KR101451644B1 - 친환경 냉각탑 수력 터빈 및 이를 포함하는 친환경 냉각탑 - Google Patents

친환경 냉각탑 수력 터빈 및 이를 포함하는 친환경 냉각탑 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 폐루프형의 채널을 갖는 하우징과, 상기 하우징에 연결되고 상기 채널로 냉각수를 공급하는 유입관과, 상기 하우징과 연결되고 상기 냉각수가 배출되는 유출관을 갖는, 챔버 모듈; 및 상기 하우징에 내장되고 냉각팬의 구동축과 연결되는 상판과, 상기 유출관과 연통되는 중앙홀을 갖는 하판과, 상기 상판과 상기 하판의 사이에 배치되고 상기 구동축을 중심으로 나선 방향을 따라 절곡 형성되는 평면의 형상을 가지며, 상기 채널과 마주하도록 배치되어 상기 채널로 유입된 상기 냉각수의 수압에 의해 가장자리 영역이 가압되어 상기 구동축을 중심으로 회전하도록 형성되는 블레이드를 갖는, 러너 모듈을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 채널의 내주면 중 내측 둘레면에 형성되고, 상기 유입관이 상기 채널에 연결된 지점으로부터 상기 냉각수의 진행 방향을 따라 상기 채널의 일 지점까지 연장되는 폐쇄 영역부; 및 상기 채널의 내측 둘레면에 상기 일 지점으로부터 상기 진행 방향을 따라 형성되고, 상기 블레이드를 향해 개방되는 개방 영역부를 더 포함하는, 친환경 냉각탑 수력 터빈을 제공한다.

Description

친환경 냉각탑 수력 터빈 및 이를 포함하는 친환경 냉각탑{HYDRAULIC TURBINE FOR ECO-FRIENDLY COOLING TOWER AND ECO-FRIENDLY COOLING TOWER HAVING THE SAME}
본 발명은 냉각탑에 사용되는 수력 터빈 및 이를 포함하는 친환경 냉각탑에 관한 것이다.
일반적으로, 고온의 외부 설비 등을 냉각하기 위하여 냉각탑이 사용된다. 냉각탑은 대체로 냉각수를 순환할 수 있게 구성되고, 이 순환되는 냉각수는 열교환부를 통해 고온의 외부 설비와 열적으로 연결되어, 외부 설비로부터 열을 흡수하게 된다.
냉각탑은 주로 분사 노즐 및 냉각팬을 구비하여서, 냉각수가 흡수한 열을 배출시킬 수 있게 구성된다. 구체적으로, 분사 노즐을 통해 냉각수가 분사되면, 냉각팬의 회전에 의해 공기가 송풍되고, 이에 의해 분사된 냉각수가 기화되면서 열이 배출되도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 냉각팬의 구동을 위해 별도의 동력부가 구비되어야만 하므로 에너지 효율성이 떨어진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 수력 터빈을 구비하여서, 냉각수의 수압에 의해 냉각팬을 구동하도록 구성되는 냉각탑이 개발되고 있으나, 이러한 수력 터빈은 제조가 쉽지 않다.
본 발명의 목적은, 냉각수의 수압에 의해 냉각팬을 구동할 수 있어 소요되는 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 제조가 용이한, 친환경 냉각탑 수력 터빈 및 이를 포함하는 친환경 냉각탑을 제공하는 것이다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 친환경 냉각탑 수력 터빈은, 폐루프형의 채널을 갖는 하우징과, 상기 하우징에 연결되고 상기 채널로 냉각수를 공급하는 유입관과, 상기 하우징과 연결되고 상기 냉각수가 배출되는 유출관을 갖는, 챔버 모듈; 및 상기 하우징에 내장되고 냉각팬의 구동축과 연결되는 상판과, 상기 유출관과 연통되는 중앙홀을 갖는 하판과, 상기 상판과 상기 하판의 사이에 배치되고 상기 구동축을 중심으로 나선 방향을 따라 절곡 형성되는 평면의 형상을 가지며, 상기 채널과 마주하도록 배치되어 상기 채널로 유입된 상기 냉각수의 수압에 의해 가장자리 영역이 가압되어 상기 구동축을 중심으로 회전하도록 형성되는 블레이드를 갖는, 러너 모듈을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 채널의 내주면 중 내측 둘레면에 형성되고, 상기 유입관이 상기 채널에 연결된 지점으로부터 상기 냉각수의 진행 방향을 따라 상기 채널의 일 지점까지 연장되는 폐쇄 영역부; 및 상기 채널의 내측 둘레면에 상기 일 지점으로부터 상기 진행 방향을 따라 형성되고, 상기 블레이드를 향해 개방되는 개방 영역부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 채널은, 상기 냉각수의 진행 방향을 따라 단면적이 작아지도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 하우징은, 상기 채널의 내주면 중 외측 둘레면에 돌출 형성되는 톱니형 브라켓을 더 포함할 수 있다.
