KR102270023B1 - Cooling tower with multiple air flow and water distribution method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 24시간 연중 냉수가 필요한 산업현장에서 냉동기 응축 폐열을 제거함은 물론, 동절기에는 냉동기(냉동사이클)를 사용하지 않고 열원부하 측에 사용되는 냉수 냉각을 가능하게 하고 간절기에는 냉각수를 이용하여 냉수 냉각을 보조하도록 하여 고전력 소비 장치인 냉동기의 운전 비용을 절감 할 수 있도록, 구조가 개선된 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑에 관한 것이다, The present invention relates to a pre-cooling cooling tower to which a multiple air flow and water distribution method is applied, and more particularly, it removes the condensed waste heat of a refrigerator in an industrial site that requires cold water 24 hours a day, and does not use a refrigerator (refrigeration cycle) in the winter season Multiple air flow and water distribution method with improved structure to enable cooling of the cold water used on the heat source load side, and to reduce the operating cost of the refrigerator, which is a high power consumption device, by using the cooling water to assist in cooling the cold water in the changing season. This relates to the applied pre-cooling cooling tower,
기계통풍식 냉각탑은 냉각탑으로 유입되는 고온의 냉각수와 외기 공기를 접촉시켜, 고온의 냉각수를 일부 증발시켜 증발 될 때의 높은 증발잠열을 고온의 냉각수에서 공급하여 약 1% 증발 시 고온의 냉각수 온도를 약 5.63℃를 냉각 할 수 있게 된다.Mechanical ventilation cooling towers contact the high-temperature cooling water flowing into the cooling tower with outside air to partially evaporate the high-temperature cooling water and supply high latent heat of evaporation from the high-temperature cooling water to reduce the high-temperature cooling water temperature when about 1% is evaporated. It is possible to cool about 5.63℃.
냉각탑의 능력은 고온의 냉각수 입구 온도와 외기 습구온도에 차이에 따라 결정되며, 차이가 클수록 냉각이 용이 하게 되며, 통상적으로 냉각수 입/출구 온도의 차이(레인지)를 5℃, 냉각수 출구 온도와 외기 습구온도의 차이(어프로치)를 5℃로 적용 설계하게 되고, 표준 설계 조건은 37/32/27℃가 된다. 냉각수 입/출구 설계 조건은 변화가 없으나, 연중 운전 시 외기 습구온도가 변화하므로 동일한 냉각탑에서도 습구온도 변화에 따라 능력변화가 생기게 되고, 간절기나 동절기의 경우 냉각수 온도를 아주 낮게 만들 수 있게 되고, 이 때 냉각탑에서 냉각수 생산이 아닌 냉수 생산이 가능하게 된다.The capacity of the cooling tower is determined by the difference between the hot coolant inlet temperature and the outside air wet bulb temperature. The larger the difference, the easier the cooling. Usually, the difference (range) between the cooling water inlet/outlet temperature is 5℃, and the cooling water outlet temperature and the outside air temperature. The difference in wet bulb temperature (approach) is applied to 5℃ and the standard design condition is 37/32/27℃. Although the cooling water inlet/outlet design conditions do not change, the outside air wet-bulb temperature changes during year-round operation, so even in the same cooling tower, the capacity changes according to the wet-bulb temperature change. When the cooling tower does not produce cooling water, it becomes possible to produce cold water.
이 경우를 프리쿨링이라고 하고 냉각수계는 공기와 접촉이 있는 개방계 수배관이며, 냉수계는 공기와의 접촉이 없는 밀폐계 수배관이므로 프리쿨링 방식은 2가지가 있게 된다. 개방형 냉각탑으로 냉수 생산 시에는 개방계와 밀폐계 중간에 열교환기를 두어 생산된 냉수를 간접 전달하고, 밀폐형 냉각탑인 경우에는 냉각탑에서 생산된 냉수를 직접 공급하게 된다. 다만 밀폐형 냉각탑은 개방형 냉각탑에 비해 증발 면적이 적으므로 개방형에 의해 약 2배 이상의 용량이 필요하게 된다.This case is called pre-cooling, and the cooling water system is an open system water pipe that is in contact with air, and the cold water system is a closed system water pipe that does not come in contact with air, so there are two pre-cooling methods. When producing cold water with an open cooling tower, a heat exchanger is placed between the open system and the closed system to indirectly transmit the produced cold water, and in the case of a closed cooling tower, the cold water produced in the cooling tower is directly supplied. However, since the closed cooling tower has a smaller evaporation area compared to the open type cooling tower, an open type cooling tower requires about twice the capacity.
종래의 냉각탑을 이용한 프리쿨링 시스템은 냉동기의 운전이 필요 없는 동절기에만 사용이 가능하고, 부분적으로 냉수를 공급할 수 있는 간절기에는 냉동기의 부분 부하를 절감하여 에너지 절감이 가능하지만, 냉각탑에서 냉동기의 응축폐열을 동시에 제거하지 못하므로 한 대의 냉각탑으로는 냉수 생산과 냉각수 냉각을 동시에 처리할 수 없는 문제가 있었다. 이를 극복하기 위해서는 여분의 냉각탑을 추가로 설치해야 하고 이에 따른 설비비 문제로 냉각탑을 이용한 프리쿨링 적용은 실질적으로 어렵게 된다.The conventional pre-cooling system using a cooling tower can be used only in the winter season when the operation of the refrigerator is not required, and it is possible to save energy by reducing the partial load of the refrigerator in the season when cold water can be partially supplied. Since it cannot be removed at the same time, there was a problem that one cooling tower could not simultaneously process cold water production and cooling water cooling. In order to overcome this, it is necessary to additionally install an extra cooling tower, and it is practically difficult to apply precooling using the cooling tower due to the problem of equipment cost.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소비전력 절감 및 에너지 사용효율 향상을 가능하게 하는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑을 제공하고자 하는 것이다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a precooling cooling tower to which multiple air flow and water distribution methods are applied, which enables power consumption reduction and energy use efficiency improvement.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑은, 냉동사이클을 형성하는 응축기를 냉각시켜 주기 위한 냉각수를 제1온도에서 제2온도로 낮춰 주기 위한 것으로, 격벽에 의해 서로 구획된 제1공간과 제2공간을 포함하고, 상기 제1공간과 제2공간 각각의 하측에는 제1수조와 제2수조가 마련되며, 상기 제1공간과 제2공간 각각의 상측에는 상기 응축기를 경유한 냉각수가 유입되고 유입된 냉각수를 각 수조 측으로 분사시키는 제1분사기와 제2분사기가 마련되며, 상기 제1수조와 제1분사기 사이 및 제2수조와 제2분사기 사이 각각에는 제1잠열 교환기와 제2잠열 교환기가 마련되며, 상측에 송풍팬이 회전 가능하게 설치되며, 4면을 통해 공기 유입이 가능하도록 상기 4면을 형성하는 측면 프레임부에 각각 개방구가 형성되어 있는 케이스; 및 하절기에는 상기 케이스의 4면 중 3면(개방구를 통해 항상 개방되어 있음)만이 개방되도록 상기 제1공간 측으로 공기 유입을 가능하게 하는 1면을 폐쇄시키고, 동절기에는 상기 케이스의 4면이 모두 개방되도록, 상기 케이스의 1면을 형성하는 측면 프레임부에 회전 가능하게 설치되는 댐퍼;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The pre-cooling cooling tower to which the multiple air flow and water distribution method is applied according to the present invention for achieving the above object is to lower the cooling water for cooling the condenser forming the refrigerating cycle from the first temperature to the second temperature, It includes a first space and a second space partitioned from each other by a partition wall, and a first water tank and a second water tank are provided below each of the first space and the second space, and each of the first space and the second space On the upper side, cooling water passing through the condenser flows in, and a first sprayer and a second sprayer for spraying the introduced coolant toward each water tank are provided, respectively, between the first water tank and the first sprayer and between the second water tank and the second sprayer. is provided with a first latent heat exchanger and a second latent heat exchanger, a blower fan is rotatably installed on the upper side, and an opening is formed in each of the side frame portions forming the four sides to allow air inflow through the four sides, case; And in the summer season, one side that allows air to flow into the first space is closed so that only 3 sides (which are always open through the opening) of the 4 sides of the case are opened, and in the winter season, all 4 sides of the case are closed and a damper rotatably installed on a side frame portion forming one surface of the case so as to be opened.
