KR101225348B1 - 냉각탑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각탑에 관한 것으로 케이싱부재의 내부에 냉각시키려는 가열된 냉각수를 분사하고, 송풍기를 통해 상기 케이싱부재의 내부 공기를 송풍하여 충진물부재에서 외부 공기와 분사된 냉각수를 열교환시켜 냉각시키는 것이며, 상기 케이싱부재의 공기 배출구 및 공기 유입구에 각각 출구 냉각수 비산 방지부재 및 입구 냉각수 비산 방지부재를 설치하여 공기 송풍 시 냉각수의 비산 및 외부 유출을 방지한 것이다.

Description

냉각탑{Cooling Tower}

본 발명은 냉각탑에 관한 것으로 더 상세하게는 공기 송풍에 의해서 냉각수가 외부로 비산되는 것을 방지한 발명인 것이다.

일반적으로 각종 산업시설이나 건축물의 공조용 및 산업용으로 다양한 형태의 냉각탑이 제공되고 있다.

상기 냉각탑은 냉동기와 같은 열교환기나 공기조화설비에서 열교환을 마친 고온의 콘덴서로부터 보내진 온수의 열을 냉각하여 저온의 냉각수를 지속적으로 재순환 공급하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 공기 송풍 시 외부로 비산되는 냉각수를 최소화하고, 냉각수를 효율적으로 냉각할 수 있는 냉각탑을 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 상부에 공기 배출구가 구비되고, 하부에 공기 유입구가 구비되며 내부에 공간이 형성된 케이싱부재와;

상기 케이싱부재의 공기 배출구에서 공기를 흡입하여 송풍시키는 송풍기와;

상기 케이싱부재의 내부에 설치된 냉각수 분사 노즐을 포함하며, 가열된 냉각수를 상기 냉각수 분사 노즐로 분사하는 냉각수 분사 기기와;

상기 케이싱부재의 내부에서 상기 냉각수 분사 노즐의 하부 측에 배치되며 분사된 냉각수가 통과되고 냉각수의 열교환 면적을 증대시키는 충진물부재와;

상기 케이싱부재의 내부에서 상기 냉각수 분사 노즐의 상부 측에 배치되어 냉각수의 비산을 방지하는 출구 냉각수 비산 방지부재와;

상기 케이싱부재의 공기 유입구에 배치되며 냉각수의 비산을 방지하는 입구 냉각수 비산 방지부재를 포함한 냉각탑을 제공함으로써 해결되는 것이다.

상기 충진물부재는 상기 케이싱부재의 내부에 상, 하 방향으로 이격되게 복수로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각수 분사 기기는 복수의 상기 충진물부재 사이에 각각 배치되며 복수의 냉각수 분사 노즐이 구비된 복수의 냉각수 헤더부재를 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 냉각 헤더부재는 각각 다른 온도의 냉각수를 사용하는 각기 다른 냉각수 공급부에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 케이싱부재에는 복수의 충진물부재 각각의 사이에 공기를 유입시키는 공기 유입구가 형성된 것을 특징으로 한다.

복수의 상기 공기 유입구에는 각각 상기 입구 냉각수 비산 방지부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공기를 송풍하는 경우 공기가 배출되는 출구 측과 입구 측에서 각각 냉각수가 외부로 비산되는 것을 방지하여 냉각수의 유출로 인한 손실을 방지하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 동절기 비산된 냉각수가 도로에서 결빙되고, 결빙된 냉각수에 의해 도로 보행 시 위험이 증가되는 것을 방지하는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 개략도
도 2는 본 발명의 냉각수 비산 방지부재를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 개략도

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명인 냉각탑은 내부에 빈 공간이 형성된 케이싱부재(10)를 포함하며, 상기 케이싱부재(10)는 원통 케이싱인 것을 일 예로 한다.

상기 케이싱부재(10)의 상부 중앙에는 송풍기(20)가 설치되는 공기 배출구(11)가 형성되고, 하부 일 측에는 상기 송풍기(20)의 작동으로 공기를 상기 케이싱부재(10)의 내부로 흡입시킬 수 있게 하는 공기 유입구(12)가 형성된다.

