KR102370139B1

KR102370139B1 - 외부 플랜트의 냉각수를 냉각시킬 수 있는 열 교환장치 및 그를 포함하는 하수처리장치

Info

Publication number: KR102370139B1
Application number: KR1020210080674A
Authority: KR
Inventors: 김동우; 유대환; 김종구; 김정훈; 최봉철
Original assignee: 주식회사 부강테크
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-03-04
Also published as: US20240051846A1; WO2022270759A1; EP4332065A1

Abstract

냉각수를 냉각시킬 수 있는 열 교환장치 및 그를 포함하는 하수처리장을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수를 냉각시키는 하수처리장에 있어서, 하수를 유입받아 하수 내 유기물 및 오염물을 제거하는 제거 구성을 하나 이상 포함하여, 상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시킨 냉각수가 흐르는 냉각관이 상기 제거 구성 내부에 배치되어, 하수 내 유기물 및 오염물이 제거된 처리수와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수 간 열 교환을 유도하여 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 온도를 하강시키는 것을 특징으로 하는 하수처리장을 제공한다.

Description

외부 플랜트의 냉각수를 냉각시킬 수 있는 열 교환장치 및 그를 포함하는 하수처리장치{Heat Exchanger Capable of Cooling Coolant of External Plants and Wastewater Treatment Plant Comprising the Same}

본 발명은 냉각수의 순환 외 별도의 전력소모 없이 외부 플랜트의 냉각수를 냉각시킬 수 있는 열 교환장치 및 그를 포함하는 하수처리장에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

데이터 센터는 서버를 적게는 수백 대, 많게는 수만 대 운영하여 각종 데이터를 모아두는 시설이라 할 수 있으며, 주로 IT 업계에서 고객과 기업 정보를 보관하는데 사용된다.

현재에는, 모바일 기기, 소셜 네트워크 서비스(SNS) 등의 활성화로 데이터가 폭증함에 따라 데이터 센터를 신축하는 기업이 늘어나고 있다.

하지만, 데이터 센터는 전기 사용량이 많은 데다 항시 가동되어야 하기 때문에, '전기 먹는 하마'라 불리고 있다. 그 예로, 우리나라에 설치된 전국 150여 곳에 이르는 데이터 센터의 전력 사용량은 2016년 기준 연간 28억 킬로와트시에 달하며, 이 전력량은 산업용 전력 사용량의 7~8퍼센트를 차지하는 수치다. 특히, 데이터 센터의 서버와 스토리지, 네트워크 장비에서 발생하는 뜨거운 열기를 식히는데 많은 전력이 사용되고 있다.

전력 소모를 최소화하며 데이터 센터의 온도를 낮추기 위한 친환경 방안으로 인근 바다, 강 또는 호수를 이용하거나 하수처리장의 처리수를 이용하는 방법이다.

데이터 센터의 온도를 낮추기 위해, 인근 바다, 강 또는 호수의 해수 또는 담수를 사용하여 냉각시킴으로써, 전력소모를 줄이며 데이터 센터의 열기를 식히는 방안이다. 그러나 이 방법은 냉각수와 열 교환한 해수 또는 담수의 온도가 상승하게 되어 별도의 처리가 수반되어야 하는 불편이 존재한다. 또한, 반드시 데이터 센터가 바다, 강 또는 호수에 인접해 위치해야 하기에, 최근 대도시에 건설되고 있는 데이터 센터 건립 입지 조건에 있어서 제약이 될 수 있다.

이에 따라, 추가적으로 제안된 방안이 데이터 센터를 하수처리장에서 수처리된 처리수에 침지하여 운영하는 방안이다. 하수처리장에서 운영되는 처리수는 수온이 여름에도 25℃ 내외를 유지하기 때문에, 데이터 센터를 흐르는 냉각수를 냉각시키기에 문제가 없다. 다만, 이 방법은 데이터 센터가 처리수로 침지될 경우, 처리수가 침지로 인해 별도로 오염될 수 있어 방류되는데 제약이 발생한다. 또한, 데이터 센터가 침지될 수 있을 정도로 처리수 저장공간이 커져야 하기에, 하수처리장의 크기가 커져야만 하는 문제가 발생한다.

한편, 하수처리장에서 수처리된 처리수를 스프레이 형태 또는 배관 형태 등으로 분사하는 방법으로 직접 데이터 센터의 열기를 식히거나, 냉각탑을 이용해 냉각수의 온도를 낮추는 방안도 존재한다. 그러나 하수처리장에서 아무리 처리되었다 하더라도 처리수가 직접 냉각수로 사용되기에는 품질이 다소 떨어지며, 침적 또는 스케일(Scale) 등을 방지하기 위해 다량의 화학약품이 처리수에 사용되어야만 하고, 증발 시 악취 발생 등의 문제점들이 발생할 여지가 존재한다.

또한, 분사에 사용된 처리수는 분사 과정에서 재 오염이 발생하기에 그대로 방류되기 곤란하기에 재처리 과정 등이 반드시 필요한 불편이 있다. 분사로 인해 처리수의 지속적으로 증발이 발생하고, 냉각탑 내에서 용해물이 제거되지 않고 농축되어 부식성과 스케일이 생겨 지속적으로 순환수 일부가 배출되어야 한다. 이에 따라, 처리수의 소비가 지속적으로 발생하게 하는 문제가 존재한다.

