KR101349114B1

KR101349114B1 - 백연 저감 냉각탑

Info

Publication number: KR101349114B1
Application number: KR1020130028511A
Authority: KR
Inventors: 정종문; 신민수
Original assignee: 주식회사지앤비에스엔지니어링
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-01-16

Abstract

본 발명은 내부가 중공이며, 하부에 형성되어 외부 공기가 유입되는 하부 공기 유입구 및 상부에 형성되어 배출 공기를 배출하는 상부 공기 배출구를 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 상기 하부 공기 유입구보다 높은 위치에 형성되어 상기 외부 공기가 통과하여 상부로 흐르도록 형성되는 충진재부와, 상기 하우징의 내부에서 상기 충진재부의 상부에 위치하여 상기 충진재부의 상부로 냉각수를 분사하는 분사 노즐부와, 상기 하우징의 내부에서 상기 분사 노즐부의 상부에 위치하며, 코로나 방전에 의하여 상기 냉각수와 외부 공기의 접촉에 의하여 형성되는 수증기에 포함되어 있는 미스트를 대전시켜 포집하는 방전부 및 상기 상부 공기 배출구에 위치하여 상기 방전부를 통과한 상기 배출 공기를 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백연 저감 냉각탑을 개시한다.

Description

백연 저감 냉각탑{Cooling Tower Abating Plume}

본 발명은 반도체 제조 설비, 평판 표시 장치 제조 설비 또는 일반 산업 제조 설비를 사용하는 제조 공장, 공장 건물 또는 일반 사무실 건물의 냉난방 장비에서 사용되며, 냉각수를 냉각할 때 발생되는 백연을 저감할 수 있는 백연 저감 냉각탑에 관한 것이다.

일반적으로 냉각탑은 반도체 공정 장비와 같이 냉각수가 사용되는 장비가 설치된 건축물의 옥외에 설치되어 장비에서 사용된 고온의 냉각수를 냉각하는 장치이다. 상기 냉각탑은 냉난방 장비를 가동하는 사무실 건물의 옥상에도 설치되어 사용되고 있다.

상기 냉각탑은 측벽의 하부의 개방된 영역으로 유입되어 상부로 흐르는 저온의 외부 공기와 상부에서 분사되어 하부로 흐르는 고온의 냉각수가 접촉되도록 하여 상대적으로 고온인 냉각수를 냉각시키게 된다. 상기 냉각탑은 겨울철과 같이 외기의 온도가 낮은 상태에서 가동하는 경우에 배출되는 공기의 이슬점 하강과 수증기 응축에 의하여 백연이 발생하게 된다. 보다 구체적으로는, 상기 냉각탑의 하부로 유입되는 외부 공기는 고온의 냉각수와 접촉하면서 과량의 수분을 함유하고 온도가 올라간 포화 공기 상태에서 냉각탑의 외부로 배출된다. 상기 냉각탑의 외부로 배출되는 과포화 공기는 상대적으로 온도가 낮은 외기 공기와 접촉하면서 이슬점이 하강하고 수증기 응축 현상이 일어나서 백연을 발생시키게 된다.

상기 백연은 물이 주성분인 냉각수의 응축에 의하여 발생되게 되므로 무해하지만, 외관상 보기에 해로운 물질 또는 오염물질이 혼합된 것으로 인식되어 민원의 발생을 야기하는 문제가 있다.

본 발명은 백연의 발생을 저감시킬 수 있는 백연 저감 냉각탑을 제공한다.