본 발명은 상기 제2수조 내에 배치되는 것으로, 상기 냉동사이클을 순환하는 냉수가 유입되고 그 유입된 냉수를 제2수조 내에 수용된 냉각수로 직접 냉각시켜 배출시키는 밀폐형 열교환기;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The present invention is disposed in the second water tank, and the cold water circulating in the refrigerating cycle is introduced, and the cold water introduced therein is directly cooled with the cooling water accommodated in the second water tank and discharged. It is preferable to further include a heat exchanger. Do.
본 발명은 하절기에 상기 냉동사이클을 통해 냉수 냉각이 가능하도록 냉수를 냉동사이클 궤도 상에 순환시킬 수 있게 하는 냉수측 정상 경로유닛; 및 동절기에 상기 냉동사이클을 작동시키지 않고도 냉수 냉각이 가능하도록, 열원부하 측을 경유한 냉수를 상기 밀폐형 열교환기에 유입되게 하는 냉수측 경로변경 유닛;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The present invention is a cold water side normal path unit to circulate cold water on the refrigeration cycle track to enable cold water cooling through the refrigeration cycle in summer; and a cold water-side path change unit for introducing cold water passing through a heat source load side into the sealed heat exchanger so that cold water can be cooled without operating the refrigeration cycle in winter.
본 발명은 간절기에 상기 냉동사이클을 사용함과 동시에 밀폐형 열교환기에 의한 냉수 냉각이 가능하도록, 상기 냉수측 정상경로 유닛과 밀폐형 열교환기를 선택적으로 유체이동 가능하게 하는 냉수측 하이브리드 경로유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The present invention further includes a cold water side hybrid path unit that allows the cold water side normal path unit and the sealed type heat exchanger to selectively fluidly move so that the cold water can be cooled by the sealed heat exchanger while using the refrigeration cycle in different seasons. it is preferable
본 발명은 하절기에 상기 제1공간 측에 위치한 제1분사기 및 제1잠열 교환기를 사용하지 않고도 상기 제2공간 측에 위치한 제2분사기와 제2잠열 교환기에 의해서만 상기 냉동사이클의 응축기를 경유한 냉각수를 냉각시킬 수 있게 하는 것으로, 상기 냉동사이클의 응축기와 상기 케이스의 제2공간 상측에 배치된 제2분사기를 서로 소통시키는 하절기용 제1연결관과, 상기 제2수조의 하측과 증발기를 소통시키는 제2연결관을 포함하는 하절기용 냉각수 순환계 유닛; 및 동절기에는 상기 냉동사이클을 사용하지 않고도 상기 제1수조 및 제2수조에 담긴 냉각수로 상기 밀폐형 열교환기로 유입된 냉수를 냉각시킬 수 있게 하는 것으로, 상기 하절기용 제1연결관과 상기 제1공간의 제1분사기를 소통시키는 동절기용 제1연결관과, 상기 제1수조와 제2수조를 서로 소통시키는 동절기용 제2연결관과, 상기 제2수조에서 토출된 냉각수를 상기 제1수조와 제2수조에 재차 유입시켜 줄 수 있도록 상기 제2수조와 상기 하절기용 제1연결관을 소통시키는 동절기용 제3연결관과, 그 제3연결관의 경로 상에 배치되는 순환펌프를 포함하는 동절기용 냉각수 순환계 유닛;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In the summer season, the cooling water passing through the condenser of the refrigeration cycle only by the second injector and the second latent heat exchanger located on the second space side without using the first injector and the first latent heat exchanger located on the side of the first space a first connection pipe for summer that communicates with each other the condenser of the refrigeration cycle and the second injector disposed on the upper side of the second space of the case, and the lower side of the second water tank and the evaporator a cooling water circulation system unit for summer including a second connection pipe; and cooling the cold water flowing into the sealed heat exchanger with the cooling water contained in the first and second water tanks without using the refrigeration cycle in the winter season. A first connection pipe for winter season for communicating the first sprayer, a second connection pipe for winter season for communicating the first water tank and the second water tank with each other, and the cooling water discharged from the second water tank to the first water tank and the second water tank Cooling water for winter including a third connection pipe for winter season that communicates the second water tank and the first connection pipe for summer season so that it can be introduced into the water tank again, and a circulation pump disposed on the path of the third connection pipe It is preferable to include a circulatory system unit.
본 발명은 상기 간절기에 제2공간 측에 위치한 제2분사기와 제2잠열 교환기를 사용하지 않고 상기 제1공간 측에 위치한 제1분사기 및 제1잠열 교환기에 의해서만 상기 냉동사이클의 응축기를 경유한 냉각수를 냉각시킬 수 있게 하는 간절기용 냉각수 순환계 유닛;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. In the present invention, the cooling water passing through the condenser of the refrigeration cycle only by the first injector and the first latent heat exchanger located on the first space side without using the second injector and the second latent heat exchanger located on the side of the second space during the changing season It is preferable to include; a cooling water circulation system unit for the changing seasons that allows to cool the.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑은, 냉각탑의 케이스를 두 개의 공간으로 구획되게 하고, 각 공간에 배치된 제1잠열 교환기와 제2잠열 교환기를 포함하며, 케이스의 4면 중 3면에는 항상 공기 유입이 가능하도록 개방구가 형성되어 있고, 나머지 1면에는 공기 유입을 선택적으로 가능하게 하는 댐퍼가 설치되도록 구성됨으로써, 하절기에는 1면이 폐쇄되도록 댐퍼를 회전시켜서 제2잠열 교환기를 이용하여 냉동사이클을 거친 냉각수 냉각을 가능하게 하고, 동절기에는 1면이 개방되도록 댐퍼를 작동시켜서 제1잠열 교환기 및 제2잠열 교환기를 이용하여 열원부하 측을 경유한 냉수 냉각을 가능하게 한다. The pre-cooling cooling tower to which the multi-air flow and water distribution method having the configuration as described above is applied divides the case of the cooling tower into two spaces, and includes a first latent heat exchanger and a second latent heat exchanger disposed in each space, , An opening is formed on 3 of the 4 sides of the case to allow air inflow at all times, and a damper that selectively enables air inflow is installed on the remaining 1 side, so that the damper is closed so that 1 side is closed in summer. It is rotated to enable cooling of the coolant that has passed through the refrigeration cycle using the second latent heat exchanger, and in winter, the damper is operated so that one side is open, so that the cold water passing through the heat source load side using the first and second latent heat exchangers allow cooling.