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여기서, 상기 블레이드는, 상기 상판의 둘레 방향을 따라 복수개가 구비되고, 상기 러너 모듈은, 상기 복수의 블레이드의 외측 가장자리에 상기 둘레 방향을 따라 설치되어, 상기 외측 가장자리 영역 중 일정 영역을 폐쇄하도록 형성되는 측판을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 러너 모듈은, 상기 블레이드에 설치되어 상기 블레이드를 향해 유입되는 상기 냉각수를 상기 유출관으로 안내하기 위한 가이드 브라켓을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 브라켓은, 상기 블레이드에 연결되는 가이드판; 및 상기 가이드판에서 절곡되어 연장되는 블록판을 포함할 수 있다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 실시예와 관련된 친환경 냉각탑은, 상기 친환경 냉각탑 수력 터빈; 상기 상판과 연결되는 구동축과, 상기 구동축과 연결되는 냉각팬을 갖는, 송풍 유닛; 상기 유출관과 연결되고 상기 냉각수를 분사하도록 형성되어 상기 냉각팬의 회전에 따른 송풍에 의해 상기 냉각수를 기화 냉각되도록 하는 분사 노즐과, 상기 분사된 냉각수를 저장하는 저수조를 갖는, 냉각조 유닛; 및 상기 저수조와 상기 유입관을 상호 연결하는 순환관과, 상기 저수조에 저장된 냉각수를 상기 유입관으로 압송하는 펌프와, 상기 순환관과 열적으로 연결되고 피냉각 대상물과 연결되는 열교환부를 갖는, 순환 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구동축과 연결되는 동력부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구동축의 회전 속도를 감지하는 속도 센서 및 상기 저수조에 저장된 냉각수의 온도를 감지하는 온도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 유닛; 및 상기 센서 유닛으로부터 수신되는 상기 회전 속도 및 상기 냉각수의 온도 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 동력부의 구동을 제어하는 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 회전 속도가 설정 속도 이하이면, 상기 동력부를 구동하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 순환 유닛은, 상기 순환관과 상기 유입관을 상호 연결하는 제1 분기관; 상기 순환관과 상기 분사 노즐과 상호 연결되는 제2 분기관; 상기 제1 분기관에 설치되는 제1 밸브; 및 상기 제2 분기관에 설치되는 제2 밸브를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 냉각수의 온도가 제1 설정 온도 이하이면, 상기 제1 밸브를 폐쇄하고 상기 제2 밸브를 개방하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 냉각수의 온도가 제2 설정 온도 이상이면, 상기 제1 밸브를 개방하고 상기 제2 밸브를 폐쇄하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브는, 각각 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명과 관련된 친환경 냉각탑 수력 터빈 및 친환경 냉각탑에 의하면, 블레이드가 절곡 형성되는 평면의 형태를 가지므로, 하나의 평판을 절곡하여 제작함으로써 용이하게 제조 가능하다.
아울러, 이러한 블레이드는 냉각수의 수압에 의해 회전하도록 구성되므로, 냉각팬을 구동하기 위한 별도의 동력부가 구비될 필요가 없어 효율성이 우수하다.
또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명과 관련된 친환경 냉각탑에 의하면, 러너 모듈과 선택적으로 또는 동시에 구동될 수 있는 동력부가 구비될 수 있어, 상황에 따라 냉각팬의 회전 여부 또는 회전 속도를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)을 구비하는 친환경 냉각탑(200)의 구조도이다.