본 발명의 백연 저감 냉각탑은 내부가 중공이며, 하부에 형성되어 외부 공기가 유입되는 하부 공기 유입구 및 상부에 형성되어 배출 공기를 배출하는 상부 공기 배출구를 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 상기 하부 공기 유입구보다 높은 위치에 형성되어 상기 외부 공기가 통과하여 상부로 흐르도록 형성되는 충진재부와, 상기 하우징의 내부에서 상기 충진재부의 상부에 위치하여 상기 충진재부의 상부로 냉각수를 분사하는 분사 노즐부와, 상기 하우징의 내부에서 상기 분사 노즐부의 상부에 위치하며, 코로나 방전에 의하여 상기 냉각수와 외부 공기의 접촉에 의하여 형성되는 수증기에 포함되어 있는 미스트를 대전시켜 포집하는 방전부 및 상기 상부 공기 배출구에 위치하여 상기 방전부를 통과한 상기 배출 공기를 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은 하부가 밀폐되어 형성되어 상기 분사 노즐부에서 분사되는 냉각수가 집수되는 집수조 및 상기 하우징의 하부에 상기 집수조에 집수되는 상기 냉각수의 수위보다 낮은 위치에 형성되는 냉각수 유입구를 포함하며, 상기 하우징의 내부에서 일측이 상기 냉각수 유입구에 연결되며, 타측이 상기 분사 노즐부에 연결되어 냉각수를 공급하는 냉각수관을 더 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 방전부는 판상으로 형성되어 상기 하우징 내부에 수직 방향으로 위치하며, 수평 방향으로 서로 이격되어 형성되는 복수 개의 집진판 및 상기 집진판의 사이에서 복수 개가 수평 방향으로 연장되며 수직 방향으로 서로 이격되어 위치하는 지지봉 및 중앙에 형성되는 결합홀과 외측에 형성되는 돌기를 구비하며 상기 결합홀을 통하여 상기 지지봉에 결합되는 방전판을 구비하는 방전극을 포함하며, 상기 집진판과 상기 방전극의 방전판 사이에서 상기 코로나 방전이 진행되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 방전부는 판상으로 형성되며 상기 하우징 내부에 수직 방향으로 위치하며, 수평 방향으로 서로 이격되어 형성되는 복수 개의 집진판 및 상기 집진판의 사이에서 복수 개가 수직 방향으로 연장되며, 수평 방향으로 서로 이격되어 위치하는 지지봉 및 중앙에 형성되는 결합홀과 외측에 형성되는 돌기를 구비하며 상기 결합홀을 통하여 상기 지지봉에 결합되는 방전판을 구비하는 방전극을 포함하며, 상기 집진판과 상기 방전극의 방전판 사이에서 상기 코로나 방전이 진행되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 방전부는 상부와 하부가 개방되고 내부가 중공인 집진 통로가 격자 형상으로 배열되도록 형성되는 집진판 및 상기 집진판의 집진 통로 내부에서 수직 방향으로 연장되어 위치하는 지지봉 및 중앙에 형성되는 결합홀과 외측에 형성되는 돌기를 구비하며 상기 결합홀을 통하여 상기 지지봉에 결합되는 방전판을 구비하는 방전극을 포함하며, 상기 집진판과 방전판의 방전극 사이에서 상기 코로나 방전이 진행되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 집진판은 상부와 하부가 개방되고 내부가 중공인 사각통 형상, 원통 형상 또는 육각통 형상이 격자 형상으로 배열되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징은 상기 분사 노즐부와 상기 방전부 사이에 형성되어 상기 외부 공기가 유입되도록 하는 상부 공기 유입구를 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 백연 저감 냉각탑은 생성되는 포화 수증기의 미스트를 대전시켜 제거함으로써, 효율적으로 배출 공기의 백연 발생을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 백연 저감 냉각탑은 백연을 감소시킴으로써 해로운 물질 유출 우려에 의한 민원 발생을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 백연 저감 냉각탑은 포화 수증기에 포함되어 있는 미스트를 회수함으로써 냉각수를 재사용하고, 운영 비용을 저감하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 백연 저감 냉각탑의 수직 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 방전부의 상세 수직단면도이다.
도 3는 도 2의 A-A에 따른 저면 단면도이다.
도 4는 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 도 3에 대응되는 저면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 도 3에 대응되는 저면 단면도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 저면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 백연 저감 냉각탑의 수직 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 방전부의 상세 수직단면도이다. 도 3는 도 2의 A-A에 따른 저면 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑(100)은, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 하우징(110)과 충진재부(120)와 분사 노즐부(130)와 배출부(150) 및 방전부(160)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 백연 저감 냉각탑(100)은 냉각수관(140)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 백연 저감 냉각탑(100)은 분사 노즐부(130)에서 공급되는 상대적으로 고온인 냉각수가 유입되는 외부 공기와 접촉하여 생성되는 포화 수증기를 방전부(160)로 통과시켜, 포화 수증기내에 포함되어 있는 미스트를 대전시켜 포집함으로써 외부로 배출되는 포화 수증기의 습도를 낮추게 된다. 여기서 상기 미스트는 미세한 수분 입자를 의미한다. 따라서, 상기 백연 저감 냉각탑(100)은 배출부(150)에 의하여 외부로 배출되는 배출 공기가 외부 공기와 접촉될 때 백연의 발생을 저감시키게 된다.

상대적으로 높은 온도의 포화 수증기는 상대적으로 낮은 온도의 공기와 접촉할 때 이슬점이 하강하고 수증기 응축이 발생하여 백연을 발생시키게 된다. 따라서, 상기 포화 수증기에 의하여 발생되는 백연을 감소시키기 위해서는, 과포화된 수증기의 온도를 증가시키거나, 포화 수증기의 습도를 감소시키는 것이 필요하게 된다. 본 발명의 백연 저감 냉각탑(100)은 포화 수증기의 습도를 감소시켜 백연 발생을 저감시키게 된다.

상기 하우징(110)은 하부 공기 유입구(111)와 상부 공기 배출구(113)와 냉각수 배출구(114) 및 냉각수 유입구(115)를 포함하여 형성된다. 상기 하우징(110)은 상부 공기 유입구(112)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 하우징(110)은 일반적인 냉각탑의 하우징으로 형성될 수 있다.

상기 하우징(110)은 내부가 중공인 원통 형상, 사각통 형상 또는 육각통 형상과 같은 다각통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)의 하부는 하단이 밀폐되어 분사 노즐부(130)에서 분사되는 냉각수가 집수되는 집수조(116)로 형성될 수 있다.

