KR101657971B1

KR101657971B1 - 백연저감 엘리미네이터 장치

Info

Publication number: KR101657971B1
Application number: KR1020150052026A
Authority: KR
Inventors: 최상희
Original assignee: 최상희
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-09-20

Abstract

본 발명은 냉각탑의 열교환부를 통과한 냉각수에서 발생한 수증기에서 물 입자를 포집하는 엘리미네이터 장치에 있어서, 양극을 띠고, 대전된 입자를 모으고, 적어도 1 이상의 절곡된 절곡부가 형성되고, 기 설정된 간격으로 배치되는 복수개의 집진전극; 음극을 띠고, 상기 집진전극 사이에서 집진전극과 기 설정된 간격(d)을 두고 배치되는 복수개의 방전전극; 을 포함하고, 상기 집진전극 및 방전전극 사이에 직류 전압이 가해지고, 냉각탑의 열교환부를 통과한 냉각수에서 발생한 수증기가 상기 집진전극 및 방전전극 사이를 통과하면 상기 방전전극의 코로나 방전에 의해 수증기 중 물 입자는 음전하로 대전 되어 상기 집진전극으로 끌려 붙게 되는 것을 특징으로 하는 백연저감 엘리미네이터 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 수증기 중 물 입자의 포집을 위한 코로나 방전기능 부분과 비산방지 기능을 위한 엘리미네이터 부분이 별도로 구성되지 않고, 두 기능을 하나의 장치에서 구현할 수 있도록 구성하여 냉각탑의 일상적인 사용시에는 엘리미네이터에 의해 비산이 방지되고, 비가 오거나 습도가 높은 날 등에는 전원이 공급되어 수증기 중 물 입자의 포집이 효율적으로 이루어지는 백연저감 엘리미네이터 장치를 제공할 수 있다.

Description

백연저감 엘리미네이터 장치{PLUME ABATEMENT ELIMINATOR}

본 발명은 백연저감 엘리미네이터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수증기 중 물 입자의 포집을 위한 코로나 방전기능 부분과 비산방지 기능을 위한 엘리미네이터 부분이 별도로 구성되지 않고, 두 기능을 하나의 장치에서 구현할 수 있도록 구성하여 냉각탑의 일상적인 사용시에는 엘리미네이터에 의해 비산이 방지되고, 비가 오거나 습도가 높은 날 등에는 전원이 공급되어 수증기 중 물 입자의 포집이 효율적으로 이루어지는 백연저감 엘리미네이터 장치에 관한 것이다.

본 발명은 백연저감 엘리미네이터 장치에 관한 것이다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 냉각시스템의 냉각탑에서 펌프에 의하여 펌핑된 물이 노즐을 통해 분사되면 그 일부가 증발되어 열을 빼앗기는 구조이다.

기존의 냉각탑은 열교환부를 통과하면서 고온다습해진 수증기가 그대로 외부로 배출되면서 상대적으로 차가운 외기와 접촉하여 과포화된 수증기가 마치 연기처럼 보이는 백연현상이 발생한다는 문제점이 있다.