상기 송풍기(20)는 모터에 의해 회전하는 팬을 포함하며, 팬의 작동으로 상기 케이싱부재(10)의 내부 공기를 강제 배출시킴으로써 상기 공기 유입구(12)로부터 공기를 상기 상부 케이싱부재(10)의 내부로 흡입시키는 것이다.

즉, 상기 송풍기(20)는 팬의 작동으로 상기 케이싱부재(10)의 내부 공기를 강제 배출시키고, 이와 함께 상기 공기 유입구(12)로부터 공기를 유입시키는 송풍 작동을 하는 것이다.

상기 송풍기(20)는 상기 케이싱부재(10)의 공기를 송풍시킴으로써 상기 케이싱부재(10)의 내부에서 냉각수의 냉각 효율을 일정하게 유지하도록 하며, 특히, 냉각수의 냉각 효율을 향상시키는 것이다.

한편, 상기 케이싱부재(10)의 내부에는 냉각수 분사 기기(30)에 의해 가열된 냉각수가 분사된다.

상기 냉각수 분사 기기(30)는 상기 케이싱부재(10)의 내부에서 상부 측에 배치되는 냉각수 분사 노즐(31), 상기 냉각수 분사 노즐(31)이 일렬로 이격되게 장착되며 각 냉각수 분사 노즐(31)로 냉각수를 공급하는 냉각수 헤더부재(32), 상기 냉각수 헤더부재(32)로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부(33)를 포함한다.

상기 냉각수 분사 기기(30)는 열교환기나 공기조화설비에서 열교환을 마친 고온의 콘덴서로부터 전달되는 즉, 열교환 후 가열된 냉각수를 상기 케이싱부재(10)의 내부로 분사하는 것이다.

상기 케이싱부재(10)의 내부에는 상기 냉각수 분사 노즐(31)의 하부 측에 분사된 냉각수가 통과되는 충진물부재(40)가 배치된다.

상기 충진물부재(40)는 상기 냉각수가 통과되면서 냉각수를 입자화시키는 것이고, 냉각수가 통과되는 시간 및 냉각수와 외부 공기와의 접촉 면적을 늘려 상기 케이싱부재(10)의 내부에서 충분히 냉각수가 외부 공기와 충분히 열교환이 이루어지도록 하는 것이다.

상기 충진물부재(40)는 상, 하 방향으로 관통된 복수의 유로가 형성되어 있고, 상기 냉각수 분사 노즐(31)에서 분사된 냉각수와 외부 공기와의 접촉 면적을 증대시키고,

상기 충진물부재(40)는 상기 냉각수가 접촉되는 복수의 날개를 포함하고, 상, 하로 관통된 유로를 가지는 형상을 포함할 수도 있으며, 상, 하로 관통되고 냉각수와의 접촉 면적이 넓힌 어떠한 구조로도 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 케이싱부재(10)의 내부에는 상기 공기 배출구(11) 측 하부 즉, 상기 냉각수 분사 노즐(31)의 상부 측에 냉각수의 비산을 방지하는 출구 냉각수 비산 방지부재(50)가 배치된다.

또 상기 케이싱부재(10)의 공기 유입구(12)에는 냉각수의 비산을 방지하는 입구 냉각수 비산 방지부재(60)가 설치된다.

상기 냉각수 분사 기기(30)는 상기 냉각수 분사 노즐(31)을 통해 냉각수를 상기 케이싱부재(10)로 분사한다.

그리고 상기 송풍기(20)는 공기를 상기 공기 유입구(12)를 통해 상기 케이싱부재(10)로 흡입하고, 상기 공기 배출구(11)를 통해 배출시킨다.

상기 냉각수는 상기 충진물부재(40)를 통과하면서 상기 송풍기(20)로 송풍되는 외부 공기와 열교환되면서 냉각되고 물방울로 맺혀 상기 케이싱부재(10)의 하부로 낙하 집수된다.

상기 냉각수는 상기 송풍 시 공기의 흐름에 의해 상기 공기 배출구(11)를 통해 비산될 수 있는 것이다.

또 상기 냉각수는 공기가 흡입되는 공기 유입구(12)로 비산될 수 있는 것이다.