상기 하부 공기 유입구(111)는 충진재부(120)의 하부에 형성되며, 외부 공기가 유입되어 충진재부(120)로 공급되도록 한다. 상기 하부 공기 유입구(111)는 분사 노즐부(130)에서 분사되는 냉각수의 냉각에 필요한 양의 외부 공기가 유입되는데 필요한 크기로 형성된다. 상기 하부 공기 유입구(111)는 원 또는 사각 형상의 홀로 형성될 수 있으며, 원 또는 사각 형상이 띠 형상으로 하우징(110)의 원주 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.

상기 상부 공기 유입구(112)는 분사 노즐부(130)와 방전부(160) 사이에 형성되며, 외부 공기가 유입되어 포화 수증기와 혼합되도록 한다. 상기 상부 공기 유입구(112)로 유입되는 외부 공기는 포화 수증기와 혼합되면서 포화 수증기의 온도를 낮추고 습도를 낮추게 된다. 상기 상부 공기 유입구(112)는 포화 수증기의 온도를 낮추고 습도를 저감시키는데 충분한 양의 공기가 유입되는데 필요한 크기로 형성된다. 한편, 상기 방전부(160)에 의하여 백연 발생이 충분히 감소되는 경우에, 상부 공기 유입구(112)는 형성되지 않을 수 있다.

상기 상부 공기 배출구(113)는 하우징(110)의 상부에 형성되며 배출부(150)가 설치된다. 상기 상부 공기 배출구(113)는 방전부(160)를 통과한 배출 공기가 배출되도록 한다. 상기 상부 공기 배출구(113)는 배출 공기가 원활하게 배출될 수 있는 크기로 형성된다.

상기 냉각수 배출구(114)는 하우징(110)의 하부에 형성되며, 바람직하게는 집수된 냉각수의 수위보다 낮은 위치에서 하우징(110)의 하단에 인접한 위치에 형성된다. 상기 냉각수 배출구(114)는 공정 설비에 연결된 냉각수 배출 배관(114a)이 결합되도록 한다. 상기 냉각수 배출구(114)는 집수조(116)에 집수된 냉각수가 냉각수 배출 배관으로 공급되도록 한다.

상기 냉각수 유입구(115)는 하우징(110)의 하부에 형성되며, 바람직하게는 집수된 냉각수의 수위보다 낮은 위치에 형성된다. 상기 냉각수 유입구(115)에는 하우징(110) 내부에 위치하는 냉각수관(140)이 결합되도록 하며, 공정 설비에 연결된 냉각수 유입 배관(115a)이 결합되도록 한다. 상기 냉각수 유입구(115)는 공정 설비에서 사용된 냉각수가 냉각수 유입 배관을 통하여 냉각수관(140)으로 유입되도록 한다. 한편, 상기 냉각수 유입구(115)는 냉각수관(140)이 하우징(110) 내부에 형성되지 않는 경우에 분사 노즐부(130)가 형성되는 위치에 형성되어 분사 노즐부(130)가 결합되도록 형성될 수 있다.

상기 충진재부(120)는 하우징(110)의 내부에서 하부 공기 유입구(111)보다 높은 위치에 형성된다. 상기 충진재부(120)는 하우징(110)의 수평 단면적에 대응되는 수평 면적으로 형성되며, 내부에 다수의 기공을 구비하는 충진재(미도시)가 충진되어 형성된다. 상기 충진재부(120)는 일반적인 냉각탑에 사용되는 충진재로 형성될 수 있다. 상기 충진재부(120)는 하부 공기 유입구로 유입되는 외부 공기가 통과하여 상부로 흐르도록 형성된다. 상기 충진재부(120)는 분사 노즐부(130)에서 분사되는 냉각수가 외부 공기와 접촉되면서 냉각되도록 한다. 즉, 상기 충진재부(120)는 하부에서 상승하는 외부 공기가 상부로 통과되며, 상부에서 분사되는 냉각수가 하부로 통과되도록 한다.

상기 분사 노즐부(130)는 분사관(131) 및 분사 노즐(132)을 포함하여 형성된다. 상기 분사 노즐부(130)는 공정 설비에서 사용되어 상대적으로 온도가 높은 냉각수를 충진재부(120)의 상부로 분사한다. 상기 분사 노즐부(130)는 일반적인 냉각탑에서 사용되는 분사 노즐로 형성될 수 있다. 상기 분사 노즐부(130)는 하우징(110)의 내부에서 충진재부(120)의 상부에 위치하여 충진재부(120)의 상부로 냉각수를 분사하도록 형성된다.

상기 분사관(131)은 내부가 중공인 파이프로 형성되며, 충진재부(120) 상부에서 방사 형태 또는 격자 형태로 수평 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 분사관(131)의 일 단부는 냉각수 유입구(115)를 통하여 냉각수 유입 배관과 연결된다. 상기 분사관(131)은 냉각수 유입 배관을 통하여 냉각수를 공급받는다.

상기 분사 노즐(132)은 분사관(131)의 하부에 일정 간격으로 결합된다. 상기 분사 노즐(132)은 분사관(131)으로부터 공급되는 냉각수를 충진재부(120) 상부로 분사한다.