백연현상의 수증기는 인체에 무해하지만 유해한 공기처럼 느껴질 수 있어 냉각탑 주변의 주민에 의해 민원이 발생할 수 있다는 문제점도 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록실용신안공보 제20-0225753호 등에 개시되어 있으나, 상술한 문제점에 대한 근본적인 해결책은 제시되고 있지 못하는 실정이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 수증기 중 물 입자의 포집을 위한 코로나 방전기능 부분과 비산방지 기능을 위한 엘리미네이터 부분이 별도로 구성되지 않고, 두 기능을 하나의 장치에서 구현할 수 있도록 구성하여 냉각탑의 일상적인 사용시에는 엘리미네이터에 의해 비산이 방지되고, 비가 오거나 습도가 높은 날 등에는 전원이 공급되어 수증기 중 물 입자의 포집이 효율적으로 이루어지는 백연저감 엘리미네이터 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 적어도 1 이상의 절곡부가 집진전극에 형성되어 냉각탑 내의 공기가 집진전극 사이를 통과할 때 공기의 흐름이 급격하게 변화해 원심력에 의해 공기 중 물 입자가 더욱 용이하게 집진전극에 포집되는 백연저감 엘리미네이터 장치를 제공하기 위함이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 복수개의 엘리미네이터 모듈에는 선택적으로 전원을 공급할 수 있어 에너지 절감 효과가 있는 백연저감 엘리미네이터 장치를 제공하기 위함이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 따른 백연저감 엘리미네이터 장치는, 냉각탑의 열교환부를 통과한 냉각수에서 발생한 수증기에서 물 입자를 포집하는 엘리미네이터 장치에 있어서, 양극을 띠고, 대전된 입자를 모으고, 적어도 1 이상의 절곡된 절곡부가 형성되고, 기 설정된 간격으로 배치되는 복수개의 집진전극; 음극을 띠고, 상기 집진전극 사이에서 집진전극과 기 설정된 간격을 두고 배치되되, 상기 집진전극의 절곡부 높이까지 형성되는 복수개의 방전전극; 을 포함하고, 상기 집진전극 및 방전전극 사이에 직류 전압이 가해지고, 냉각탑의 열교환부를 통과한 냉각수에서 발생한 수증기가 상기 집진전극 및 방전전극 사이를 통과하면 상기 방전전극의 코로나 방전에 의해 수증기 중 물 입자는 음전하로 대전 되어 상기 집진전극으로 끌려 붙게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집진전극과 방전전극을 내부에 포함시키는 프레임을 더 포함하고, 상기 프레임은 상기 복수의 집진전극과 방전전극의 양단부가 각각 체결되어 하나의 모듈을 형성하는 것을 특징으로 하고, 상기 복수의 집진전극 및 방전전극이 상기 프레임에 체결되어 형성된 모듈은 상기 냉각탑의 용량에 따라 복수 개가 수평으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집진 전극으로 전원을 공급하는 직류전원 공급장치는 상기 복수 개의 모듈에 각각 연결되고, 상기 냉각탑 운전 중 기 설정된 상황이나 백연저감 모드 선택시 기 설정된 모듈에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 수증기 중 물 입자의 포집을 위한 코로나 방전기능 부분과 비산방지 기능을 위한 엘리미네이터 부분이 별도로 구성되지 않고, 두 기능을 하나의 장치에서 구현할 수 있도록 구성하여 냉각탑의 일상적인 사용시에는 엘리미네이터에 의해 비산이 방지되고, 비가 오거나 습도가 높은 날 등에는 전원이 공급되어 수증기 중 물 입자의 포집이 효율적으로 이루어지는 백연저감 엘리미네이터 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 적어도 1 이상의 절곡부가 집진전극에 형성되어 냉각탑 내의 공기가 집진전극 사이를 통과할 때 공기의 흐름이 급격하게 변화해 원심력에 의해 공기 중 물 입자가 더욱 용이하게 집진전극에 포집되는 백연저감 엘리미네이터 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 복수개의 엘리미네이터 모듈에는 선택적으로 전원을 공급할 수 있어 에너지 절감 효과가 있는 백연저감 엘리미네이터 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각탑을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연저감 엘리미네이터 장치의 집진전극 및 방전전극을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연저감 엘리미네이터 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈화된 백연저감 엘리미네이터 장치가 복수 개 배치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연저감 엘리미네이터 장치에 전원공급장치가 연결된 모습을 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 집진 기능이 있는 엘리미네이터 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각탑을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각탑(10)은 냉각탑 중간측에 구비되어 고온의 냉각수가 내부로 유입되는 냉각수 유입구(11), 냉각탑 하측에 구비되어 다시 냉각된 저온의 냉각수가 외부로 배출되는 냉각수 배출구(12), 상기 냉각탑(10)의 하측에 형성되어 냉각된 저온의 냉각수가 모이고 상기 냉각수 배출구(12)가 일측에 형성되는 집수조(13), 고온의 냉각수와 저온의 외부공기가 직접 접촉될 수 있도록 하는 전열매체인 충진재로 구비되는 열교환부(14), 상기 냉각수 유입구(11)를 통해 유입된 냉각수를 상기 열교환부(14)로 분사하는 냉각수 분사 노즐(15), 모터(18)와 연결되어 냉각탑의 상측으로 송풍을 보내 고온의 냉각수를 냉각하는 송풍팬(16) 및 외부로부터 저온의 공기가 냉각탑 내부로 유입되는 외부공기 유입구(17)를 포함하여 형성된다.

즉, 상기 냉각탑(10)에서 고온의 냉각수는 상기 냉각수 유입구(11)를 통해 냉각탑(10) 내부로 유입된 후 상기 외부공기 유입구(17)를 통해 유입된 낮은 온도의 외부공기와 상기 열교환부(14)에서 접촉되어 냉각수 중 일부가 증발되면서 열이 빼앗기는 원리로 냉각된다.

이때, 고온다습해진 냉각수가 그대로 외부로 배출되면 상대적으로 차가운 외기와 접촉되었을 때 과포화된 수증기가 연기처럼 보이는 백연현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 백연저감 엘리미네이터 장치(100)를 상기 열교환부(14)와 송풍팬(16) 사이에 배치한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연저감 엘리미네이터 장치의 집진전극 및 방전전극을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하여 본 발명의 백연저감 엘리미네이터 장치에 대해 설명해 본다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 집진 기능이 있는 엘리미네이터 장치는 양극을 띠고, 대전된 입자를 모으는 집진전극(110); 과 음극을 띠고, 코로나 방전을 하는 방전전극(120); 을 포함한다.