따라서, 본 발명에 따른 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑은 동절기에는 냉동사이클을 사용하지 않고도 냉각수를 이용한 냉수 냉각이 가능하게 되고, 하절기에는 하나의 잠열 교환기를 사용하여 냉각수 냉각이 가능하게 됨에 따라 소비전력을 절감시킬 수 있는 효과를 가진다.Therefore, in the precooling cooling tower to which the multiple air flow and water distribution method according to the present invention is applied, cold water cooling using cooling water is possible without using a refrigeration cycle in winter, and cooling water can be cooled using one latent heat exchanger in summer This has the effect of reducing power consumption.
그리고, 동절기에 상기 열원부하 측을 경유한 냉수를 냉동사이클을 사용하지 않고도 상기 제2수조 내에 배치된 밀폐형 열교환기에 유입시키고, 그 제2수조 내에서 제2잠열 교환기에 의해 냉각된 냉각수로 밀폐형 열교환기에서 순환하는 냉수를 직접 냉각시켜 주되, 제1수조 내에서 제1잠열 교환기에 의해 냉각된 냉각수를 제2수조 내에 유입시켜 줄 수 있도록 구성된 실시예에 의하면, 냉각 효율을 더욱 향상시켜 줄 수 있게 됨에 따라, 소비전력 절감 및 에너지 사용 효율 향상이 기대된다. In winter, the cold water passing through the heat source load is introduced into the sealed heat exchanger disposed in the second water tank without using a refrigeration cycle, and sealed heat exchange with the cooling water cooled by the second latent heat exchanger in the second water tank. According to the embodiment configured to directly cool the cold water circulating in the air tank, and to introduce the cooling water cooled by the first latent heat exchanger in the first water tank into the second water tank, the cooling efficiency can be further improved. Accordingly, it is expected to reduce power consumption and improve energy use efficiency.
또한, 간절기에 제2공간에 마련된 제2잠열 교환기를 이용하여 냉수 냉각을 보조하도록 구성되고, 제1공간에 마련된 제1잠열 교환기를 이용하여 냉동사이클의 응축기 냉각을 하도록 구성된 실시예에 의하면, 냉동사이클의 사용을 최소화하여 소비전력 절감을 가능하게 함은 물론, 냉각탑의 제1공간과 제2공간을 각각 냉수 냉각과 냉각수 냉각 용도로 구별되게 활용할 수 있도록 구성되어서 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다. In addition, according to the embodiment configured to assist the cooling of cold water by using the second latent heat exchanger provided in the second space during the changing season, and configured to cool the condenser of the refrigeration cycle using the first latent heat exchanger provided in the first space, refrigeration It is possible to reduce power consumption by minimizing the use of cycles, as well as to improve cooling efficiency by configuring the first and second spaces of the cooling tower to be used separately for cold water cooling and cooling water cooling, respectively. It is expected.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑의 사시도.
도 2는 본 발명 일실시예의 일부 구성을 분리하여 보인 분리 사시도.
도 3은 본 발명 일실시예의 부분절개 단면도.
도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 댐퍼의 동작과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명 일실시예에 채용된 댐퍼의 동작에 따른 기류 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명 일실시예의 하절기 냉각 메카니즘 및 관련 구성을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명 일실시예의 동절기 냉각 메카니즘 및 관련 구성을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명 일실시예의 간절기 냉각 메카니즘 및 관련 구성을 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view of a pre-cooling cooling tower to which a multi-air flow and water distribution method is applied according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded perspective view showing some components of an embodiment of the present invention separated.
3 is a partially cut-away cross-sectional view of an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an operation process of a damper employed in an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an airflow flow according to the operation of the damper employed in an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a summer cooling mechanism and related configuration of an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a winter cooling mechanism and related configuration of an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the cooling mechanism and related configuration between the seasons of an embodiment of the present invention.
이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.In the following description, in order to clarify the understanding of the present invention, descriptions of well-known techniques for the features of the present invention will be omitted. The following examples are detailed descriptions to help the understanding of the present invention, and it will be of course not to limit the scope of the present invention. Accordingly, equivalent inventions performing the same functions as the present invention will also fall within the scope of the present invention.
그리고, 이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 발명의 배경이 되는 기술에 대한 기재 내용과 중복되는 이하의 본 발명의 각 실시예에 관한 설명 역시 생략하기로 한다.In addition, in the following description, the same identification symbols mean the same configuration, and unnecessary redundant descriptions and descriptions of well-known technologies will be omitted. In addition, the description of each embodiment of the present invention that overlaps with the description of the technology that is the background of the invention will also be omitted.