상기 출구 냉각수 비산 방지부재(50) 및 상기 입구 냉각수 비산 방지부재(60)는 상기 공기 배출구(11) 및 공기 유입구(12)에서 냉각수가 비산되어 유출되는 것을 차단하는 것이다.

상기 출구 냉각수 비산 방지부재(50) 및 상기 입구 냉각수 비산 방지부재(60)는 도 2에서 도시한 바와 같이 단면이 육각형상이며 길이 방향으로 관통되고 굴곡 형성된 복수의 유로가 상, 하 좌우로 연속되게 이어진 구조를 가지는 것을 일 예로 하며, 이외에도 냉각수의 외부 비산 및 유출을 방지하고 공기만 통과시키도록 다양하게 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 출구 냉각수 비산 방지부재(50) 및 상기 입구 냉각수 비산 방지부재(60)는 냉각수가 굴곡된 유로에서 충돌되어 맺히게 됨으로써 외부로 유출되지 않게 되고 공기만 통과시키는 구조인 것이다.

상기 입구 냉각수 비산 방지부재(60)는 상기 케이싱부재(10)의 외측을 향한 단부가 상향되도록 배치되어 내부 유로에서 맺힌 냉각수가 상기 케이싱부재(10)의 내부로 흘러 유입되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 공기가 배출되는 공기 배출구(11) 뿐만 아니라 공기가 유입되는 공기 유입구(12)에서 냉각수가 비산되고 외부로 유출되는 것을 차단한 것이다.

따라서 본 발명은 냉각수 비산과 유출로 인한 냉각수 손실이 발생하지 않고, 냉각수 비산 및 유출로 인해 외부 환경을 저해하지 않는 것이다.

도 3에서 도시한 바와 같이 상기 충진물부재(40)는 상기 케이싱부재(10)의 내부에 상, 하 방향으로 이격되게 복수로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 냉각수 분사 기기(30)는 복수의 상기 충진물부재(40) 사이에 각각 배치되며 복수의 냉각수 분사 노즐(31)이 구비된 복수의 냉각수 헤더부재(32)를 포함하며, 상기 복수의 냉각 헤더부재로는 각각 다른 온도의 냉각수를 사용하는 냉각수 공급부(33)가 연결되고, 상기 냉각수 공급부(33)로부터 각기 다른 온도의 냉각수가 공급되는 것이다.

상기 케이싱부재(10)의 내부에서 최상부에 위치한 냉각수 헤더부재(32)에 가장 높은 온도를 가지는 냉각수가 유입되고, 상기 케이싱부재(10)의 내부에서 하부측으로 갈수록 점차 낮은 온도를 가지는 냉각수가 각각 유입되는 것이다.

또한 상기 케이싱부재(10)에는 복수의 충진물부재(40) 각각의 사이에 공기를 유입시키는 공기 유입구(12)가 형성된다.

상기 공기 유입구(12)는 복수의 충진물 각각의 사이로 공기를 흡입시켜 각각의 충진물부재(40)에서 냉각수와 외부 공기와의 열교환 효율이 균일하게 이루어지도록 하는 것이다.

또 복수의 상기 공기 유입구(12)에는 각각 상기 입구 냉각수 비산 방지부재(60)가 구비되어 공기가 상기 입구 냉각수 비산 방지부재(60)를 통해 상기 케이싱부재(10)의 내부로 흡입되게 한다.

본 발명은 상기 케이싱부재(10) 내부에서 집수된 물을 상기 복수의 냉각수 헤더부재(32)에 연결된 각 냉각수 공급 라인으로 분배하여 순환시키는 복수의 순환관 라인(미도시)을 포함한다. 상기 순환관 라인은 상기 각 냉각수 헤더부재(32)에 연결된 각 냉각수 공급 라인으로 냉각수를 분배하는 것이다.

복수의 냉각수 헤더부재(32)에서 각각 동일한 량의 냉각수를 분사하도록 설정하고, 상기 케이싱부재(10)의 내부에서 집수된 냉각수를 동일한 량으로 재분배하여 상기 각 냉각수 라인으로 공급시키는 것을 일 예로 한다.

