KR102295350B1 - 오존 생성을 위한 열교환 방식을 이용한 냉각 장치 및 이를 포함하는 냉각수 처리 시스템 - Google Patents

오존 생성을 위한 열교환 방식을 이용한 냉각 장치 및 이를 포함하는 냉각수 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 열교환하기 위한 유체가 흐르는 이송 배관과, 비접촉 상태로 상기 이송 배관을 감싸도록 형성되어, 상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체와 열교환하여 냉각시키기 위한 냉각수가 내부로 흐르는 냉각 처리 배관 모듈을 포함하되, 상기 냉각 처리 배관 모듈은, 상기 이송 배관의 하부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 상기 이송 배관에 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 냉각 장치를 제공한다.

Description

오존 생성을 위한 열교환 방식을 이용한 냉각 장치 및 이를 포함하는 냉각수 처리 시스템{COOLING WATER COOLING APPARATUS FOR GENERATING OZONE USING HEAT EXCHANGE METHOD AND SYSTEM COMPRISING THE SAME}
본 발명은 오존 생성을 위한 냉각수를 냉각시키기 위한 냉각 장치 및 냉각수 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환 방식을 이용하는 냉각 장치 및 냉각수 처리 시스템에 관한 것이다.
오늘날, 오존(O3)의 이용분야가 날로 증대함에 따라 오존(O3)을 생성하는 장치나 방법에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 오존(O3)을 생성하는 방법을 보면, 세라믹 방전법, 무성 방전법, 전해법, 광화학반응법, 방사선조사법, 고주파전계법 등이 있다.
예컨대, 고압을 가하여 무성 방전하는 오존 발생기에서는 높은 발열 발생을 초래하게 되고, 이에 따라 오존 생성 과정에서 필요한 냉각수의 온도가 높아지게 된다. 더불어, 하절기에는 냉각수의 온도가 5℃ 가량 더 높아지게 되므로 냉각 효과가 현저히 떨어지게 된다.
오존 발생 시스템에서 냉각 효과가 저하되면(예컨대, 냉각수의 온도가 30℃ 이상으로 상승하는 등), 시스템이 긴급 셧다운 되거나 오존 생산 능력의 저하로 전체 오존 시스템에 악영향을 미치게 되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오존을 생산하는 오존 발생기로 공급하기 위한 냉각수와 오존 시스템에 사용되는 액체산소 저장탱크의 액화산소(-170 내지 -180 ℃)를 이용하여 열교환함에 따라 오존 발생기로 공급되는 냉각수를 냉각시키는 냉각 장치 및 냉각수 냉각 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 열교환하기 위한 유체가 흐르는 이송 배관과, 비접촉 상태로 상기 이송 배관을 감싸도록 형성되어, 상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체와 열교환하여 냉각시키기 위한 냉각수가 내부로 흐르는 냉각 처리 배관 모듈을 포함하되, 상기 냉각 처리 배관 모듈은, 상기 이송 배관의 하부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 상기 이송 배관에 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 냉각 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각 처리 배관 모듈의 단면은, 상기 이송 배관의 상부와 양측 사이에 이격 공간을 두고 이격 배치되어 상기 이송 배관을 감싸도록 U자 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각 처리 배관 모듈은, 내측에 위치하는 상기 이송 배관의 상부측으로 냉각수가 유출하도록 상기 냉각 처리 배관 모듈의 상부에 위치하되, 상기 이송 배관의 길이 방향을 따라 형성되는 냉각수 유입구 및 냉각수 유출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각 처리 배관 모듈은, 서로 결합되는 제1 세그먼트 배관 및 제2 세그먼트 배관을 포함하고, 상기 제1 세그먼트 배관 및 상기 제2 세그먼트 배관은, 상기 제1 세그먼트 배관의 제1 냉각수 유입구와 상기 제2 세그먼트 배관의 제2 냉각수 유출구가 서로 맞물림에 따라 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 세그먼트 배관은, 결합되는 상기 제2 세그먼트 배관의 하부와 소정의 이격 거리 유지를 위해 외표면 하부에 형성되는 스페이서 블록을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 