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a pre-cooling cooling tower to which a multi-air flow and water distribution method is applied according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑의 사시도이고, 도 2는 본 발명 일실시예의 일부 구성을 분리하여 보인 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명 일실시예의 부분절개 단면도이며, 도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 댐퍼의 동작과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명 일실시예에 채용된 댐퍼의 동작에 따른 기류 흐름을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명 일실시예의 하절기 냉각 메카니즘 및 관련 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명 일실시예의 동절기 냉각 메카니즘 및 관련 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명 일실시예의 간절기 냉각 메카니즘 및 관련 구성을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a perspective view of a pre-cooling cooling tower to which a multi-air flow and water distribution method is applied according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing some components of an embodiment of the present invention in isolation, and FIG. 3 is the present invention It is a partial cut-away cross-sectional view of an embodiment, and FIG. 4 is a view for explaining the operation process of the damper employed in an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an airflow flow according to the operation of the damper employed in the embodiment of the present invention 6 is a view for explaining the summer cooling mechanism and related configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view for explaining the winter cooling mechanism and related configuration of an embodiment of the present invention, FIG. It is a view for explaining the cooling mechanism and related configuration in the seasons of the embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑은, 냉동사이클을 형성하는 응축기(52)를 냉각시켜 주기 위한 냉각수를 제1온도에서 제2온도로 낮춰 주기 위한 것으로, 케이스(1)와 댐퍼(2)를 포함하여 이루어진다.1 to 3, the pre-cooling cooling tower to which the multiple air flow and water distribution method is applied according to an embodiment of the present invention provides cooling water for cooling the
상기 케이스(1)는, 1개의 분사기와 1개의 잠열 교환기로 이루어지는 종래기술과는 달리, 절기별로 소비전력을 최소화하여 에너지 사용 효율을 높일 수 있도록 2개의 분사기와 2개의 잠열 교환기를 선택적으로 사용할 수 있게 하는 구조가 태책되었다. 여기서 절기는 하절기, 동절기 및 하절기와 동절기 사이의 두 간절기를 포함하여 모두 4절기를 의미한다. In the
즉, 상기 케이스(1)는 격벽(D)에 의해 구획되고 각 구획된 공간에 분사기와 잠열 교환기가 배치되는 제1공간(11)과 제2공간(12)을 포함하여 이루어진다. 상기 제1공간(11)과 제2공간(12) 각각의 하측에는 제1수조(113)와 제2수조(123)가 서로 구획되게 배치되고, 각각의 상측에는 상기 응축기(52)를 경유한 냉각수가 유입되고 유입된 냉각수를 각 수조 측으로 분사시키는 제1분사기(111)와 제2분사기(121)가 마련되며, 상기 제1수조(113)와 제1분사기(111) 사이 및 제2수조(123)와 제2분사기(121) 사이 각각에는 제1잠열 교환기(112)와 제2잠열 교환기(122)가 배치된다.That is, the
그리고, 상기 케이스(1)의 상측에는 하측에서 상측으로의 공기 흐름을 형성하여 주기 위한 송풍팬(97)이 회전 가능하게 설치되고, 그 케이스(1)의 4면을 형성하는 측면 프레임부에는 외부에서 내부로 공기 유입을 가능하게 하는 개방구가 형성되어 있다. And, a
상기 댐퍼(2)는 상기 케이스(1)의 1면을 형성하는 측면 프레임부에 회전 가능하게 설치되어서, 그 1면을 선택적으로 개폐시키는 역할을 한다. 즉, 상기 댐퍼(2)는 도 4 (a) 및 도 5 (a)에 잘 도시된 바와 같이, 하절기에는 상기 케이스(1)의 4면 중 3면만이 개방되도록 상기 제1공간(11) 측으로 공기 유입을 가능하게 하는 1면을 폐쇄시키고, 도 4 (b) 및 도 5 (b)에 잘 도시된 바와 같이, 동절기에는 그 1면을 개방시키는 방향으로 회전되어서 상기 케이스(1)의 4면이 모두 개방되게 한다. The
이와 같이, 하절기에는 댐퍼(2)를 회전시켜 그 댐퍼(2)가 설치된 1면을 폐쇄시키고 케이스(1)의 나머지 3면 만을 개방시켜 사용하고, 동절기에는 상기 댐퍼(2)가 설치된 1면을 개방시켜서 케이스(1)의 4면 모두를 개방시켜 사용하는 이유는, 동절기에는 많은 전력 사용이 요구되는 냉동사이클을 사용하지 않고도 냉각탑의 냉각수를 이용하여 열원부하(A) 측 냉수를 냉각시켜 줄 수 있어서, 결국 제1잠열 교환기(112)와 제2잠열 교환기(122) 모두 사용이 요구되고, 하절기에는 열원부하(A) 측의 냉수를 일정 온도로 낮춰주기 위해 냉동사이클의 필수적인 사용이 요구됨에 따라 제2잠열 교환기(122) 하나만을 사용하여 냉동사이클의 응축기(52)를 냉각시켜 주면 되기 때문이다. 여기서, 열원부하(A)는 일반적으로 사무실이나 공장 등에 냉기를 제공하기 위해 사용되는 에어콘이나 공조기와 같이 상기 냉수가 사용되는 부하 측을 의미한다. In this way, in summer, the
다시 말하면, 냉각탑을 순환하는 냉각수는 일반적으로 하절기에 최대로 사용되는 냉동사이클의 응축기(52) 온도를 낮춰주기 위한 용도로 사용된다. 즉, 상기 냉동사이클은 열원부하(A) 측을 거친 냉수의 온도를 낮춰주기 위한 것이고, 냉각탑의 냉각수는 냉수를 낮춰 주기 위해 구동되는 냉동사이클이 정상적으로 가동될 수 있도록, 그 냉동사이클의 응축기(52)를 일정 온도로 낮춰주기 위한 것이다. 도면 중 미설명부호 53은 냉동사이클을 구성하는 압축기이다. In other words, the cooling water circulating in the cooling tower is generally used for the purpose of lowering the temperature of the
따라서, 본 실시예는 냉동사이클이 작동되지 않는 동절기에는 열원부하(A) 측의 냉수를 냉동사이클에 의존하지 않고 냉각시켜 주어야만 하기 때문에, 제1잠열 교환기(112)와 제2잠열 교환기(122)를 모두 작동시켜서 냉각수를 이용한 냉수 냉각 모드가 수행되도록 구성되고, 냉동사이클이 작동되는 하절기에는 냉각탑을 순환하는 냉각수의 원래의 기능인 응축기(52) 냉각 모드가 수행되면 되기 때문에 상기 제2공간(12)에 배치된 제2잠열 교환기(122)만을 이용하여 응축기(52)를 거친 냉각수를 쿨링시켜 줄 수 있도록 구성된다. Therefore, in this embodiment, the first
위에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑은, 냉각탑의 케이스(1)를 두 개의 공간으로 구획되게 하고, 각 공간에 배치된 제1잠열 교환기(112)와 제2잠열 교환기(122)를 포함하며, 케이스(1)의 4면 중 3면에는 항상 공기 유입이 가능하도록 개방구가 형성되어 있고, 나머지 1면에는 공기 유입을 선택적으로 가능하게 하는 댐퍼(2)가 설치되도록 구성됨으로써, 하절기에는 상기 1면이 폐쇄되도록 댐퍼(2)를 회전시켜서 상기 제2잠열 교환기(122)를 이용하여 냉동사이클을 거친 냉각수 냉각을 가능하게 하고, 동절기에는 상기 1면이 개방되도록 댐퍼(2)를 작동시켜서 상기 제1잠열 교환기(112) 및 제2잠열 교환기(122)를 이용하여 열원부하(A) 측을 경유한 냉수 냉각을 가능하게 한다. The precooling cooling tower to which the multi-air flow and water distribution method having the configuration as described above is applied divides the
따라서, 본 실시예에 따른 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑은 동절기에는 냉동사이클을 사용하지 않고도 냉각수를 이용한 냉수 냉각이 가능하게 되고, 하절기에는 하나의 잠열 교환기를 사용하여 냉각수 냉각이 가능하게 됨에 따라 소비전력을 절감시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있게 한다. Therefore, in the precooling cooling tower to which the multiple air flow and water distribution method according to this embodiment is applied, cold water cooling using cooling water is possible without using a refrigeration cycle in winter, and cooling water is cooled using one latent heat exchanger in summer. As this becomes possible, the advantage of reducing power consumption can be expected.
한편, 상기 제1잠열 교환기(112)와 제2잠열 교환기(122)는 냉각탑에 사용되는 일반적인 필러인 것으로, 상기 제1분사기(111)와 제2분사기(121)로부터 분사된 냉각수를 하향 통과시팀과 동시에 상기 4면을 통해 케이스(1) 내부로 유입된 공기를 상향 통과시켜 고온의 냉각수가 공기와 열교환되게 함으로써 냉각수의 냉각을 가능하게 한다. On the other hand, the first
본 실시예는 일반적인 냉각탑과는 달리, 상기 제2공간(12) 측의 제2수조(123) 내에 배치되는 밀폐형 열교환기(3)를 더 포함하여 이루어진다. 상기 밀폐형 열교환기(3)는 상기 냉동사이클을 순환하는 냉수가 유입되고 그 유입된 냉수를 제2수조(123) 내에 수용된 냉각수로 직접 냉각시켜 배출시키는 역할을 한다. Unlike a typical cooling tower, the present embodiment further includes a sealed
이하에서는 각 절기별로 나누어서 냉각수 및 냉수 흐름에 따른 본 실시예의 특징에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the characteristics of the present embodiment according to the cooling water and the flow of the cooling water will be described in detail for each season.