상기 냉각수관(140)은 하우징의 내부에서 일측이 냉각수 유입구(115)에 연결되고, 타측이 분사 노즐부(130)의 분사관(131)에 연결된다. 또한, 상기 냉각수관(140)은 하우징(110)의 하부에서 외측으로부터 내측으로 연장된 후에 상부 방향으로 연장되며, 충진재부(120)를 통과하여 분사관(131)에 연결된다. 이때, 상기 냉각수관(140)은 하우징(110) 내부에서 집수조(116)에 집수된 냉각수에 잠긴 상태에서 하우징(110)의 외측으로부터 내측으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 냉각수관(140)의 내부로 흐르는 상대적으로 온도가 높은 냉각수는 상대적으로 온도가 낮은 집수조(116)의 냉각수와 열교환이 진행되면서 온도가 낮아지게 된다. 또한, 상기 냉각수관(140)의 냉각수는 충진재부(120)를 통과하면서 온도가 낮아지게 된다. 따라서, 상기 냉각수관(140)은 온도가 낮아진 냉각수를 분사관(131)으로 공급하게 되어 생성되는 수증기의 온도를 낮추게 되며, 궁극적으로 백연의 발생을 저감시킬 수 있다.

한편, 상기 냉각수관(140)은 분사 노즐부(130)에 냉각수 유입 배관이 직접 연결되는 경우에 생략될 수 있다. 즉, 상기 냉각수 유입구(115)가 하우징(110)의 상부에 형성되고 냉각수 유입 배관이 분사 노즐부(130)의 분사관(131)에 직접 연결되는 경우에 냉각수관(140)은 생략된다.

상기 배출부(150)는 모터(151)와 냉각팬(152)을 포함하여 형성된다. 상기 배출부(150)는 하우징(110)의 상부에서 상부 공기 배출구(113)에 결합되어 방전부(160)를 통과한 배출 공기를 하우징(110)의 외부로 배출한다. 상기 배출부(150)는 일반적인 냉각탑에 사용되는 배출부(150)로 형성될 수 있다.

상기 모터(151)는 냉각탑에 사용되는 모터로 사용되며, 별도의 지지부재(151a)에 의하여 상부 공기 배출구(113)에 결합된다.

상기 냉각팬(152)은 회전축에 의하여 모터(151)에 연결되며, 모터(151)에 의하여 회전한다. 상기 냉각팬(152)은 배출 공기를 하우징(110) 외부로 배출한다.

상기 방전부(160)는 집진판(161)과 방전극(162)을 포함하여 형성된다. 상기 방전부(160)는 하우징(110)의 내부에서 분사 노즐부(130)와 배출부(150) 사이에 형성된다. 상기 방전부(160)는 집진판(161)과 방전극(162) 사이에서 발생되는 코로나 방전(또는 저온 플라즈마 방전)에 의하여 포화 수증기 내에 혼합되어 있는 미스트를 대전시켜 포집한다.상기 방전부(160)는 집전판(161)과 방전극(162) 사이의 거리가 증가하는 경우에 충분한 코로나 방전을 위하여 방전 전압도 증가된다.

상기 방전부(160)는 냉각탑으로 유입되는 냉각수의 양, 포화 수증기의 발생 양, 수증기에 포함되어 있는 미스트의 양에 따라 필요한 높이와 폭으로 형성될 수 있다. 상기 방전부(160)는 높이 및 전체 폭에 따라 방전 공간과 미스트의 포집 면적이 증가하게 되어 포집 효율이 증가된다. 다만, 상기 방전부(160)는 냉각탑의 설치 공간 의 제한, 하우징 내부에서의 방전부 설치 공간의 제한에 따라 적정한 높이와 폭으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 방전부는 구체적으로 도시하지 않았지만, 하부에 물 또는 수증기를 방전부의 하부로 분사하는 별도의 분사수단(미도시)을 구비할 수 있다. 상기 분사수단은 물 또는 수증기를 포화 수증기에 분사하여 포화 수증기에 포함되어 있는 미스트의 크기를 증가시킬 수 있다. 상기 미스트는 물 또는 수증기와 결합하여 크기가 커지면서 방전부에 유입되기 전에 하부로 떨어지게 되며, 포화 수증기의 미스트 양은 감소된다. 따라서, 상기 방전부는 미스트의 포집 효율이 증가될 수 있다. 한편, 상기 분사수단에 의하여 분사되는 물 또는 수증기는 냉각수의 온도보다 낮은 온도의 상태에서 분사되므로 냉각수와 접촉하여 추가적인 포화 수증기를 발생시키지 않게 된다.