세그먼트 배관 및 상기 제2 세그먼트 배관은, 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 유로를 제공하는 세그먼트 프레임을 포함하되, 서로 결합된 상기 제1 및 제2 세그먼트 배관 각각의 세그먼트 프레임 사이에는 체결용 패킹이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체는 오존 발생을 위한 극저온의 액화산소이고, 상기 냉각 처리 배관 모듈은, 액화산소와 냉각수의 열교환을 통해 냉각수의 온도를 기 정해진 범위로 유지시킬 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 액화산소가 저장되는 액화산소 저장탱크와, 오존 발생을 위해 상기 액화산소 저장탱크에 저장된 액화산소를 기화시키는 기화기와, 상기 기화기에 의해 기화된 산소를 이용하여 오존을 발생시키는 오존 발생기와, 오존 발생을 위해 상기 오존 발생기로 질소를 공급하는 질소 공급 장치와, 상기 액화산소 저장탱크에 저장된 액화산소를 상기 기화기로 이송하는 이송 배관 내의 액화산소와 냉각시키고자 하는 냉각수를 열교환 함에 따라 냉각수의 온도를 기 정해진 범위로 유지시키는 냉각 처리 장치를 포함하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 처리 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각 처리 장치는, 상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체와 열교환하기 위한 냉각수가 내부로 흐르며, 비접촉 상태로 상기 이송 배관의 하부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 상기 이송 배관에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각 처리 장치의 단면은, 상기 이송 배관의 상부와 양측 사이에 이격 공간을 두고 이격 배치되어 상기 이송 배관을 감싸도록 U자 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각 처리 장치는, 상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체와 열교환하기 위한 냉각수가 내부로 흐르며, 비접촉 상태로 상기 이송 배관의 하부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 상기 이송 배관에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각 처리 장치의 단면은, 상기 이송 배관의 상부와 양측 사이에 이격 공간을 두고 이격 배치되어 상기 이송 배관을 감싸도록 U자 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 오존을 생산하는 오존 발생기로 공급하기 위한 냉각수와 액체산소가 열교환하여, 오존 발생기로 공급되는 냉각수를 별도의 추가 장비 없이 자체 구성 기기로 냉각시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 종래의 오존 생성 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 방식을 이용한 냉각 장치를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 방식을 이용한 냉각 장치의 “A” 단면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 방식을 이용한 냉각 장치의 “B”단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 종래의 오존 생성 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도1을 참조하면, 액체산소 저장탱크(101)에 저장되는 액체산소가 기화기(105)로 전달되고, 기화기(105)에서 전달받은 액체산소를 기화시켜 기화된 산소를 오존 발생기(109)로 공급한다. 또한, 오존 발생기(109)는 질소공급장치(107)로부터 질소를 공급받음으로써, 기화된 산소와 질소를 이용하여 오존을 생성한다.
이때, 오존 발생 효율을 향상시키기 위해서는 전기적 방전과정에서 발생하는 열을 냉각 유로를 통해 효과적으로 냉각시켜야 하므로, 냉각수의 역할이 중요하다.
구체적으로, 냉각수 이송장치(111)에서 냉각수가 펌핑되어 오존 발생기(109)로 들어가 온도를 ΔT=5℃ 낮춰야 한다. 오존 발생기(109)에서의 일반적인 수온이 15℃ ~ 25℃ 정도인 경우에는 오존 생성 시스템 상 문제가 없지만, 하절기 또는 주변 온도 상승에 의해 수온이 25℃를 상회하는 경우, 냉각수의 냉각 효과가 떨어져 수온이 30℃를 넘어가게 되면서 시스템이 셧다운 되고, 이는 오존 생산 효율 저하와 시스템 부하 상승으로 이어져 시스템의 수명 단축화와도 연계된다.