1)하절기의 냉각 메카니즘1) Cooling mechanism in summer season
① 작동되는 구성 및 동작원리① Operational composition and principle of operation
도 6에 잘 도시된 바와 같이, 하절기에는 높은 습구온도로 인하여 냉각탑의 냉각수를 이용한 냉수 냉각이 불가능하므로, 전력을 이용한 냉매 증기 압축 시스템인 냉동 사이클을 사용하게 되며, 냉각탑에서는 냉동 사이클이 반복 운전 될 수 있도록 냉동기 응축기(52)에서 발생하는 폐열을 냉각하게 된다. 본 실시예는 상기 제2공간(12) 내에 배치되는 제2분사기(121)와 제2잠열 교환기(122)를 작동시켜 상기 응축기(52)에서 나온 고온의 냉각수를 냉각시킬 수 있게 한다. As shown in Figure 6, in the summer season, it is impossible to cool the cold water using the cooling water of the cooling tower due to the high wet-bulb temperature, so a refrigerant vapor compression system using electric power, a refrigeration cycle, is used. It cools the waste heat generated in the
② 열원부하(A) 측에 사용되는 냉수 흐름 및 이를 위한 구성② The flow of cold water used on the heat source load (A) side and the configuration for it
본 실시예는 하절기에 상기 냉동사이클에 의한 냉수 냉각이 가능하도록 냉수를 냉동사이클 경로 상에 순환시킬 수 있게 하는 냉수측 정상 경로유닛을 포함하여 이루어진다. This embodiment includes a cold water-side normal path unit that allows cold water to circulate on the refrigeration cycle path to enable cooling of the cold water by the refrigeration cycle in summer.
상기 냉수측 정상 경로유닛은, 열원부하(A) 측에서 나온 냉수가 냉동사이클의 증발기(51)에 유입될 수 있도록, 열원부하(A) 측과 냉동사이클의 증발기(51)를 유체이동 가능하게 연결(이하; '소통'이라 함)시키는 냉수측 정상경로용 제1연결관(41)과, 상기 증발기(51)에서 토출된 냉수가 상기 열원부하(A) 측으로 유입될 수 있도록, 증발기(51)와 열원부하(A) 측을 소통시키는 냉수측 정상경로용 제2연결관(42)을 포함하여 이루어진다.The cold water side normal path unit enables fluid movement of the heat source load (A) side and the
③ 냉동사이클의 응축기(52) 냉각을 위한 냉각수 흐름 및 이를 위한 구성③ Cooling water flow for cooling the
본 실시예는 하절기에 상기 제1공간(11) 측에 위치한 제1분사기(111) 및 제1잠열 교환기(112)를 사용하지 않고도, 상기 제2공간(12) 측에 위치한 제2분사기(121)와 제2잠열 교환기(122)에 의해서만 상기 냉동사이클의 응축기(52)를 경유한 냉각수를 냉각시킬 수 있게 하는 하절기용 냉각수 순환계 유닛을 포함하여 이루어진다.In the present embodiment, without using the
즉, 상기 하절기용 냉각수 순환계 유닛은, 상기 냉동사이클의 응축기(52)와 상기 케이스(1)의 제2공간(12) 상측에 배치된 제2분사기(121)를 소통시킬 수 있도록, 상기 응축기(52)와 제2분사기(121)에 연결되는 하절기용 제1연결관(61)과, 상기 제2분사기(121)와 제2잠열 교환기(122)를 거쳐 냉각된 냉각수가 토출되어서 상기 냉동사이클에 재차 유입될 수 있도록, 상기 제2수조(123)의 하측과 응축기(52)를 소통시키는 하절기용 제2연결관(62)을 포함하여 이루어진다. That is, the cooling water circulation unit for the summer season may communicate with the
2)동절기의 냉각 메카니즘2) Cooling mechanism in winter season
① 작동되는 구성 및 동작원리① Operational composition and principle of operation
도 7에 잘 도시된 바와 같이, 동절기에는 낮은 습구온도로 인하여 냉동사이클 상에서 압축기(53), 응축기(52) 및 냉각수 유동펌프를 사용하지 않고도 냉각탑의 냉각수를 이용하여 냉수 냉각이 가능하기 때문에, 전력을 크게 절감할 수 있게 된다. As shown in FIG. 7 , in winter, due to the low wet bulb temperature, it is possible to cool the cold water using the cooling water of the cooling tower without using the
이와 같이, 동절기에는 냉각수 만으로 열원부하(A) 측의 냉수를 냉각시켜 주어야 하기 때문에 제1공간(11)에 있는 제1잠열 교환기(112), 제2공간(12)에 있는 제2잠열 교환기(122) 모두의 작동은 물론, 제2공간(12)의 수조 내에 배치된 밀폐형 열교환기(3)의 작동이 요구된다. As such, in the winter season, the first
② 열원부하(A) 측에 사용되는 냉수 흐름 및 이를 위한 구성② The flow of cold water used on the heat source load (A) side and the configuration for it
본 실시예는 동절기에 상기 냉동사이클을 작동시키지 않고도 냉수 냉각이 가능하도록, 열원부하(A) 측을 경유한 냉수를 상기 밀폐형 열교환기(3)에 유입되게 하는 냉수측 경로변경 유닛을 포함하여 이루어진다.This embodiment includes a cold water side path change unit that allows cold water passing through the heat source load (A) to flow into the sealed
상기 냉수측 경로변경 유닛은, 열원부하(A)로부터 토출 된 냉수를 상기 밀폐형 열교환기(3)로 유입시켜 주기 위한 냉수측 경로변경용 제1연결관(71)과, 상기 밀폐형 열교환기(3)와 냉수측 정상경로용 제2연결관(42)를 서로 소통시키는 냉수측 경로변경용 제2연결관(72)을 포함하여 이루어진다. The cold water side path change unit includes a
이러한 경로변경을 위해 본 실시예는 여러 개의 밸브의 개폐동작이 요구되는데, 이러한 밸브를 이용한 경로 변경 메카니즘은 당업자에게 자명한 사항이므로 추가적인 설명은 생략하기로 하고, 도 1에 도시된 밸브(A1~A7 & B1~B4) 개폐 여부를 표시한 기호(O,X)로 대체하기로 한다. In order to change the path, the present embodiment requires opening and closing of several valves. Since the path changing mechanism using these valves is obvious to those skilled in the art, additional description will be omitted, and the valves (A1 ~ A7 & B1~B4) It will be replaced with the symbol (O,X) indicating whether it is open or closed.
