이루어진 지지부재(123)가 구비된 소음방지부(120)를 냉각탑(100)의 공간부(108)에 설치한 후 충전재(109)를 통과한 냉각수가 제1경사부재(125)로 낙하하게 되면, 도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 제1경사부재(125)를 타고 흘러내린 냉각수는 통공(129)을 통과하게 되고, 통공(129)의 상부로 일부가 돌출되고 통공(129) 하부로 연장된 지지부재(123)의 표면을 타고 낙하하게 된다.

이어서, 지지부재(123)의 표면을 타고 낙하하던 냉각수는 흐름 저항부(210)인 요홈(210)으로 흘러들고 요홈(210)을 통과하면서, 냉각수는 지지부재(123)의 전체 면을 따라 고르게 계속 낙하하면서 집수조(119)에 이를 수 있게 된다. 상기 요홈(210)은 상하 방향으로 이격되어 복수로 구비될 수 있다.

이때, 도 9에 나타낸 바와 같이 예비집수부재의 통공(129)이 형성된 상부로 낙하하는 냉각수는, 예를 들어 P1을 따라서 흐르는 냉각수는 제1배출홈(129a)으로 유입되면서, 도 10에 나타낸 바와 같이 지지부재(123)의 일측면을 따라서 흘러 집수조(119)에 도달하며, 통공(129)이 형성되지 않은 상부로 낙하하는 냉각수는, 예를 들어 P2를 따라서 흐르는 냉각수는 제2경사부재(127)에 도달한 후 제2배출홈(129b)로 유입되면서, 도 11에 나타낸 바와 같이 지지부재(123)의 타측면을 따라서 흘러 집수조(119)에 도달하게 된다.

아울러, 냉각탑(100)에서 분사되는 냉각수의 양이 많아지면서 P1을 따라서 많은 양의 냉각수가 흐르더라도 상부로 돌출된 유로지정부(124)에 의하여, P1을 따라서 흐르던 냉각수는 제2배출홈(129b)으로 유입되지 않고 여전히 제1배출홈(129a)으로 유입된다.

그리고, P2를 따라서 많은 양의 냉각수가 흘러서 제2경사부재(127)를 넘더라도 넘침방지턱(128)에 의해 냉각수는 소음방지유닛을 벗어나지 않으며, 다시 되돌아가서 제2배출홈(129b)으로 유입된다.

이렇게 함으로써, 지지부재(123)를 따라 흐르던 냉각수가 흐름 저항부(210)에 머물렀다가 다시 흐르게 되어 공기와 접촉되는 시간이 길어지며, 지지부재(123)의 전체면에 걸쳐서 냉각수가 흐르게 되어 공기와 접촉되는 면적이 넓어져서 냉각 효율이 증가된다.

또한, 냉각수는 흐름 저항부(210)를 거치면서 흐름 속도가 줄어들게 되므로 집수조(119)로 직접 자유 낙하함으로써 발생하는 소음이 억제된다.

참고로, 표 1은 유로지정부(124)의 돌출높이(h)에 따른 처리 유량을 나타낸다.

유로지정부 높이	처리 유량	결과
10mm	30리터/분	상당량의 물이 유로지정부를 타고 넘어감
15mm		유로지정부를 타고 넘어가는 물량이 많이 줄어듦
20mm		유로지정부를 타고 넘어가는 물량이 거의 없음

표 1에 나타낸 바와 같이, 유로지정부(124)의 높이를 20mm로 형성하였을 때, 유로지정부(124)를 타고 넘어가는 물량의 거의 없다는 것을 알 수 있으므로, 유로지정부(124)의 높이는 20mm로 형성하는 것이 바람직하며, 이렇게 함으로써 P1을 따라서 흐르던 냉각수의 양이 증가하더라도 제2배출홈(129b)으로 유입되지 않고 제1배출홈(129a)으로 유입될 수 있다.

표 2는 넘침방지턱(128)의 세로방향 길이에 따른 처리 유량을 평가한 것이다.

넘침방지턱 길이	제2경사부재 길이	처리 유량
20mm	25mm	30리터/분
	30mm
	35mm
15mm	25mm
	30mm
	35mm

표 2에 나타낸 바와 같이, 넘침방지턱(128)의 세로방향 길이는 20mm 또는 15mm로 형성하여 평가한 결과 처리 유량은 변동이 없다는 것을 알 수 있으므로, 넘침방지턱(128)의 세로방향 길이는 15mm로 형성하는 것이 바람직하겠다.

표 3은 제1경사부재(125)의 기울어진 각도(θ)에 따른 냉각 효율을 나타낸 것이다.