따라서, 본 발명에서는 오존 생성 과정에서 사용되는 냉각수의 상시 요구되는 온도를 유지할 수 있도록 하는 열교환 방식을 이용한 냉각 장치 및 이를 포함하는 냉각수 처리 시스템을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열교환 방식을 이용한 냉각수 처리 시스템(200)은 액화산소 저장탱크(201), 냉각 처리 장치(203), 기화기(205), 질소공급장치(207), 오존발생기(209), 밸브 모듈(210), 냉각수 이송장치(211)를 포함하여 구성될 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각수 처리 시스템(200)은 용해주관(213), 오존접촉조(215), 여과지(217), 배오존 파괴시설(219)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
액화산소 저장탱크(201)는 오존 생성을 위한 액화산소를 저장한다.
그리고, 기화기(205)는 액화산소 저장탱크(201)에 저장된 액화산소를 전달받아 기화시킨다.
질소 공급 장치(207)는 오존 생성을 위해 오존 발생기(209)로 질소를 공급하고, 오존 발생기(209)는 기화기(205)로부터 공급된 기화된 산소와 질소 공급 장치(207)로부터 공급된 질소를 이용하여 오존을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시예인 도1에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 냉각수 처리 시스템(200)은 저장된 액화산소를 기화기(205)로 이송시킬 이송 배관(202)을 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 냉각 처리 장치(203)(이하, 냉각 처리 배관 모듈)는 액화산소 저장탱크(201)에 저장된 액화산소를 기화기(205)로 이송하는 이송 배관(202) 내의 액화산소와 냉각수를 열교환함에 따라 냉각수의 온도를 기 정해진 범위로 유지시킬 수 있다.
이송 배관(202) 내부로 이송되는 액체산소의 온도는 통상 -165℃ 내지 -185℃ 이다. 액체산소가 기화되기 위해서는 열을 필요로 하고, 주변 온도에 의해 수온이 상승하는 냉각수는 열을 방출하여야 한다.
이에 따라, 본 발명의 냉각 처리 배관 모듈(203)은 냉각 처리 배관 내부에 있는 냉각수와 상기 이송되는 액체산소 간 열교환이 이루어지게 함으로써, 냉각수의 온도를 기 정해진 범위로 유지시킬 수 있다. 여기서, 상기 기 정해진 범위란 예를 들어 20℃ 내지 25℃ 일 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 처리 시스템(200)은 액체산소 저장탱크(201)와 기화기(205) 사이의 이송 배관(202)과 인접한 위치에 냉각 처리 배관 모듈(203)을 배치시킴으로써, 이송 배관(202) 내로 이송되는 -165℃ 내지 -185℃ 의 온도의 액체산소를 매개로 냉각수와 열교환을 함에 따라 냉각수 이송장치(211)에서 오존 발생기(209)로 공급되는 냉각수의 온도를 20℃ 내지 25℃로 유지시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 처리 시스템(200)은 도2에는 도시하지 않았으나, 오존 발생기(209)에 설치되는 온도 센서를 더 포함함으로써, 온도 센서를 이용하여 오존 발생기(209)의 주변 온도(예컨대, 오존 발생기(209)에 공급된 냉각수의 온도)를 센싱할 수 있다.
온도 센서에 의한 센싱 결과에 따라 오존 발생기(209)로 공급된 냉각수의 온도가 임계치 이상인 경우, 밸브 모듈(210)의 밸브들을 개폐 제어하여, 냉각수를 오존 발생기(209)로 바이 패스(by-pass) 경로로 바로 보내지 않고, 냉각수를 냉각 처리 배관 모듈(203)로 보내 이송 배관(202)의 액체 산소와의 열교환을 통해 냉각시킨 후, 냉각된 냉각수를 오존 발생기(209)로 공급될 수 있도록 할 수 있다.
반대로, 오존 발생기(209)로 공급된 냉각수의 온도가 임계치보다 낮은 경우, 밸브 모듈(210)은 냉각 처리 배관 모듈(203)과 연결되는 밸브를 차단함으로써, 냉각수가 냉각 처리 배관 모듈(203)을 거치지 않고, 바이 패스 경로로 바로 오존 발생기(209)로 공급될 수 있도록 한다.