상기 집진판(161)은 폭과 높이를 갖는 복수 개의 판상으로 형성되어 하우징(110)의 내부에 수직 방향으로 위치하며, 복수 개가 수평 방향으로 서로 이격되어 형성된다. 상기 집진판(161)은 포화 수증기의 흐름방향과 평행하게 설치된다. 상기 집진판(161)은 별도의 지지부재(도면에 도시하지 않음)에 의하여 복수 개가 균일한 간격으로 이격되어 서로 평행하게 설치된다. 또한, 상기 집진판(161)은 집진판(161) 사이의 공간이 분사 노즐부(130)의 상부와 공간적으로 직접 연결되며, 분사 노즐부(130)를 통과한 포화 수증기가 유입된다. 따라서, 상기 포화 수증기는 분사 노즐부(130)를 통과하여 집진판(161)과 집진판(161) 사이의 공간을 통과하게 된다. 상기 집진판(161)은 수증기에 포함되어 있는 미스트가 대전되어 표면에 포집되도록 한다.

상기 집진판(161)은 전기 도전성 재질로 이루어지며, 별도의 제어부(도면에 도시하지 않음)의 음극과 전기적으로 연결되어 음극으로 형성된다. 상기 집진판(161)은 바람직하게는 hastelloy, STS 또는 FRP과 카본이 혼합된 CFRP로 이루어지며, 부식에 대한 내구성이 증가된다. 한편, 상기 집진판(161)은 백연 저감 냉각탑(100)의 접지와 연결될 수 있다.

상기 방전극(162)은 지지봉(163)과 방전판(164)을 포함하여 형성된다. 상기 방전극(162)은 집진판(161) 사이의 공간에서 수평 방향으로 연장되며, 복수 개가 수직 방향으로 소정 간격으로 이격되어 형성된다. 상기 방전극(162)은 별도의 지지부재(도면에 도시하지 않음)에 의하여 복수 개가 균일한 간격으로 이격되어 서로 평행하게 설치된다. 상기 방전극(162)은 방전판(164)이 집진판(161)의 표면과 소정 거리 이격되도록 형성된다.

상기 방전극(162)은 전체적으로 도전성 재질로 이루어지며, 제어부의 양극과 전기적으로 연결되어 양극으로 형성된다. 따라서, 상기 방전극(162)은 집진판(161)과 함께 코로나 방전을 일으키게 된다.

상기 지지봉(163)은 원기둥, 사각형 기둥 또는 다각형 기둥과 같은 봉 또는 바 형상으로 형성된다. 상기 지지봉(163)은 집진판(161) 사이의 공간에서 수평 방향으로 연장되며, 복수 개가 수직 방향으로 소정 간격으로 이격되어 형성된다. 상기 지지봉(163)은 별도의 지지부재(도면에 도시하지 않음)에 의하여 복수 개가 균일한 간격으로 이격되어 서로 평행하게 설치된다. 상기 지지봉(163)은 전체적으로 도전성 재질로 이루어지며, 제어부의 양극과 전기적으로 연결되어 양극으로 형성된다.

상기 방전판(164)은 판상 또는 블록 형상으로 형성되며, 중앙에 형성되는 결합홀(165)과 외측면에 형성되는 돌기(166)를 포함한다. 상기 방전판(164)은 결합홀(165)에 지지봉(163)이 삽입되어 지지봉(163)에 수직 방향으로 결합된다. 상기 방전판(164)은 복수 개가 수평 방향을 따라 지지봉(163)에 소정 간격으로 이격되어 결합된다. 상기 방전판(164)은 도전성 재질로 형성되며, 바람직하게는 내부식성이 우수한 hastelloy 또는 STS로 형성된다.

상기 돌기(166)는 방전판(164)의 외측면에서 돌출되어 형성되며, 단부가 날카로운 형상이 되도록 삼각형상 또는 핀 형상으로 형상으로 형성될 수 있다. 상기 돌기(166)는 방전판(164)의 외측면에 규칙적인 형상과 간격으로 형성된다. 상기 돌기(166)는 단부가 집진판(161)과 이격되며, 집진판(161)과 코로나 방전을 일으키게 된다. 상기 돌기(166)의 단부가 집진판(161)의 표면과 이격되는 이격 거리는 인가되는 방전 전압에 비례하게 된다. 즉, 상기 이격 거리가 증가하게 되면, 집전판(161)과 방전극 사이에 인가되는 방전 전압도 증가된다. 또한, 상기 이격 거리는 수증기에 포함되어 있는 미스트의 양에 따라 증가하게 된다. 상기 방전 전압이 너무 낮게 되면 방전 효율이 감소하게 된다. 또한, 상기 방전 전압이 너무 높게 되면 코로나 방전이 진행되지 않으며, 아크 방전이 발생되어 불꽃이 발생되는 문제가 있다.

상기 돌기(166)는 단부가 날카롭게 형성되어 핀의 형상을 이루게 되므로 방전 전압을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 집진판(161)과 방전판(164)은 면 대 핀의 비 평등 전계 방식에 의하여 방전이 진행되므로 낮은 방전 전압으로 보다 효율적인 코로나 방전이 진행되어 미스트를 효과적으로 대전시켜 집진하게 된다.

한편, 상기 방전판(164)은 지지봉(163)과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 방전판(164)은 지지봉(163)의 표면이 돌출되어 형성될 수 있다.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑의 작용에 대하여 설명한다.