제1경사부재 기울임 각도	냉각 효율
40도	11%
45도	14%
55도	7%

표 3 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1경사부재(125)의 기울어진 각도는 45도일때 냉각 효율이 가장 좋다는 것을 알 수 있다.

여기서, 충전재(109)에서 낙하하는 냉각수의 온도를 초기온도(T1), 집수로(119)에 집수된 냉각수의 온도를 후기온도(T2)라 하고, T1과 T2사이의 온도차(T1 - T2)를 △T로 하였을 때, T1에 대한 냉각효율(%)은 (△T / T1) x 100 으로 연산할 수 있다.

따라서, 제1경사부재(125)가 45도일 때 냉각장치의 초기온도(T1)와 후기온도(T2)와의 온도차이가 가장 크다는 것을 나타내는 것으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1경사부재(125)의 기울어짐 각도(θ)는 수평축(H)을 기준으로 45도 기울어지도록 형성함으로써, 냉각 효율이 가장 우수하게 된다.

도 13은 본 발명의 일실시예 따른 다른 형태의 흐름저항부가 구비된 지지부재를 나타낸 사시도, 도 14는 본 발명의 일실시예 따른 다른 형태의 소음방지유닛으로 냉각수가 흐르는 상태를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 다른 형태의 흐름저항부(220)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 스펀지 또는 우레탄 폼(foam)과 같은 흡습부재가 지지부재(123)의 표면에 구비되는 것이다.

이하에서는 흐름저항부(220)외에 나머지 구성요소는 상술한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

따라서, 지지부재(123)의 일측 표면 및 타측 표면으로 흡습부재가 구비된다.

상술한 바와 같이 흡습부재가 부착되어 이루어진 지지부재(123)가 구비된 소음방지부(120)를 냉각탑(100)의 공간부(108)에 설치한 후 충전재(109)를 통과한 냉각수가 제1경사부재(125)로 낙하하게 되면, 도 13에 나타낸 바와 같이, 제1경사부재(125)를 타고 흘러내린 냉각수는 통공(129)을 통과하게 되고, 통공(129) 하부로 설치된 지지부재(123)의 표면을 타고 낙하하게 된다.

이어서, 지지부재(123)의 표면을 타고 낙하하던 냉각수는 흐름 저항부(220)인 흡습부재를 통과하면서 지지부재(123)의 전체 면을 따라 계속 낙하하여 집수조(119)에 이르게 된다.

이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

123: 지지부재 125: 제1경사부재
127: 제2경사부재 129: 통공
210: 흐름저항부

Claims (5)

1. 충전재(109)와, 충전재(109)를 통과한 냉각수가 집수되는 집수조(119)와, 상기 충전재(109)의 하부로 위치하며 하나 이상의 소음방지유닛으로 이루어진 소음방지부(120)를 포함하며; 상기 소음방지부(120)는 낙하하는 냉각수의 낙하방향에 대하여 오목하게 형성되며 하나 이상의 통공(129)이 형성된 예비집수부재와, 상기 통공(129)의 하부로 연장된 하나 이상의 지지부재(123)를 포함하며; 상기 지재부재(123)의 일부는 통공(129)을 통하여 상부로 돌출되어 냉각수가 지지부재(123)의 일측 표면과 타측 표면을 따라 집수조(119)에 도달하도록 냉각수의 흐름 방향을 지정하는 유로지정부(124)로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑.
2. 제1항에 있어서, 상기 예비집수부재는 일측으로 기울어진 제1경사부재(125)와, 상기 제1경사부재(125)에 연결되며 상기 제1경사부재(125)와 반대방향으로 기울어져 상기 제1경사부재(125)와 함께 오목부를 형성하는 제2경사부재(127)로 이루어지며; 상기 제2경사부재(127)에는 제1경사부재(125) 방향으로 기울어져 제2경사부재(127)과 함께 오목부를 형성하는 넘침방지턱(128)이 구비된 것을 특징으로 하는 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑.
3. 제1항에 있어서, 상기 통공(129)은 유로지정부(124)를 기준으로 제1배출홈(129a)과 제2배출홈(129b)으로 나누어진 것을 특징으로 하는 소음방지구조를 구비한 대향류식 냉각탑.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부재(123)에는 통공(129)의 하부로 흐름저항부(210)가 구비된 것을 특징으로 하는 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑.
5. 제4항에 있어서, 상기 흐름저항부(210)는 지지부재(123)에 부착된 스펀지나 우레탄 폼 또는 지지부재(123)에 가로 방향으로 형성된 하나 이상의 요홈인 것을 인 것을 특징으로 하는 냉각 효율이 향상된 대향류식 냉각탑.

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