이하에서는, 이송 배관(202) 내부로 흐르는 액화산소와 열교환을 하기 위한 냉각 처리 배관 모듈을 포함하는 냉각 장치에 대하여 보다 상세하게 후술하도록 한다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 방식을 이용한 냉각 장치를 도시한 도면이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 장치의 “A” 단면도이고, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 장치의 “B”단면도이다.
도3에 도시된 바와 같은 냉각 장치는 이송 배관(202)과, 냉각 처리 배관 모듈(203)을 포함하여 구성될 수 있다. 냉각 처리 배관 모듈(203)은 이송 배관(202) 내부로 흐르는 액화 산소(유체)와 열교환하여 냉각시키기 위한 냉각수가 내부 관로를 따라 흐른다.
본 실시예에 따른 냉각 처리 배관 모듈(203)은 도3에 도시된 바와 같이 복수의 세그먼트 배관들이 연결된 형태로 구현될 수도 있고, 하나의 세그먼트 배관만으로도 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 냉각 처리 배관 모듈(203)은 제1 세그먼트 배관(300)과 제2 세그먼트 배관(400)으로 구성되는 것으로 가정하여 설명한다.
냉각 처리 배관 모듈(203)의 단위 배관인 제1 세그먼트 배관(300) 및 제2 세그먼트 배관(400) 각각은 세그먼트 프레임(310, 410), 냉각수 유입구(350, 450), 냉각수 유출구(330, 430), 스페이서 블록(370, 470)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 세그먼트 프레임(310, 410)은 내부로 냉각수가 흐를 수 있는 유로를 제공한다. 도4를 참고하면, 일 실시예에 따른 제1 세그먼트 프레임(310)은 이송 배관(202)과 비접촉 상태(A) 이격 배치되어, 이송 배관(202)을 감싸도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로는, 제1 세그먼트 프레임(310)은 이송 배관(202)의 상부와 양측 사이에 이격 공간(A)을 두고 이격 배치되어, 이송 배관(202)을 감싸도록 도4에 도시된 바와 같은 U자 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 도4에서는 제1 세그먼트 배관(300)을 대표로 설명하였으나, 제2 세그먼트 배관(400)도 제1 세그먼트 배관(300)의 구조 및 구성과 동일하므로 중복된 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제1 세그먼트 배관(300) 및 제2 세그먼트 배관(400) 등 냉각 처리 배관 모듈(203)은 도4에 도시된 바와 같이, 이송 배관(202)의 하부를 제외한 나머지 부분(상부와 양측부)을 둘러싸도록 U자 형태로 형성됨에 따라, 이송 배관(202) 내부로 이송되는 액화 산소와의 열교환 면적을 넓게 형성함으로써, 열교환 및 냉각수의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 냉각 처리 배관 모듈(203)은 이송 배관(202)과 접촉되지 않도록 이격 배치되므로, 이송 배관(202)은 그대로 유지한 채 냉각 처리 배관 모듈(203)의 해체 및 교체 작업이 용이한 이점이 있다.
일 실시예인 도4를 참조하면, 제1 세그먼트 프레임(310)은 세그먼트 체결 유닛(311) 및 세그먼트 지지 유닛(313)을 포함할 수 있다.
세그먼트 체결 유닛(311)은 전방 또는 후방으로 연결되는 다른 세그먼트 배관과의 결합을 위해 세그먼트 프레임 상에 형성되는 것으로서, 예컨대 체결 볼트로 구현될 수 있다.
그리고, 세그먼트 지지 유닛(313)은 베이스 플레이트(500) 상부에 세그먼트 배관이 견고하게 지지될 수 있도록 제1 세그먼트 프레임(310)과 베이스 플레이트(500) 간 체결되는 구성으로서, 예컨대 앙카 베이스판(anchor baseplate)과 앙카 볼트(anchor bolt)로 구현될 수 있다.
즉, 각 세그먼트 배관은 세그먼트 체결 유닛 및 세그먼트 지지 유닛의 해체만으로 이송 배관(202)을 건드리지 않고도 용이하게 유지 보수를 위한 분리 교체가 가능하다.