③ 상기 냉수 냉각을 위한 냉각수 흐름 및 이를 위한 구성③ Cooling water flow for cooling the cold water and configuration therefor
본 실시예는 동절기에 상기 냉동사이클을 사용하지 않고도 상기 제1수조(113) 및 제2수조(123)에 담긴 냉각수로 상기 밀폐형 열교환기(3)로 유입된 냉수를 냉각시킬 수 있게 하는 동절기용 냉각수 순환계 유닛을 포함하여 이루어진다. This embodiment is for the winter season, which enables cooling of the cold water introduced into the sealed
상기 동절기용 냉각수 순환계 유닛은, 동절기용 제1연결관(81)과 동절기용 제2연결관(82)과 동절기용 제3연결관(83)과 순환펌프(84)를 포함하여 이루어진다. The cooling water circulation system unit for winter season includes a
상기 동절기용 제1연결관(81)은, 상기 하절기용 제1연결관(61)과 상기 제1공간(11)의 제1분사기(111)를 소통시켜서 밸브 작동에 의해 냉각수가 하절기용 제1연결관(61) 측에 유입되게 하지 않고 상기 제1공간(11)의 제1분사기(111) 측으로 유입되게 한다.The
상기 동절기용 제2연결관(82)은 상기 제1수조(113)와 제2수조(123)를 서로 소통시켜서 상기 제1공간(11)의 제1잠열 교환기(112)를 통과하여 냉각된 냉각수를 상기 제2수조(123) 측에 유입되게 하고, 상기 동절기용 제3연결관(83)은 상기 제2수조(123) 내의 냉각수를 상기 제1수조(113)와 제2수조(123)에 재차 유입시켜 줄 수 있도록 상기 제2수조(123)와 상기 하절기용 제1연결관(61)을 소통시키며, 상기 순환펌프(84)는 상기 동절기용 제3연결관(83)의 경로 상에 배치되어서 상기 제2수조(123)로부터 토출된 냉각수를 강제 펌핑하여 상기 제1분사기(111)와 제2분사기(121) 측으로 재차 유입되게 한다. The
이러한 구성을 가지는 본 실시예는 상기 열원부하(A) 측을 경유한 냉수를 냉동사이클을 사용하지 않고도 상기 제2수조(123) 내에 배치된 밀폐형 열교환기(3)에 유입시키고, 그 제2수조(123) 내에서 제2잠열 교환기(122)에 의해 냉각된 냉각수로 밀폐형 열교환기(3)에서 순환하는 냉수를 직접 냉각시켜 주되, 제1수조(113) 내에서 제1잠열 교환기(112)에 의해 냉각된 냉각수를 제2수조(123) 내에 유입시켜 줌으로써 냉각 효율을 더욱 향상시켜 줄 수 있게 됨에 따라, 소비전력 절감 및 에너지 사용 효율 향상을 기대할 수 있게 한다. In this embodiment having such a configuration, the cold water passing through the heat source load (A) is introduced into the sealed
3)간절기의 냉각 메카니즘3) Cooling mechanism of changing seasons
① 작동되는 구성 및 동작원리① Operational composition and principle of operation
도 8에 잘 도시된 바와 같이, 간절기에는 습구온도가 동절기 보다는 높기 때문에 동절기에서와 같이 냉각탑의 냉각수를 이용한 냉수 냉각은 부분적으로만 가능하게 된다. 이와 같이 간절기에는 냉각탑의 냉각수를 이용하여 열원부하(A) 측을 경유한 냉수를 부분적으로만 냉각시켜 줄 수 있기 때문에, 냉수의 완전 앵각을 위해서는 냉동사이클이 반복적으로 운전되어야 한다. As well shown in FIG. 8, since the wet bulb temperature is higher in the interseason than in the winter, cooling of the cold water using the cooling water of the cooling tower is only partially possible as in the winter. As described above, since the cold water passing through the heat source load (A) side can be partially cooled using the cooling water of the cooling tower during the changing season, the refrigerating cycle must be repeatedly operated for complete cooling of the cold water.
즉, 간절기에는 냉동사이클의 반복운전과 냉각탑의 냉각수에 의한 부분 냉수 냉각이 이루어짐으로써 냉각탑은 응축 폐열과 열원부하(A) 측을 경유한 고온의 냉수 두 가지 열원을 쿨링시켜 주어야 하기 때문에, 한 대의 냉각탑에서 서로 다른 열원을 처리하는 운전 방식이 필요하게 된다. That is, in the changing season, repeated operation of the refrigeration cycle and partial cooling of cold water by the cooling water of the cooling tower are performed, so that the cooling tower must cool two heat sources: condensed waste heat and high-temperature cold water passing through the heat source load (A). The cooling tower needs a way of operating to treat the different heat sources.
이러한 간절기 운전 방식이 채용된 본 실시예는 1차로 열원부하(A) 측을 경유한 냉수를 밀폐형 열교환기(3)측에 유입되게 하여 제2공간(12)에 마련된 제2잠열 교환기(122)를 거친 냉각수에 의한 냉각이 이루어지게 하고, 2차로 냉동사이클을 이용한 냉각이 이루어 지도록 구성됨으로써, 압축기 사용 감소 등에 의해 냉동사이클의 부하를 줄일 수 있게 됨에 따라 결국 에너지 사용 효율을 향상시킬 수 있게 한다. The second
한편, 간절기의 경우 냉동사이클의 응축기(52)는 제1공간(11)에 마련된 제1잠열 교환기(112)를 이용하여 냉각시킨다. On the other hand, in the case of the changing season, the
② 열원부하(A) 측에 사용되는 냉수 흐름 및 이를 위한 구성② The flow of cold water used on the heat source load (A) side and the configuration for it
본 실시예는 간절기에 열원부하(A) 측을 경유한 냉수를 1차로 밀폐형 열교환기(3)에 의해 냉각시키고, 2차로 냉동사이클에 의해 냉각시킬 수 있도록, 상기 냉수측 정상경로 유닛과 밀폐형 열교환기(3)를 선택적으로 유체이동 가능하게 하는 냉수측 하이브리드 경로유닛을 포함하여 이루어진다.In this embodiment, the cold water passing through the heat source load (A) side in the changing season is firstly cooled by the sealed
상기 냉수측 하이브리드 경로유닛은, 상기 열원부하(A) 측을 경유한 냉수를 곧바로 냉동사이클 측으로 이동되게 하지 않고 상기 밀폐형 열교환기(3)를 경유한 후 냉동사이클에 유입시킬 수 있도록, 상기 냉수측 정상경로용 제1연결관(41)과 냉수측 경로변경용 제2연결관(72)을 소통시키는 냉수측 하이브리드 경로용 연결관(90)을 포함하여 이루어진다. The cold water-side hybrid path unit allows the cold water passing through the heat source load (A) to be introduced into the refrigerating cycle after passing through the sealed heat exchanger (3) without directly moving to the refrigerating cycle side, the cold water side and a connecting
이러한 구성을 가지는 본 실시예의 간절기 냉수 흐름은 아래와 같다.The flow of cold water between seasons of this embodiment having such a configuration is as follows.