도 2는 도 1의 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)의 확대도이다.
도 4는 도 1의 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)의 횡단면도이다.
도 5는 도 1의 친환경 냉각탑(200)의 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 냉각탑 수력 터빈 및 이를 포함하는 친환경 냉각탑에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)을 구비하는 친환경 냉각탑(200)의 구조도이다.
본 도면을 참조하면, 친환경 냉각탑(200)은 친환경 냉각탑 수력 터빈(100), 송풍 유닛(210), 냉각조 유닛(220), 순환 유닛(230), 동력부(240), 센서 유닛(250), 및 제어 유닛(260)을 포함할 수 있다.
친환경 냉각탑 수력 터빈(100)은 송풍 유닛(210)을 구동하기 위한 구성이다. 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술한다.
다시 도 1을 참조하면, 송풍 유닛(210)은 냉각수(C)를 기화시켜 냉각하기 위한 구성이다. 송풍 유닛(210)은 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)과 연결된다.
냉각조 유닛(220)은 분사 노즐(221) 및 저수조(223)를 포함할 수 있다. 분사 노즐(221)은 냉각수(C)를 분사하기 위한 구성이다. 분사 노즐(221)은 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)과 연결된다. 저수조(223)는 분사 노즐(221)로부터 분사된 냉각수(C)를 저장하는 구성이다.
순환 유닛(230)은 순환관(231), 제1 분기관(232), 제2 분기관(233), 제1 밸브(234), 제2 밸브(235), 펌프(236), 및 열교환부(237)를 포함할 수 있다. 순환관(231)은 냉각수(C)를 순환시키기 위한 구성이다. 순환관(231)은 저수조(223)와 연결된다. 제1 분기관(232)은 순환관(231)과 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)을 상호 연결한다. 제2 분기관(233)은 순환관(231)과 분사 노즐(221)을 상호 연결한다. 제1 밸브(234)는 제1 분기관(232)에 설치되고, 제2 밸브(235)는 제2 분기관(233)에 설치된다. 여기서, 제1 밸브(234) 및 제2 밸브(235)는 각각 전자 제어 가능한 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. 펌프(236)는 저수조(223)에 저장된 냉각수(C)를 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)으로 압송하도록 구성된다. 펌프(236)는 대략 35㎾ 내지 40㎾의 출력을 가질 수 있다. 열교환부(237)는 순환관(231)과 열적으로 연결되고 피냉각 대상물과 연결된다.
동력부(240)는 송풍 유닛(210)과 연결된다. 동력부(240)는 전기 모터 등으로 구성될 수 있고, 대략 1㎾ 내지 5㎾의 출력을 가질 수 있다.
센서 유닛(250)은 속도 센서(251) 및 온도 센서(253)를 포함할 수 있다. 속도 센서(251)는 송풍 유닛(210)의 회전 속도를 감지하도록 구성된다. 온도 센서(253)는 저수조(223)에 저장된 냉각수(C)의 온도를 감지하도록 구성된다.
제어 유닛(260)은 센서 유닛(250)으로부터 수신되는 회전 속도 및 냉각수(C)의 온도 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 동력부(240), 제1 밸브(234), 및 제2 밸브(235)의 구동을 제어하도록 구성된다.
이하에서는, 친환경 냉각탑(200)의 작동 방식에 대해 설명한다.
상술한 것과 같이, 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)은 제1 분기관(232)과 연결되어, 제1 분기관(232)으로부터 냉각수(C)를 공급 받는다. 여기서, 냉각수(C)는 상술한 펌프(236)에 의해 압송되므로 일정한 수압을 가지며, 이에 의해 냉각수(C)는 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)을 가압하게 된다. 이러한 가압 과정을 통해 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)은 회전하게 되며, 이에 의해 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)과 연결된 송풍 유닛(210)도 함께 회전하게 된다. 이와 같이 송풍 유닛(210)이 회전하면, 저수조(223) 내부의 공기(A)가 송풍되어 송풍 유닛(210)의 상측으로 토출될 수 있다.