상기 집진전극(110)은 복수 개가 기 설정된 일정한 간격으로 배치되고, 상기 방전전극(120)은 상기 집진전극(110) 사이에서 집진전극(110)과 기 설정된 간격(d)을 두고 복수개가 배치된다.

이때, 상기 집진전극(110)과 방전전극(120) 사이에 직류 전압을 가하고, 냉각탑(10)의 열교환부(14)를 통과한 냉각수에서 발생한 고온다습한 수증기를 상기 집진전극(110)과 방전전극(120) 사이를 통과시키면 상기 방전전극(120)에서 발생한 코로나 방전에 의해 수증기 중 물 입자는 음전하로 대전되어 상기 집진전극(110)으로 끌려가 붙게 된다.

즉, 상기 집진전극(110)과 방전전극(120) 사이에 고전압을 공급하면, 방전전극 주위에 전리현상(코로나 방전)이 발생하여 음전하가 상기 방전전극(120)으로부터 상기 집진전극(110)에 이르게 된다. 이때 수증기 중 물방울(미스트)은 음전하를 흡수하여 음이온으로 되고, 음으로 하전된 물방울(미스트)은 전계의 작용에 의한 쿨롱힘에 의해서 양으로 대전된 상기 집진전극(110) 사이에 흡인력이 작용하여 집진전극(110)에 달라 붙게 된다.

상기 집진전극(110)과 장전전극(120) 사이의 기 설정된 간격(d)은 인가되는 방전 전압에 비례한다.

즉, 기 설정된 간격(d)이 증가하면 상기 집진전극(110)과 방전전극(120) 사이에 인가되는 방전 전압도 증가하고, 수증기에 포함되어 있는 물 입자의 양에 따라서도 기 설정된 간격(d)이 증가하게 되는 것이다.

또한, 방전 전압이 너무 낮으면 방전 효율이 감소하고, 방전 전압이 너무 높으면 코로나 방전이 진행되지 않고, 스파크 방전이 발생하여 불꽃 생성되기 때문에 적절한 방전 전압을 인가하는 것이 중요하다.

이때, 상기 집진전극(110)은 적어도 1 이상 절곡된 절곡부가 형성된다.

이를 통해 상기 집진전극(110) 및 방전전극(120) 사이를 통과하는 수증기는 상기 절곡부에서 진행하는 방향이 급격하게 변하면서 원심력을 받아 상기 집진전극(110)에 부딪히면서 물 입자가 용이하게 포집될 수 있다.

상기 절곡부에서 절곡되는 각도 또는 절곡 횟수는 상기 집진전극(110)의 특성이나 포집 효율에 따라 달라질 수 있다.

일반적으로 절곡부가 많을수록 포집 효율은 높아지지만, 수증기의 흐름에는 방해가 될 수 있기 때문에 냉각탑의 조건에 따라 달리 설정할 수 있다.

예를 들어, 상기 절곡부는 도 2와 같이 ‘3’자 모양과 유사하게 3번 일정한 각을 가지고 절곡되어 제1절곡부(111), 제2절곡부(112) 및 제3절곡부(113)를 형성할 수 있다.

상기 열교환부(14)를 통과한 수증기는 상기 집진전극(110) 및 방전전극(120) 사이를 통과할 때, 먼저 제1절곡부(111)에서 수증기의 운동방향이 급격히 변화되어 원심력에 의해 상기 집진전극(110)에 한번 부딪히며 물 입자가 포집되고, 그 다음 제2절곡부(112)에서 수증기의 운동방향이 다시 급격히 변화되면서 원심력에 의해 상기 집진전극(110)에 부딪히며 물 입자가 포집되며, 마지막으로 제3절곡부(113)에서 수증기의 운동방향은 다시 한번 더 급격히 변화되면서 원심력에 의해 상기 집진전극(110)에 부딪히고 물 분자는 포집된다.

또는, 상기 절곡부를 곡선으로 구비되도록 형성할 수도 있고, 절곡부의 수를 줄이거나 늘릴 수도 있다.

또한, 상기 집진전극(110)에 포집된 물 입자는 절곡부에 의해 형성된 경사면을 따라 상기 집수조(13)로 신속하게 배출될 수 있다.

또한, 상기 방전전극(120)도 상기 집진전극(110)과 동일한 형태로 절곡되어 상기 집진전극(110)과 기 설정된 간격(d)을 유지할 수 있다.