즉, 열원부하(A) 측에서 토출된 고온의 냉수는 밀폐형 열교환기(3)을 거쳐 1차적으로 냉각되고, 냉수측 경로변경용 제2연결관(72)와 냉수측 하이브리드 경로용 연결관(90)을 통해 냉동사이클의 증발기(51) 측으로 유입되어서 2차 냉각이 이루어진 후, 냉수측 정상경로용 제2연결관(42)를 통해 열원부하(A) 측으로 유입된다. 여기서, 상기 밀폐형 열교환기에 의한 1차 냉수 냉각은 제2공간(12)에 마련된 제2잠열 교환기(122)에 의해 냉각된 냉각수에 의해 이루어지게 된다. That is, the high-temperature cold water discharged from the heat source load (A) side is primarily cooled through the sealed heat exchanger (3), and the
이와 같이, 본 실시예는 간절기에 빈번하게 작동되는 열원부하(A) 측 기기에 사용되는 냉수를, 밀폐형 열교환기(3) 측으로 유입되게 하여 제2잠열 교환기(122)를 거쳐 냉각된 냉각수를 이용하여 1차적으로 냉각되게 하고, , 나머지 온도를 하절기에 비해 대략 50프로 정도로 가동되는 냉동사이클을 이용하여 2차적으로 냉각되게 함으로써, 에너지 사용 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점을 가진다. As described above, in this embodiment, the cold water used for the heat source load (A) side device that is frequently operated in the changing season is introduced into the sealed
③ 상기 냉동사이클의 응축기 냉각을 위한 냉각수 흐름 및 이를 위한 구성③ Cooling water flow for cooling the condenser of the refrigeration cycle and its configuration
본 실시예는 앞에서 설명한 바와 같이, 제2공간(12)에 마련된 제2잠열 교환기(122)에 의해 냉각된 냉각수를 이용하여 냉수 냉각이 이루어지도록 구성되고, 제1공간(11)에 마련된 제1잠열 교환기(112)에 의해 냉각된 냉각수를 이용하여 냉동사이클의 응축기(52) 냉각이 이루어지도록 구성된다. As described above, in the present embodiment, cold water cooling is performed using the cooling water cooled by the second
따라서, 상기 제2공간(12)의 제2수조(123)에 담긴 냉각수를 재차 제2분사기(121) 측으로 유입시켜 주어야만 하기 때문에, 상기 순환펌프(84)를 작동시켜서 제2수조(123)에 담긴 냉각수를 상기 동절기용 제3연결관(83)을 통해 제2분사기(121) 측으로 유입되게 한다. Therefore, since the cooling water contained in the
이와 같이, 간절기에는 냉수 냉각을 위해 제2공간(12) 측에 위치한 제2분사기(121)와 제2잠열 교환기(122)가 사용되는데, 응축기(52) 냉각을 위해서는 제2잠열 교환기(122)가 사용되지 않고 제1잠열 교환기(112)가 사용된다. 이와 같이, 본 실시예는 상기 케이스(1)의 제2공간(12)에 배치된 구성을 이용하여 상기 냉동사이클과 함께 냉수 냉각을 하도록 구성되고, 상기 케이스(1)의 제1공간(11)에 배치된 구성을 이용하여 냉동사이클의 응축기(52) 냉각을 하도록 구성된다. As such, in the changing season, the
즉, 본 실시예는 간절기에 제2공간(12) 측에 위치한 제2분사기(121)와 제2잠열 교환기(122)를 사용하지 않고 상기 제1공간(11) 측에 위치한 제1분사기(111) 및 제1잠열 교환기(112)에 의해서만 상기 냉동사이클의 응축기(52)를 경유한 냉각수를 냉각시킬 수 있게 하는 간절기용 냉각수 순환계 유닛을 포함하여 이루어진다. That is, the present embodiment does not use the
상기 간절기용 냉각수 순환계 유닛은, 일측은 제1공간(11)의 제1수조(113) 측에 접속되고 타측은 하절기용 제2연결관(62)에 접속되는 간절기용 연결관(95)을 포함하여 이루어진다.The cooling water circulation unit for changing seasons includes a connecting
이러한 구성을 가지는 본 실시예의 간절기 응축기 냉각을 위한 냉각수 흐름은 아래와 같다.The flow of cooling water for cooling the condenser between the seasons of this embodiment having such a configuration is as follows.
즉, 냉동사이클의 응축기(52)에서 토출된 고온의 냉각수는 하절기용 제1연결관(61)과 동절기용 제1연결관(81)을 경유하여 제1공간(11)의 제1분사기(111) 측에 유입된 후 제1잠열 교환기(112)를 거쳐 냉각이 이루어지게 된다. 이와 같이 냉각된 냉각수는 상기 간절기용 연결관(95)과 하절기용 제2연결관(62)을 경유하여 상기 냉동사이클의 응축기(52)에 재차 유입된다. That is, the high-temperature cooling water discharged from the
이와 같이, 본 실시예는 간절기에 제2공간(12)에 마련된 제2잠열 교환기(122)를 이용하여 냉수 냉각을 보조하도록 구성되고, 제1공간(11)에 마련된 제1잠열 교환기(112)를 이용하여 냉동사이클의 응축기(52) 냉각을 하도록 구성됨으로써, 냉동사이클의 사용을 최소화하여 소비전력 절감을 가능하게 함은 물론, 냉각탑의 제1공간(11)과 제2공간(12)을 각각 냉수 냉각과 냉각수 냉각 용도로 구별되게 활용할 수 있도록 구성되어서 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있게 한다. As described above, the present embodiment is configured to assist cooling of cold water by using the second
이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다. Although various embodiments of the present invention have been described above, this embodiment and the drawings attached to this specification only clearly show a part of the technical idea included in the present invention, and the drawings included in the specification and drawings of the present invention are only clearly shown. It will be apparent that all modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical spirit are included in the scope of the present invention.
1:케이스 11:제1공간
111:제1분사기 112:제1잠열 교환기
113:제1수조 12:제2공간
121:제2분사기 122:제2잠열 교환기
123:제2수조 2:댐퍼
3:밀폐형 열교환기 41:냉수측 정상경로용 제1연결관
42:냉수측 정상경로용 제2연결관 51:증발기
52:응축기 53:압축기
61:하절기용 제1연결관 62:하절기용 제2연결관
71:냉수측 경로변경용 제1연결관 72:냉수측 경로변경용 제2연결관
81:동절기용 제1연결관 82:동절기용 제2연결관
83:동절기용 제3연결관 84:순환펌프
90:냉수측 하이브리드 경로용 연결관 95:간절기용 연결관
97:송풍팬 A:열원부하
D:격벽1: Case 11: First space
111: first injector 112: first latent heat exchanger
113: 1st tank 12: 2nd space
121: second injector 122: second latent heat exchanger
123: second tank 2: damper
3: Sealed heat exchanger 41: Cold water side first connection pipe for normal path
42: second connection pipe for the normal path on the cold water side 51: evaporator
52: condenser 53: compressor
61: first connector for summer 62: second connector for summer
71: first connection pipe for changing the cold water side path 72: second connection pipe for changing the cold water side path
81: first connector for winter 82: second connector for winter
83: 3rd connection pipe for winter 84: circulation pump
90: Connector for cold water side hybrid path 95: Connector for inter season
97: Blowing fan A: Heat source load
D: bulkhead
Claims (6)
격벽에 의해 서로 구획된 제1공간과 제2공간을 포함하고, 상기 제1공간과 제2공간 각각의 하측에는 제1수조와 제2수조가 마련되며, 상기 제1공간과 제2공간 각각의 상측에는 상기 응축기를 경유한 냉각수가 유입되고 유입된 냉각수를 각 수조 측으로 분사시키는 제1분사기와 제2분사기가 마련되며, 상기 제1수조와 제1분사기 사이 및 제2수조와 제2분사기 사이 각각에는 제1잠열 교환기와 제2잠열 교환기가 마련되며, 상측에 송풍팬이 회전 가능하게 설치되며, 4면을 통해 공기 유입이 가능하도록 상기 4면을 형성하는 측면 프레임부에 각각 개방구가 형성되어 있는 케이스; 및
하절기에는 상기 케이스의 4면 중 3면(개방구를 통해 항상 개방되어 있음)만이 개방되도록 상기 제1공간 측으로 공기 유입을 가능하게 하는 1면을 폐쇄시키고, 동절기에는 상기 케이스의 4면이 모두 개방되도록, 상기 케이스의 1면을 형성하는 측면 프레임부에 회전 가능하게 설치되는 댐퍼;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑.To lower the cooling water for cooling the condenser forming the refrigeration cycle from the first temperature to the second temperature,
It includes a first space and a second space partitioned from each other by a partition wall, and a first water tank and a second water tank are provided below each of the first space and the second space, and each of the first space and the second space On the upper side, cooling water passing through the condenser is introduced, and a first jet and a second jet are provided for spraying the introduced cooling water toward each water tank, and between the first water tank and the first jet, and between the second water tank and the second jet, respectively. is provided with a first latent heat exchanger and a second latent heat exchanger, a blower fan is rotatably installed on the upper side, and an opening is formed in each of the side frame portions forming the four sides to allow air inflow through the four sides, case; and
In summer, one side that allows air to flow into the first space is closed so that only 3 of the 4 sides of the case (which is always open through the opening) are opened, and in winter, all 4 sides of the case are open A pre-cooling cooling tower to which a multi-air flow and water distribution method is applied, characterized in that it includes; a damper that is rotatably installed on a side frame portion forming one side of the case.