친환경 냉각탑 수력 터빈(100)을 거친 냉각수(C)는 분사 노즐(221)을 통해 분사되는데, 이 때 저수조(223) 내부에는 상술한 것과 같이 송풍 유닛(210)에 의해 공기(A)가 강제 송풍되므로, 분사된 냉각수(C)는 일정량 기화하게 된다. 이러한 기화 과정을 통해 냉각수(C)는 일정 정도 냉각되고, 이후 저수조(223)의 내부에 저장된다. 여기서, 냉각수(C)의 온도 강하량은 대략 4℃ 내지 6℃일 수 있다. 구체적으로, 제1 분기관(232)의 냉각수(C)가 35℃ 내지 39℃의 온도를 가지는 경우, 저수조(223)에 저장된 냉각수(C)는 대략 30℃ 내지 34℃의 온도를 가질 수 있다.
이러한 저온의 냉각수(C)는 순환관(231)을 통해 열교환부(237)로 압송된다. 열교환부(237)는 고온의 피냉각 대상물과 연결되고 순환관(231)과 열적으로 연결되므로, 피냉각 대상물은 저온의 냉각수(C)에 의해 냉각되고, 이와 반대로 냉각수(C)는 일정 정도 가열된다. 구체적으로, 냉각수(C)는 대략 4℃ 내지 6℃ 만큼 상승하여 다시 35℃ 내지 39℃의 온도를 가질 수 있고, 피냉각 대상물은 58℃ 내지 62℃에서 4℃ 내지 6℃ 만큼 하강하여 53℃ 내지 57℃의 온도를 가질 수 있다. 이러한 고온의 냉각수(C)는 펌프(236)에 의해 다시 제1 분기관(232)으로 압송될 수 있다.
이상에서는, 송풍 유닛(210)이 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)에 의해서만 회전 구동되는 무동력 작동 방식에 대해 설명하였으나, 송풍 유닛(210)은 동력부(240)에 의해서도 회전 구동될 수 있는 바, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 후술한다.
도 2는 도 1의 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)의 종단면도이고, 도 3은 도 1의 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)의 확대도이며, 도 4는 도 1의 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)의 횡단면도이다.
본 도면들을 참조하면, 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)은 챔버 모듈(110), 및 러너 모듈(130)을 포함할 수 있다.
챔버 모듈(110)은 하우징(111), 유입관(116), 및 유출관(117)을 포함할 수 있다.
하우징(111)은 원통형으로 형성될 수 있다. 하우징(111)은 채널(112), 톱니형 브라켓(113), 폐쇄 영역부(114), 및 개방 영역부(115)를 포함할 수 있다. 채널(112)은 하우징(111)의 내부에 그의 둘레 방향을 따라 형성되며, 이에 의해 냉각수(C)는 이 둘레 방향을 따라 진행하게 된다. 채널(112)은 냉각수(C)의 진행 방향(R)을 따라 단면적이 작아지도록 형성될 수 있다. 톱니형 브라켓(113)은 채널(112)의 내주면 중 외측 둘레면(112a)에 돌출 형성될 수 있다. 폐쇄 영역부(114)는 채널(112)의 내주면 중 내측 둘레면(112b)에 형성된다. 구체적으로, 폐쇄 영역부(114)는 유입관(116)이 채널(112)에 연결된 지점으로부터 냉각수(C)의 진행 방향(R)을 따라 채널(112)의 일 지점까지 연장 형성될 수 있다. 개방 영역부(115)는 채널(112)의 내측 둘레면(112b)에 형성되고 후술할 블레이드(133)를 향해 개방 형성될 수 있다. 개방 영역부(115)는 상술한 채널(112)의 일 지점으로부터 냉각수(C)의 진행 방향(R)을 따라 형성될 수 있다.
유입관(116)은 하우징(111)의 측면에 연결되고 채널(112)로 냉각수(C)를 공급하도록 형성될 수 있다.
유출관(117)은 하우징(111)의 저면에 연결되고 냉각수(C)가 배출되도록 형성될 수 있다. 유출관(117)은 전술한 분사 노즐(221)과 연결된다.