상기 하우징(110)의 상부에서 상부 공기 배출구(113)에 결합되어 있는 배출부(150)의 모터(151) 및 냉각팬(152)이 작동되고, 하우징(110) 외부의 외부 공기가 하부 공기 유입구(111)를 통하여 하우징(110) 하부의 내부로 유입된다. 상기 외부 공기는 상승하면서, 충진재부(120)를 통과하면서 상승하게 된다. 한편, 상기 냉각수관은 냉각수 유입구(115)에 연결되는 공정 설비의 냉각수 유입 배관으로부터 상대적으로 온도가 높은 냉각수를 공급받아 분사 노즐부(130)로 공급한다. 이때, 상기 냉각수관(140)은 집수조(116)와 충진재부(120)를 통과하면서 일차로 냉각수를 냉각하게 된다. 상기 냉각수는 분사 노즐부(130)의 분사관(131)과 분사 노즐(132)을 통하여 흐르면서 충진재부(120)의 상부로 분사된다. 상기 냉각수는 하부로 낙하되면서 하부에서 상승하는 외부 공기와 접촉한다. 상기 냉각수는 충진재부(120)의 상부와 내부 및 하부에서 지속적으로 외부 공기와 접촉한다. 따라서, 상기 외부 공기는 냉각수와 접촉하여 온도가 상승하게 되면서, 이슬점이 상승하고 습도가 상승하여 포화 수증기로 된다. 한편, 상기 상부 공기 유입구(112)를 통하여 유입되는 외부 공기는 포화 수증기와 혼합되면서 포화 수증기의 온도와 상대 습도를 낮추게 된다. 상기 포화 수증기는 상승하면서 방전부(160)의 집진판(161) 사이로 유입된다. 이때, 상기 방전부(160)는 집진판(161)과 방전극(162) 사이에 인가되는 방전 전압에 의하여 코로나 방전을 발생시킨다. 상기 포화 수증기에 포함되어 있는 미스트는 인가되는 방전 전압에 의하여 극성을 가지면서 대전되고, 서로 다른 극 사이의 인력에 의하여 입자 크기가 증가된다. 상기 미스트는 입자 크기가 커지면서 집진판(161) 또는 방전극(162)에 포집되어 하부로 흐르게 되며, 하우징(110)의 하부에 위치하는 집수조(116)에 집수된다. 상기 포화 수증기는 습도가 상대적으로 낮아진 상태로 방전부(160) 상부로 상승하면서 배출 공기로 된다. 상기 배출 공기는 배출부(150)에 의하여 하우징(110) 외부로 배출된다. 상기 배출 공기는 습도가 낮은 상태에서 하우징(110) 외부로 배출되어 외부 공기와 접촉되므로 백연 발생이 저감된다.

다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 대하여 설명한다.

도 4는 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 도 3에 대응되는 저면 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 하우징(110)과 충진재부(120)와 분사 노즐부(130)와 배출부(150) 및 방전부(260)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 백연 저감 냉각탑은 냉각수관(140)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은 방전부(260)를 제외한 부분은 도 1 및 도 2에 따른 백연 저감 냉각탑(100)과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 방전부(260)만을 도시하여 설명한다. 또한, 상기 방전부(260)는 도 1 및 도 2에 따른 백연 저감 냉각탑(100)의 방전부(160)와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 방전부(260)는 집진판(161)과 방전극(262)을 포함하여 형성된다.

상기 방전극(262)은 지지봉(263)과 방전판(264)을 포함하여 형성된다. 상기 방전극(262)은 집진판(161) 사이의 공간에서 수직 방향으로 연장되며, 복수 개가 수평 방향으로 소정 간격으로 이격되어 형성된다. 상기 방전극(262)은 별도의 지지부재(도면에 도시하지 않음)에 의하여 복수 개가 균일한 간격으로 이격되어 서로 평행하게 설치된다. 상기 방전극(262)은 방전판(264)이 집진판(161)의 표면과 소정 거리 이격되도록 형성된다.

상기 지지봉(263)은 집진판(161) 사이의 공간에서 수직 방향으로 연장되며, 복수 개가 수평 방향으로 소정 간격으로 이격되어 형성된다.

상기 방전판(264)은 판상 또는 블록 형상으로 형성되며, 중앙에 형성되는 결합홀(265)과 외측면에 형성되는 돌기(266)를 포함한다. 상기 방전판(264)은 결합홀(265)에 지지봉(263)이 삽입되어 수평 방향으로 지지봉(263)에 결합된다. 한편, 상기 방전판(264)은 수평 방향을 기준으로 돌기(266)가 형성되는 외측면이 하방 또는 상방을 향하도록 경사지게 형성될 수 있다. 상기 방전판(264)이 경사지게 형성되는 경우에, 포집된 미스트는 방전판(264)의 경사진 표면을 보다 용이하게 흐르면서 입자 크기가 커지게 된다. 따라서, 상기 포집된 미스트는 돌기(266) 방향으로 흐르면서 하부로 떨어지게 된다 .또한, 상기 포집된 미스트는 지지봉(263) 방향으로 흐르게 되며, 지지봉(263)에 미스트가 통과할 수 있는 홀(미도시)이 형성되는 경우에, 홀을 관통하여 하부로 떨어지게 된다.