상기 제2수조 내에 배치되는 것으로, 상기 냉동사이클을 순환하는 냉수가 유입되고 그 유입된 냉수를 제2수조 내에 수용된 냉각수로 직접 냉각시켜 배출시키는 밀폐형 열교환기;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑.According to claim 1,
and a closed heat exchanger disposed in the second water tank, the cold water circulating in the refrigerating cycle is introduced, and the cold water introduced therein is cooled directly with the cooling water accommodated in the second water tank and discharged. Pre-cooling cooling tower with air flow and water distribution method.
하절기에 상기 냉동사이클을 통해 냉수 냉각이 가능하도록 냉수를 냉동사이클 궤도 상에 순환시킬 수 있게 하는 냉수측 정상 경로유닛; 및
동절기에 상기 냉동사이클을 작동시키지 않고도 냉수 냉각이 가능하도록, 열원부하 측을 경유한 냉수를 상기 밀폐형 열교환기에 유입되게 하는 냉수측 경로변경 유닛;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑.3. The method of claim 2,
a cold water-side normal path unit for circulating cold water on a refrigerating cycle track to enable cold water cooling through the refrigerating cycle in summer; and
Multiple air flow and water distribution, characterized in that it comprises a; cold water side path change unit that allows cold water passing through the heat source load side to flow into the sealed heat exchanger so that cold water can be cooled without operating the refrigeration cycle in winter Pre-cooling cooling tower with anti-corrosion method
간절기에 상기 냉동사이클을 사용함과 동시에 밀폐형 열교환기에 의한 냉수 냉각이 가능하도록, 상기 냉수측 정상경로 유닛과 밀폐형 열교환기를 선택적으로 유체이동 가능하게 하는 냉수측 하이브리드 경로유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑.4. The method of claim 3,
The cold water side hybrid path unit for selectively fluid movement between the cold water side normal path unit and the sealed type heat exchanger so that the cold water can be cooled by the sealed heat exchanger while using the refrigeration cycle in different seasons; characterized by further comprising: A pre-cooling cooling tower with multiple air flow and water distribution methods.
하절기에 상기 제1공간 측에 위치한 제1분사기 및 제1잠열 교환기를 사용하지 않고도 상기 제2공간 측에 위치한 제2분사기와 제2잠열 교환기에 의해서만 상기 냉동사이클의 응축기를 경유한 냉각수를 냉각시킬 수 있게 하는 것으로, 상기 냉동사이클의 응축기와 상기 케이스의 제2공간 상측에 배치된 제2분사기를 서로 소통시키는 하절기용 제1연결관과, 상기 제2수조의 하측과 증발기를 소통시키는 제2연결관을 포함하는 하절기용 냉각수 순환계 유닛; 및
동절기에는 상기 냉동사이클을 사용하지 않고도 상기 제1수조 및 제2수조에 담긴 냉각수로 상기 밀폐형 열교환기로 유입된 냉수를 냉각시킬 수 있게 하는 것으로, 상기 하절기용 제1연결관과 상기 제1공간의 제1분사기를 소통시키는 동절기용 제1연결관과, 상기 제1수조와 제2수조를 서로 소통시키는 동절기용 제2연결관과, 상기 제2수조에서 토출된 냉각수를 상기 제1수조와 제2수조에 재차 유입시켜 줄 수 있도록 상기 제2수조와 상기 하절기용 제1연결관을 소통시키는 동절기용 제3연결관과, 그 제3연결관의 경로 상에 배치되는 순환펌프를 포함하는 동절기용 냉각수 순환계 유닛;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑.3. The method of claim 2,
In summer, the cooling water passing through the condenser of the refrigeration cycle can be cooled only by the second injector and the second latent heat exchanger located on the second space side without using the first injector and the first latent heat exchanger located on the side of the first space. A first connection pipe for summer that communicates with each other the condenser of the refrigeration cycle and the second injector disposed on the upper side of the second space of the case, and a second connection that communicates with the lower side of the second water tank and the evaporator Cooling water circulation system unit for summer including a tube; and
In the winter season, the cooling water contained in the first water tank and the second water tank can be cooled without using the refrigeration cycle, and the first connection pipe for the summer season and the first space of the first space can be cooled. A first connector for winter season that communicates the first sprayer, a second connector for winter that communicates the first and second water tanks with each other, and the cooling water discharged from the second water tank is transferred to the first and second water tanks. A cooling water circulation system for the winter season comprising a third connection pipe for winter season that communicates the second water tank with the first connection pipe for summer season, and a circulation pump disposed on the path of the third connection pipe so that the water can be introduced into the water again. A pre-cooling cooling tower to which a multi-air flow and water distribution method is applied, characterized in that it includes a unit.
간절기에는 제2공간 측에 위치한 제2분사기와 제2잠열 교환기를 사용하지 않고 상기 제1공간 측에 위치한 제1분사기 및 제1잠열 교환기에 의해서만 상기 냉동사이클의 응축기를 경유한 냉각수를 냉각시킬 수 있게 하는 간절기용 냉각수 순환계 유닛;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 공기유동 및 수분배 방식이 적용된 프리쿨링 냉각탑. 6. The method of claim 5,
In the changing season, the cooling water passing through the condenser of the refrigeration cycle can be cooled only by the first injector and the first latent heat exchanger located on the first space side without using the second injector and the second latent heat exchanger located on the side of the second space. A pre-cooling cooling tower to which a multi-air flow and water distribution method is applied, characterized in that it comprises a;
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