상기 복수의 냉각수 헤더부재(32)에 공급되는 각각의 냉각수 중 가장 고온을 가지는 냉각수는 가장 많은 열교환을 필요로 하므로 상기 케이싱부재(10)의 내부에서 최상단의 냉각수 헤더부재(32)로부터 분사시키는 것이고, 냉각수의 온도에 따라 순차적으로 상기 냉각수 헤더부재(32)로 연결시켜 분사하는 것이다.

본 발명은 하나의 냉각탑으로 서로 온도가 다른 냉각수 즉, 사용처가 다른 냉각수를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 것으로 각 사용처에 따라 냉각탑을 설계해야하는 번거로움을 없애고 설비 비용을 크게 절감할 수 있게 하는 것이다.

또 본 발명은 공기가 흡입되는 각 공기 유입구(12)에 상기 입구 냉각수 비산 방지부재(60)가 구비되어 외부로 냉각수가 비산되고 유출되는 것이 완전히 차단된 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10 : 케이싱부재 11 : 공기 배출구
12 : 공기 유입구 20 : 송풍기
30 : 냉각수 분사 기기 40 : 충진물부재
50 : 출구 냉각수 비산 방지부재 60 : 입구 냉각수 비산 방지부재

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 상부에 공기 배출구가 구비되고, 하부에 공기 유입구가 구비되며 내부에 공간이 형성된 케이싱부재와;
   상기 케이싱부재의 공기 배출구에서 공기를 흡입하여 송풍시키는 송풍기와;
   상기 케이싱부재의 내부에 설치된 냉각수 분사 노즐을 포함하며, 가열된 냉각수를 상기 냉각수 분사 노즐로 분사하는 냉각수 분사 기기와;
   상기 케이싱부재의 내부에서 상기 냉각수 분사 노즐의 하부 측에 배치되며 분사된 냉각수가 통과되고 냉각수의 열교환 면적을 증대시키는 충진물부재와;
   상기 케이싱부재의 내부에서 상기 냉각수 분사 노즐의 상부 측에 배치되어 냉각수의 비산을 방지하는 출구 냉각수 비산 방지부재와;
   상기 케이싱부재의 공기 유입구에 배치되며 냉각수의 비산을 방지하는 입구 냉각수 비산 방지부재를 포함하며,
   상기 충진물부재는 상기 케이싱부재의 내부에 상, 하 방향으로 이격되게 복수로 배치되고,
   상기 냉각수 분사 기기는 복수의 상기 충진물부재 사이에 각각 배치되며 복수의 냉각수 분사 노즐이 구비된 복수의 냉각수 헤더부재를 포함하며,
   상기 복수의 냉각 헤더부재는 각각 다른 온도의 냉각수를 사용하는 각기 다른 냉각수 공급부에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각탑.
5. 상부에 공기 배출구가 구비되고, 하부에 공기 유입구가 구비되며 내부에 공간이 형성된 케이싱부재와;
   상기 케이싱부재의 공기 배출구에서 공기를 흡입하여 송풍시키는 송풍기와;
   상기 케이싱부재의 내부에 설치된 냉각수 분사 노즐을 포함하며, 가열된 냉각수를 상기 냉각수 분사 노즐로 분사하는 냉각수 분사 기기와;
   상기 케이싱부재의 내부에서 상기 냉각수 분사 노즐의 하부 측에 배치되며 분사된 냉각수가 통과되고 냉각수의 열교환 면적을 증대시키는 충진물부재와;
   상기 케이싱부재의 내부에서 상기 냉각수 분사 노즐의 상부 측에 배치되어 냉각수의 비산을 방지하는 출구 냉각수 비산 방지부재와;
   상기 케이싱부재의 공기 유입구에 배치되며 냉각수의 비산을 방지하는 입구 냉각수 비산 방지부재를 포함하며,
   상기 충진물부재는 상기 케이싱부재의 내부에 상, 하 방향으로 이격되게 복수로 배치되고,
   상기 케이싱부재에는 복수의 충진물부재 각각의 사이에 공기를 유입시키는 공기 유입구가 형성된 것을 특징으로 하는 냉각탑.
6. 청구항 5에 있어서,
   복수의 상기 공기 유입구에는 각각 상기 입구 냉각수 비산 방지부재가 구비된 것을 특징으로 하는 냉각탑.
   

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