러너 모듈(130)은 하우징(111)에 내장되고, 송풍 유닛(210)의 구동축(211)을 중심으로 회전 가능하게 형성될 수 있다. 러너 모듈(130)은 상판(131), 하판(132), 블레이드(133), 측판(134), 및 가이드 브라켓(135)을 포함할 수 있다.
상판(131)은 하우징(111)에 내장되고 송풍 유닛(210)의 구동축(211)과 연결된다. 상판(131)은 원판의 형태를 가질 수 있다.
하판(132)은 하우징(111)에 내장되고 원추형으로 구성될 수 있다. 하판(132)은 중앙홀을 포함할 수 있고, 이 중앙홀은 유출관(117)과 연통될 수 있다.
블레이드(133)는 상판(131)과 하판(132)의 사이에 배치되고, 상판(131)의 둘레 방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다. 블레이드(133)는 구동축(211)을 중심으로 나선 방향을 따라 절곡 형성되는 평면의 형상을 가질 수 있다. 블레이드(133)는 그의 외측 가장자리(133a)가 채널(112)과 마주하도록 배치될 수 있다.
측판(134)은 원형으로 형성되고, 복수의 블레이드(133)의 외측 가장자리(133a)에 그의 둘레 방향을 따라 설치될 수 있다. 측판(134)은 블레이드(133)의 외측 가장자리(133a) 영역 중 일정 영역을 폐쇄하도록 형성될 수 있다.
가이드 브라켓(135)은 블레이드(133)를 향해 유입되는 냉각수(C)를 유출관(117)으로 안내하기 위한 구성이다. 가이드 브라켓(135)은 가이드판(136), 및 블록판(137)을 포함할 수 있다. 가이드판(136)은 블레이드(133)에 연결된다. 블록판(137)은 가이드판(136)에서 절곡되어 연장될 수 있다.
이하에서는, 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.
도 1을 참조하여 전술한 것과 같이, 유입관(116)은 제1 분기관(232)과 연결되어, 제1 분기관(232)으로부터 고온의 냉각수(C)를 공급 받을 수 있다. 공급된 냉각수(C)는 유입관(116)을 통해 채널(112)로 유입되며, 이후 채널(112)을 따라 진행할 수 있다. 이 경우, 냉각수(C)는 톱니형 브라켓(113)과 부딪혀 그의 진행 방향(R)이 채널(112)의 내측 둘레면(112b)을 향하도록 조절될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 냉각수(C)의 수압이 채널(112)의 외측 둘레면(112a)보다 내측 둘레면(112b)에 상대적으로 강하게 형성되어, 블레이드(133)를 보다 강하게 가압할 수 있다.
유입관(116)을 통해 채널(112)로 유입된 냉각수(C)는 유입관(116) 주변에서는 폐쇄 영역부(114)에 의해 차단되므로, 대부분의 냉각수(C)는 개방 영역부(115)까지 도달하게 된다. 여기서, 채널(112)은 전술한 것과 같이, 냉각수(C)의 진행 방향(R)을 따라 단면적이 작아지도록 형성되므로, 냉각수(C)는 개방 영역부(115)가 형성된 영역에서 보다 강한 수압을 가지게 된다. 이에 따라, 개방 영역부(115)를 통해 토출되는 냉각수(C)는 블레이드(133)의 가장자리 영역을 보다 강하게 가압하게 되어, 블레이드(133)의 회전 속도를 더욱 향상시킬 수 있다. 아울러, 블레이드(133)의 외측 가장자리(133a)에는 상술한 측판(134)이 설치되므로, 냉각수(C)가 배출될 수 있는 영역이 더욱 줄어들게 되어, 냉각수(C)의 수압을 더욱 증가시킬 수 있다.
블레이드(133)와 맞부딪친 냉각수(C)는 이후 가이드판(136)을 따라 안내되고, 블록판(137)에 의해 차단되어 유출관(117)을 향해 하향 배출될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 복수의 블레이드(133)를 통해 동시에 배출되는 냉각수(C)가 블레이드(133)들의 내측 가장자리(133b)의 사이에 형성된 공간에서 상호 혼합되어 와류가 발생하게 되는 현상을 방지할 수 있으므로, 냉각수(C)를 보다 신속하게 배출할 수 있다.