상기 방전판(264)은 복수 개가 수직 방향을 따라 지지봉(263)에 소정 간격으로 이격되어 결합된다. 즉, 상기 방전판(264)은 지지봉(263)에 수평 방향으로 결합되며, 수직 방향으로 이격되어 위치하는 점을 제외하고는 도 1 및 2에 따른 방전부(160)의 방전판(164)와 동일하게 형성된다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 도 3에 대응되는 저면 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 하우징(110)과 충진재부(120)와 분사 노즐부(130)와 배출부(150) 및 방전부(360)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 백연 저감 냉각탑은 냉각수관(140)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은 방전부(360)를 제외한 부분은 도 1 내지 도 4에 따른 백연 저감 냉각탑과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑의 방전부(360)만을 설명한다. 또한, 상기 방전부(360)는 도 3 및 도 4에 따른 백연 저감 냉각탑의 방전부(260)와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 방전부(360)는 집진판(361)과 방전극(262)을 포함하여 형성된다.

상기 집진판(361)은 상부와 하부가 개방되고 내부가 중공인 집진 통로(361a)가 격자 형상을 이루도록 형성된다. 상기 집진판(361)은 집진 통로의 수평 단면 형상이 사각형을 이루도록 형성된다. 또한, 상기 집진판(361)은 내부가 중공인 사각통이 수평 방향으로 배열되면서 격자 형상을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 집진판(361)은 중심 축이 수직이 되도록 하우징 내부에 위치하며, 복수 개가 서로 접하여 격자 형상을 이루도록 형성된다. 상기 집진판(361)은 전체 수평 면적이 하우징 내부의 수평 면적과 동일하도록 형성된다. 또한, 상기 집진판(361)은 내부 공간이 충진재부(120)의 상부 공간과 직접 연결되어 포화 수증기가 집진판(361)의 내부로 유입되도록 포화 수증기의 흐름방향과 평행하게 설치된다.

상기 방전극(262)은 지지봉(263)과 방전판(264)을 포함하여 형성된다.

상기 지지봉(263)은 집진판(361)의 집진 통로(361a) 내부에서 수직 방향으로 연장되어 형성된다.

상기 방전판(264)은 결합홀(265)과 돌기(266)를 포함하여 형성된다. 상기 방전극(262)은 집진판(361)의 내부 공간에 수직 방향으로 연장되도록 설치된다. 상기 방전극(262)은 방전판(264)이 집진판(361)의 표면과 소정 거리로 이격되도록 형성된다.

상기 방전부(360)는 집진판(361)과 방전극(262)의 돌기(266)가 전체적으로 균일한 간격을 이루게 되므로, 집진판(361)과 돌기(266) 사이에 코로나 방전이 균일하게 진행된다. 상기 방전부(360)는 보다 많은 미스트를 포집할 수 있다.

도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 저면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은, 도 1 내지 도 6를 참조하면, 하우징(110)과 충진재부(120)와 분사 노즐부(130)와 배출부(150) 및 방전부(460)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 백연 저감 냉각탑은 냉각수관(140)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은 방전부(460)를 제외한 부분은 도 5에 따른 백연 저감 냉각탑과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑의 방전부(460)만을 설명한다. 또한, 상기 방전부(460)는 도 5에 따른 백연 저감 냉각탑의 방전부(260)와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 방전부(460)는 집진판(461)과 방전극(262)을 포함하여 형성된다. 상기 방전부(460)는 집진판(461)의 형상이 다르게 형성되는 점을 제외하고는 도 5에 따른 빙전부(360)와 동일하게 형성된다. 보다 구체적으로는 상기 집진판(461)은 상부와 하부가 개방되고 내부가 중공인 집진 통로(461a)를 구비하도록 형성된다. 상기 집진판(461)은 집진 통로(461a)의 수평 단면 형상이 육각형상을 이루도록 형성된다. 따라서, 상기 방전부(460)는 수평 단면 형상이 전체적으로 벌집 형상을 가지도록 형성된다. 한편, 상기 방전부의 전체 형상이 사각 형상 또는 원통 형상으로 형성되는 경우에 집진판 사이의 빈 영역(a)은 별도의 부재로 차폐되어 수증기가 유입되지 않도록 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑에 구비되는 방전부의 저면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은, 도 1 내지 도 5 및 도 7을 참조하면, 하우징(110)과 충진재부(120)와 분사 노즐부(130)와 배출부(150) 및 방전부(560)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 백연 저감 냉각탑은 냉각수관(140)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑은 방전부(560)를 제외한 부분은 도 5에 따른 백연 저감 냉각탑과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백연 저감 냉각탑의 방전부(560)만을 설명한다. 또한, 상기 방전부(560)는 도 5에 따른 백연 저감 냉각탑의 방전부(260)와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 방전부(560)는 집진판(561)과 방전극(262)을 포함하여 형성된다. 상기 방전부(560)는 집진판(561)의 형상이 다르게 형성되는 점을 제외하고는 도 5에 따른 빙전부(360)와 동일하게 형성된다. 보다 구체적으로는 상기 집진판(561)은 상부와 하부가 개방되고 내부가 중공인 집진 통로(561a)를 구비하도록 형성된다. 상기 집진판(561)은 집진 통로(561a)의 수평 단면 형상이 원 형상을 이루도록 형성된다. 한편, 상기 방전부의 전체 형상이 사각 형상 또는 원통 형상으로 형성되는 경우에 집진판 사이의 빈 영역(a, b)은 별도의 부재(미도시)로 차폐되어 수증기가 유입되지 않도록 형성될 수 있다.