도3 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 냉각수 유입구(350, 450) 및 냉각수 유출구(330, 430)는 이송 배관(202)보다 위에서 냉각수가 유출되도록 각 세그먼트 배관의 상부측에 형성될 수 있다.
이때, 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 유입구 및 냉각수 유출구는 이송 배관(202)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다.
본 발명의 냉각 처리 배관 모듈(203)은 도3에 도시된 바와 같이, 제1 세그먼트 배관(300)과 제2 세그먼트 배관(400)이 결합된 형태로 구현될 수도 있고, 다른 실시예에 따라 제1 내지 제n(예컨대, 3 이상) 세그먼트 배관이 결합된 형태로, 설계하고자 하는 냉각 처리 배관 모듈(203)의 길이에 맞게 조절하여 구성시킬 수 있다.
일 실시예인 도3을 참고하면, 제1 세그먼트 배관(300)과 제2 세그먼트 배관(400)은 제1 세그먼트 배관(300)의 제1 냉각수 유입구(350)와 제2 세그먼트 배관(400)의 제2 냉각수 유출구(430)가 서로 맞물림에 따라 결합될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 세그먼트 체결 유닛이 형성되어 있는 제1 세그먼트 프레임(310)과 제2 세그먼트 프레임(410)의 체결 영역의 이음새에 체결용 패킹(510)이 위치할 수 있다. 체결용 패킹(510)은 제1 세그먼트 프레임(310)과 제2 세그먼트 프레임(410)의 세그먼트 체결 유닛(예를 들어, 체결 볼트)간 체결을 지지하고, 세그먼트 배관의 기밀성을 유지시키고, 냉각수의 누수를 방지할 수 있다.
그리고, 제1 세그먼트 배관(300) 및 제2 세그먼트 배관(400) 각각은 냉각수 유출구(330, 430) 하부측에 형성되는 스페이서 블록(370, 470)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 스페이서 블록(370, 470)은 결합되는 다른 세그먼트 배관의 하부와 소정의 이격 거리를 유지하기 위해, 세그먼트 프레임의 외표면 하부에 형성될 수 있다.
도5를 참조하면, 냉각수는 제2 냉각수 유입구(450)를 통해 제2 세그먼트 배관(400) 내부로 유입될 수 있고, 제2 냉각수 유입구(450)로 유입된 냉각수는 배관 내부의 상하로 유로를 형성하며, 이송 배관(202) 내부로 흐르는 액화 산소와 열교환할 수 있다.
본 발명의 냉각수는 도3에 도시된 바와 같이, 이송 배관(202) 액체 산소가 이송되는 방향과 상이한 방향으로 흐를 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 냉각 처리 배관 모듈은 복수의 세그먼트 배관들을 액체산소 저장탱크(201)의 이송 배관(202)의 해체 없이도 분해 조립이 가능한 구조로, 조절하고자 하는 냉각수의 온도 변화량에 따라 냉각수의 수량을 조절하여 냉각수 냉각 열교환 효과를 높일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 냉각수 처리 시스템
201: 액체산소 저장탱크
203: 냉각 처리 배관 모듈(냉각 처리 배관)
205: 기화기
207: 질소 공급 장치
209: 오존 발생기
210: 배관 모듈
211: 냉각수 이송장치
300: 제1 세그먼트 배관
310: 제1 세그먼트 프레임
330: 제1 냉각수 유출구
350: 제1 냉각수 유입구
370: 제1 스페이서 블록
400: 제2 세그먼트 배관
410: 제2 세그먼트 프레임
430: 제2 냉각수 유출구
450: 제2 냉각수 유입구
470: 제2 스페이서 블록

Claims (10)

  1. 열교환하기 위한 유체가 흐르는 이송 배관과,
    비접촉 상태로 상기 이송 배관을 감싸도록 형성되어, 상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체와 열교환하여 냉각시키기 위한 냉각수가 내부로 흐르는 냉각 처리 배관 모듈과,
    상기 냉각 처리 배관 모듈의 하부에 위치하는 베이스 플레이트를 포함하되,
    상기 냉각 처리 배관 모듈은, 상기 이송 배관의 하부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 상기 이송 배관에 인접한 위치에 배치되고,