상기 방전전극(120)은 상기 집진전극(110)과 마찬가지로 전도성 재질의 판으로 구비되고, 도 2에서와 같이 집진전극(110)과 길이는 동일하지만 높이는 상기 제1절곡부(111)까지만 오도록 형성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연저감 엘리미네이터 장치의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 복수의 집진전극(110) 및 방전전극(120)은 프레임(130) 내부에 배치된다.

상기 집진전극(110) 및 방전전극(120)은 상기 프레임(130)의 내부에 배치된 상태에서 하측 양단부가 상기 프레임(130)의 하측 양 모서리에 체결됨으로써 상기 프레임(130)에 고정된다.

이때, 체결 방법으로는 용접이나 볼트체결, 리벳체결 등을 이용할 수 있다.

또한, 상기 집진전극(110)의 상측 양단부 또한 상기 프레임(130)의 상측 양 모서리에 체결될 수 있다.

상기 집진전극(110)과 방전전극(120)에는 각각 직류전원 공급장치(140)와 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈화된 백연저감 엘리미네이터 장치가 복수 개 배치된 모습을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백연저감 엘리미네이터 장치에 전원공급장치가 연결된 모습을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 복수의 집진전극(110) 및 방전전극(120)이 상기 프레임(130)에 체결되어 형성된 모듈은 상기 냉각탑(10)의 용량에 따라 복수개가 수평으로 배치된다.

이때, 상기 집진전극(110)으로 전원을 공급하는 직류전원 공급장치(140)는 상기 복수 개의 모듈에 각각 연결되고, 상기 냉각탑(10) 운전 중 비가 오거나 습도가 높아지거나 계절이 겨울일 경우에는 기 설정된 모듈에 전원을 공급할 수 있다.

또한, 사용자에 의해 백연저감 모드가 선택될 때에도 기 설정된 모듈에 전원을 공급할 수 있다.

즉, 상기 직류전원 공급장치(140)는 각 모듈별로 각각 연결되어 있어, 상기 냉각탑(10)을 백연저감 상태로 운전할 목적으로 가동할 때 기 설정된 모듈에만 전원을 공급하여 불필요한 에너지 낭비를 방지할 수 있다.

따라서, 상기 복수의 모듈은 절연재나 애자 등을 이용해 서로 절연되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 냉각탑 11 냉각수 유입구
12 냉각수 배출구 13 집수조
14 열교환부 15 냉각수 분사 노즐
16 송풍팬 17 외부공기 유입구
18 모터 100 백연저감 엘리미네이터
110 집진전극 111 제1절곡부
112 제2절곡부 113 제3절곡부
120 방전전극 130 프레임
140 직류전원 공급장치

Claims

냉각탑(10)의 열교환부(14)를 통과한 냉각수에서 발생한 수증기에서 물 입자를 제거하는 엘리미네이터 장치에 있어서,
양극을 띠고, 대전된 입자를 모으고, 적어도 1 이상의 절곡된 절곡부가 형성되고, 기 설정된 간격으로 배치되는 복수개의 집진전극(110);
음극을 띠고, 상기 집진전극(110) 사이에서 집진전극(110)과 기 설정된 간격(d)을 두고 배치되되, 상기 집진전극(110)의 절곡부 높이까지 형성되는 복수개의 방전전극(120); 을 포함하고,
상기 집진전극(110) 및 방전전극(120) 사이에 직류 전압이 가해지고, 냉각탑(10)의 열교환부(14)를 통과한 냉각수에서 발생한 수증기가 상기 집진전극(110) 및 방전전극(120) 사이를 통과하면 상기 방전전극(120)의 코로나 방전에 의해 수증기 중 물 입자는 음전하로 대전 되어 상기 집진전극(110)으로 끌려 붙게 되는 것을 특징으로 하는 백연저감 엘리미네이터 장치.
제 1항에 있어서,
상기 집진전극(110)과 방전전극(120)을 내부에 포함시키는 프레임(130)을 더 포함하고,
상기 프레임(130)은 상기 복수의 집진전극(110)과 방전전극(120)의 양단부가 각각 체결되어 하나의 모듈을 형성하는 것을 특징으로 하고,
상기 복수의 집진전극(110) 및 방전전극(120)이 상기 프레임(130)에 체결되어 형성된 모듈은 상기 냉각탑(10)의 용량에 따라 복수 개가 수평으로 배치되는 것을 특징으로 하는 백연저감 엘리미네이터 장치.
제 2항에 있어서,
상기 집진 전극(110)으로 전원을 공급하는 직류전원 공급장치(140)는 상기 복수 개의 모듈에 각각 연결되고, 상기 냉각탑(10) 운전 중 기 설정된 상황이나 백연저감 모드 선택시 기 설정된 모듈에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 백연저감 엘리미네이터 장치.