100: 백연 저감 냉각탑
110: 하우징 120: 충진재부
130: 분사 노즐부 140: 냉각수관
150: 배출부 160, 260, 360, 460, 560: 방전부

Claims

내부가 중공이며, 하부에 형성되어 외부 공기가 유입되는 하부 공기 유입구 및 상부에 형성되어 배출 공기를 배출하는 상부 공기 배출구를 포함하는 하우징과,
상기 하우징의 내부에서 상기 하부 공기 유입구보다 높은 위치에 형성되어 상기 외부 공기가 통과하여 상부로 흐르도록 형성되는 충진재부와,
상기 하우징의 내부에서 상기 충진재부의 상부에 위치하여 상기 충진재부의 상부로 냉각수를 분사하는 분사 노즐부와,
상기 하우징의 내부에서 상기 분사 노즐부의 상부에 위치하며, 코로나 방전에 의하여 상기 냉각수와 외부 공기의 접촉에 의하여 형성되는 수증기에 포함되어 있는 미스트를 대전시켜 포집하는 방전부 및
상기 상부 공기 배출구에 위치하여 상기 방전부를 통과한 상기 배출 공기를 배출하는 배출부를 포함하며,
상기 하우징은 하부가 밀폐되어 형성되어 상기 분사 노즐부에서 분사되는 냉각수가 집수되는 집수조 및 상기 하우징의 하부에 상기 집수조에 집수되는 상기 냉각수의 수위보다 낮은 위치에 형성되는 냉각수 유입구를 포함하며,
상기 하우징의 내부에서 일측이 상기 냉각수 유입구에 연결되고, 상기 하우징의 외측에서 내측으로 연장된 후에 상부 방향으로 연장되며, 상기 충진재부를 통과하여 타측이 상기 분사 노즐부에 연결되어 냉각수를 공급하는 냉각수관을 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 백연 저감 냉각탑.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 방전부는
판상으로 형성되어 상기 하우징 내부에 수직 방향으로 위치하며, 수평 방향으로 서로 이격되어 형성되는 복수 개의 집진판 및
상기 집진판의 사이에서 복수 개가 수평 방향으로 연장되며 수직 방향으로 서로 이격되어 위치하는 지지봉 및 중앙에 형성되는 결합홀과 외측에 형성되는 돌기를 구비하며 상기 결합홀을 통하여 상기 지지봉에 결합되는 방전판을 구비하는 방전극을 포함하며,
상기 집진판과 상기 방전극의 방전판 사이에서 상기 코로나 방전이 진행되는 것을 특징으로 하는 백연 저감 냉각탑.
제 1 항에 있어서,
상기 방전부는
판상으로 형성되며 상기 하우징 내부에 수직 방향으로 위치하며, 수평 방향으로 서로 이격되어 형성되는 복수 개의 집진판 및
상기 집진판의 사이에서 복수 개가 수직 방향으로 연장되며, 수평 방향으로 서로 이격되어 위치하는 지지봉 및 중앙에 형성되는 결합홀과 외측에 형성되는 돌기를 구비하며 상기 결합홀을 통하여 상기 지지봉에 결합되는 방전판을 구비하는 방전극을 포함하며,
상기 집진판과 상기 방전극의 방전판 사이에서 상기 코로나 방전이 진행되는 것을 특징으로 하는 백연 저감 냉각탑.
제 1 항에 있어서,
상기 방전부는
상부와 하부가 개방되고 내부가 중공인 집진 통로가 격자 형상으로 배열되도록 형성되는 집진판 및
상기 집진판의 집진 통로 내부에서 수직 방향으로 연장되어 위치하는 지지봉 및 중앙에 형성되는 결합홀과 외측에 형성되는 돌기를 구비하며 상기 결합홀을 통하여 상기 지지봉에 결합되는 방전판을 구비하는 방전극을 포함하며,
상기 집진판과 방전판의 방전극 사이에서 상기 코로나 방전이 진행되는 것을 특징으로 하는 백연 저감 냉각탑.
제 5 항에 있어서,
상기 집진판은 상부와 하부가 개방되고 내부가 중공인 사각통 형상, 원통 형상 또는 육각통 형상이 격자 형상으로 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 백연 저감 냉각탑.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 분사 노즐부와 상기 방전부 사이에 형성되어 상기 외부 공기가 유입되도록 하는 상부 공기 유입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백연 저감 냉각탑.