도 5는 도 1의 친환경 냉각탑(200)의 블록도이다.
본 도면을 참조하면, 제어 유닛(260)은 속도 센서(251) 및 온도 센서(253)와 접속되어 이들로부터 각각 구동축(211)의 회전 속도 및 냉각수(C)의 온도에 관한 정보를 수신하도록 구성된다. 제어 유닛(260)은 이들 정보에 기초하여 동력부(240), 제1 밸브(234), 및 제2 밸브(235)의 구동을 제어하도록 구성되며, 이하에서는 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하여 제어 유닛(260)의 작동 방식에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 냉각수(C)는 전술한 것과 같이 제1 분기관(232)을 통해 친환경 냉각탑 수력 터빈(100)으로 공급되어, 송풍 유닛(210)의 냉각팬(213)은 동력부(240)의 구동 없이도 회전할 수 있다. 이 때, 냉각수(C) 수압의 부족 등으로 인해 냉각팬(213)의 회전 속도가 설정 속도 이하인 경우라면, 제어 유닛(260)은 동력부(240)를 구동하도록 제어할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 친환경 냉각탑(200)은 외부 설비의 신속한 냉각이 필요한 경우에 보다 효과적으로 대응할 수 있다.
동력부(240)의 구동에 의해 저수조(223)의 냉각수(C)의 온도가 충분히 떨어진 경우, 또는 겨울과 같이 외기 온도가 충분히 낮은 경우 등에는, 제어 유닛(260)은 냉각팬(213)의 구동을 정지시킬 수 있다. 구체적으로, 냉각수(C)의 온도가 제1 설정 온도 이하인 경우, 제어 유닛(260)은 동력부(240)를 정지시키고, 또한 제1 밸브(234)를 폐쇄하고 제2 밸브(235)를 개방하도록 제어하여, 냉각수(C)가 제2 분기관(233)으로부터 직접 분사 노즐(221)로 공급되도록 할 수 있다.
또한, 냉각수(C)가 다시 가열되어 그의 온도가 제2 설정 온도 이상으로 오른 경우, 제어 유닛(260)은 제1 밸브(234)를 개방하고 제2 밸브(235)를 폐쇄하도록 제어하여, 냉각수(C)가 제1 분기관(232)을 통해 러너 모듈(130)을 회전시키도록 할 수 있다.
이상과 달리, 제어 유닛(260)은 설정 속도 및 설정 온도에 따라 동력부(240), 제1 밸브(234), 및 제2 밸브(235)를 또 다른 방식으로 제어할 수도 있다. 이러한 제어에 의해, 친환경 냉각탑(200)은 냉각팬(213)을 각각 러너 모듈(130) 만으로 구동하거나, 또는 러너 모듈(130)과 동력부(240)를 병합하여 구동할 수도 있어, 소요되는 에너지의 소모량을 효율적으로 제어할 수 있다.