    상기 냉각 처리 배관 모듈의 단면은, 상기 이송 배관의 상부와 양측 사이에 이격 공간을 두고 이격 배치되어 상기 이송 배관을 감싸도록 U자 형태로 형성되며,
    상기 냉각 처리 배관 모듈은,
    내측에 위치하는 상기 이송 배관의 상부측으로 냉각수가 유출하도록 상기 냉각 처리 배관 모듈의 상부에 위치하되, 상기 이송 배관의 길이 방향을 따라 형성되는 냉각수 유입구 및 냉각수 유출구와,
    내부에 냉각수가 흐를 수 있는 유로를 제공하는 세그먼트 프레임과,
    상기 베이스 플레이트 위에 고정 결합하기 위해, 상기 세그먼트 프레임과 상기 베이스 플레이트에 볼트 결합하는 세그먼트 지지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 냉각 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 처리 배관 모듈은,
    서로 결합되는 제1 세그먼트 배관 및 제2 세그먼트 배관을 포함하고,
    상기 제1 세그먼트 배관 및 상기 제2 세그먼트 배관은, 상기 제1 세그먼트 배관의 제1 냉각수 유입구와 상기 제2 세그먼트 배관의 제2 냉각수 유출구가 서로 맞물림에 따라 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 냉각 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 세그먼트 배관은,
    결합되는 상기 제2 세그먼트 배관의 하부와 소정의 이격 거리 유지를 위해 외표면 하부에 형성되는 스페이서 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 냉각 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    서로 결합된 상기 제1 및 제2 세그먼트 배관 각각의 세그먼트 프레임 사이에는 체결용 패킹이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 냉각 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체는 오존 발생을 위한 극저온의 액화산소이고,
    상기 냉각 처리 배관 모듈은, 액화산소와 냉각수의 열교환을 통해 냉각수의 온도를 기 정해진 범위로 유지시키는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 냉각 장치.
  8. 액화산소가 저장되는 액화산소 저장탱크와,
    오존 발생을 위해 상기 액화산소 저장탱크에 저장된 액화산소를 기화시키는 기화기와,
    상기 기화기에 의해 기화된 산소를 이용하여 오존을 발생시키는 오존 발생기와,
    오존 발생을 위해 상기 오존 발생기로 질소를 공급하는 질소 공급 장치와,
    상기 액화산소 저장탱크에 저장된 액화산소를 상기 기화기로 이송하는 이송 배관 내의 액화산소와 냉각시키고자 하는 냉각수를 열교환함에 따라 냉각수의 온도를 기 정해진 범위로 유지시키는 냉각 처리 장치와,
    상기 냉각 처리 장치의 하부에 위치하는 베이스 플레이트를 포함하되,
    상기 냉각 처리 장치는, 상기 이송 배관 내부로 흐르는 유체와 열교환하기 위한 냉각수가 내부로 흐르며, 비접촉 상태로 상기 이송 배관의 하부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 상기 이송 배관에 인접한 위치에 배치되고,
    상기 냉각 처리 장치는,
    내측에 위치하는 상기 이송 배관의 상부측으로 냉각수가 유출하도록 상기 냉각 처리 장치의 상부에 위치하되, 상기 이송 배관의 길이 방향을 따라 형성되는 냉각수 유입구 및 냉각수 유출구와,
    내부에 냉각수가 흐를 수 있는 유로를 제공하는 세그먼트 프레임과,
    상기 베이스 플레이트 위에 고정 결합하기 위해, 상기 세그먼트 프레임과 상기 베이스 플레이트에 볼트 결합하는 세그먼트 지지 유닛을 포함하며,
    상기 냉각 처리 장치의 단면은, 상기 이송 배관의 상부와 양측 사이에 이격 공간을 두고 이격 배치되어 상기 이송 배관을 감싸도록 U자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환 방식을 이용한 냉각수 처리 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
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