상기와 같은 친환경 냉각탑 수력 터빈 및 이를 포함하는 친환경 냉각탑은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 친환경 냉각탑 수력 터빈
110: 챔버 모듈
130: 러너 모듈
200: 친환경 냉각탑
210: 송풍 유닛
220: 냉각조 유닛
230: 순환 유닛
240: 동력부
250: 센서 유닛
260: 제어 유닛

Claims (15)

  1. 폐루프형의 채널을 갖는 하우징과, 상기 하우징에 연결되고 상기 채널로 냉각수를 공급하는 유입관과, 상기 하우징과 연결되고 상기 냉각수가 배출되는 유출관을 갖는, 챔버 모듈; 및
    상기 하우징에 내장되고 냉각팬의 구동축과 연결되는 상판과, 상기 유출관과 연통되는 중앙홀을 갖는 하판과, 상기 상판과 상기 하판의 사이에 배치되고 상기 구동축을 중심으로 나선 방향을 따라 절곡 형성되는 평면의 형상을 가지며, 상기 채널과 마주하도록 배치되어 상기 채널로 유입된 상기 냉각수의 수압에 의해 가장자리 영역이 가압되어 상기 구동축을 중심으로 회전하도록 형성되는 블레이드를 갖는, 러너 모듈을 포함하고,
    상기 하우징은,
    상기 채널의 내주면 중 내측 둘레면에 형성되고, 상기 유입관이 상기 채널에 연결된 지점으로부터 상기 냉각수의 진행 방향을 따라 상기 채널의 일 지점까지 연장되는 폐쇄 영역부; 및
    상기 채널의 내측 둘레면에 상기 일 지점으로부터 상기 진행 방향을 따라 형성되고, 상기 블레이드를 향해 개방되는 개방 영역부를 더 포함하는, 친환경 냉각탑 수력 터빈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널은,
    상기 냉각수의 진행 방향을 따라 단면적이 작아지도록 형성되는, 친환경 냉각탑 수력 터빈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 채널의 내주면 중 외측 둘레면에 돌출 형성되는 톱니형 브라켓을 더 포함하는, 친환경 냉각탑 수력 터빈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드는, 상기 상판의 둘레 방향을 따라 복수개가 구비되고,
    상기 러너 모듈은,
    상기 복수의 블레이드의 외측 가장자리에 상기 둘레 방향을 따라 설치되어, 상기 외측 가장자리 영역 중 일정 영역을 폐쇄하도록 형성되는 측판을 더 포함하는, 친환경 냉각탑 수력 터빈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 러너 모듈은,
    상기 블레이드에 설치되어 상기 블레이드를 향해 유입되는 상기 냉각수를 상기 유출관으로 안내하기 위한 가이드 브라켓을 더 포함하는, 친환경 냉각탑 수력 터빈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 브라켓은,
    상기 블레이드에 연결되는 가이드판; 및
    상기 가이드판에서 절곡되어 연장되는 블록판을 포함하는, 친환경 냉각탑 수력 터빈.
  9. 제1항에 기재된 친환경 냉각탑 수력 터빈;
    상기 상판과 연결되는 구동축과, 상기 구동축과 연결되는 냉각팬을 갖는, 송풍 유닛;
    상기 유출관과 연결되고 상기 냉각수를 분사하도록 형성되어 상기 냉각팬의 회전에 따른 송풍에 의해 상기 냉각수를 기화 냉각되도록 하는 분사 노즐과, 상기 분사된 냉각수를 저장하는 저수조를 갖는, 냉각조 유닛; 및
    상기 저수조와 상기 유입관을 상호 연결하는 순환관과, 상기 저수조에 저장된 냉각수를 상기 유입관으로 압송하는 펌프와, 상기 순환관과 열적으로 연결되고 피냉각 대상물과 연결되는 열교환부를 갖는, 순환 유닛을 포함하는, 친환경 냉각탑.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동축과 연결되는 동력부를 더 포함하는, 친환경 냉각탑.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동축의 회전 속도를 감지하는 속도 센서 및 상기 저수조에 저장된 냉각수의 온도를 감지하는 온도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 유닛; 및
    상기 센서 유닛으로부터 수신되는 상기 회전 속도 및 상기 냉각수의 온도 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 동력부의 구동을 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는, 친환경 냉각탑.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 회전 속도가 설정 속도 이하이면, 상기 동력부를 구동하도록 제어하는, 친환경 냉각탑.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 순환 유닛은,
    상기 순환관과 상기 유입관을 상호 연결하는 제1 분기관;
    상기 순환관과 상기 분사 노즐과 상호 연결되는 제2 분기관;
    상기 제1 분기관에 설치되는 제1 밸브; 및
    상기 제2 분기관에 설치되는 제2 밸브를 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 냉각수의 온도가 제1 설정 온도 이하이면, 상기 제1 밸브를 폐쇄하고 상기 제2 밸브를 개방하도록 제어하는, 친환경 냉각탑.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 냉각수의 온도가 제2 설정 온도 이상이면, 상기 제1 밸브를 개방하고 상기 제2 밸브를 폐쇄하도록 제어하는, 친환경 냉각탑.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브는,
    각각 솔레노이드 밸브를 포함하는, 친환경 냉각탑.
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