본 발명의 일 실시예는, 전력소모를 최소화하면서, 데이터 센터를 냉각시킬 냉각수를 외부와 열교환시켜 냉각수의 온도를 낮출 수 있는 열 교환장치 및 그를 포함하는 하수처리장을 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 냉각용수를 이용하여 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수를 냉각시키는 하수처리장에 있어서, 하수를 유입받아 하수 내 유기물 및 오염물을 제거하는 제거 구성을 하나 이상 포함하여, 상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시킨 냉각수가 흐르는 냉각관이 상기 제거 구성 내부에 배치되어, 하수처리장 내 냉각용수와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수 간 열 교환을 유도하여 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 온도를 하강시키는 것을 특징으로 하는 하수처리장을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 냉각용수는 상기 하수처리장으로 유입된 오·폐수 또는 상기 하수처리장에서 수처리되고 있거나 수처리가 완료된 처리수인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 하수처리장은 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 수온 또는 처리수의 수온을 센싱하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 하수처리장은 센싱된 센싱값을 토대로, 상기 냉각용수의 수온이 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 하수처리장은 센싱된 센싱값을 토대로, 상기 냉각수의 수온과 상기 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 하수처리장은 판단결과에 따라, 각 제거 구성 내부에 배치된 냉각관으로 냉각수를 분배시킬지 여부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 냉각용수를 이용하여 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수를 냉각시키는 하수처리장에 있어서, 미생물을 이용하여 유입된 하수 내 유기물 및 질소를 제거하며, 상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시킨 냉각수가 흐르는 냉각관이 내부에 배치되어, 냉각용수와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수 간 열 교환을 유도하여 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 온도를 하강시키는 복수의 생물 반응조와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 수온 또는 냉각용수의 수온을 센싱하는 센서와 각 생물 반응조 내 냉각관으로 흐르는 냉각수의 유동을 제어하는 밸브와 상기 센서의 센싱값을 토대로 상기 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수처리장을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 센서의 센싱값을 토대로, 상기 냉각용수의 수온이 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부 또는 상기 냉각수의 수온과 상기 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 판단결과에 따라, 각 생물 반응조 내 냉각관으로 냉각수를 분배시킬지 여부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 냉각용수의 수온 또는 상기 냉각수의 수온과 상기 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과할 경우, 냉각수가 분배되는 생물 반응조의 개수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수를 냉각시키는 하수처리장에 있어서, 여재를 이용하여 유입된 하수 내 유기물 및 오염물을 제거하며, 상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시킨 냉각수가 흐르는 냉각관이 내부에 배치되어, 하수 내 유기물 및 오염물이 제거된 처리수와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수 간 열 교환을 유도하여 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 온도를 하강시키는 복수의 하수 처리장치와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 수온 또는 처리수의 수온을 센싱하는 센서와 각 생물 반응조 내 냉각관으로 흐르는 냉각수의 유동을 제어하는 밸브와 상기 센서의 센싱값을 토대로 상기 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수처리장을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 하수처리장 내 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되며, 내부에 복수의 관통공을 갖는 바디 및 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 끝단에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며, 상기 바디는 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 하수처리장 내 배치될 구성의 벽체와 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 바디 및 상기 지지부는 알루미늄 또는 스테인리스 스틸로 구현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 지지부는 반원 형을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 지지부는 상기 지지부 내 다른 부분보다 두꺼운 두께를 가지며, 상기 지지부의 각 끝단에 형성되어 상기 지지부에 안착된 냉각관의 이탈을 방지하는 이탈 방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 열교환 장치는 상기 바디의 반대편 끝단과 연결되며, 상기 벽체에서 상기 열교환 장치가 배치될 위치에 배치되는 고정판 및 상기 고정판과 상기 벽체를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 바디는 상기 벽체와 기 설정된 각도를 가지며 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 하수처리장 내 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되는 바디 및 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 면에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며, 상기 바디는 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 하수처리장 내 배치될 구성과 기 설정된 기울기를 가지며 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 지지부는 상기 열교환 장치가 상기 하수처리장 내 구성에 배치됨에 있어, 상기 바디의 양 면 중 상기 하수처리장 내 구성의 바닥면을 향하는 면에 상기 지지부와 상기 냉각관이 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 하수처리장 내 스트레이너 블록 상에 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 스트레이너 블록에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 스트레이너 블록은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 하수처리장 내 스트레이너 블록 상에 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되며, 내부에 복수의 관통공을 갖는 바디 및 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 끝단에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며, 상기 바디는 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 스트레이너 블록의 일면과 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 하수처리장 내 스트레이너 블록을 지지하는 지지 프레임 상에 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 지지 프레임과 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 지지 프레임은 상기 스트레이너 블록의 일면과 접촉하여, 상기 스트레이너 블록의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하는 스트레이너 블록에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되며, 내부에 복수의 관통공을 갖는 바디 및 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 끝단에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며, 상기 스트레이너 블록은 자신의 일면으로 상기 바디 내 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 바디와 연결되며, 상기 스트레이너 블록은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 블록을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하는 스트레이너 블록에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하고, 상기 스트레이너 블록은 자신의 일면으로 상기 지지부와 연결되며, 상기 스트레이너 블록은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 블록을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하며, 일 방향으로 지지프레임에 의해 지지되는 스트레이너 블록에 있어서, 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 지지 프레임이 상기 스트레이너 블록과 맞닿는 일면의 반대편에 연결되며, 상기 스트레이너 블록 및 상기 지지 프레임은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 블록을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 지지 프레임은 상기 처리수조가 위치한 방향의 일면으로 상기 스트레이너 블록과 맞닿는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하는 스트레이너에 있어서, 스트레이너 블록과 상기 스트레이너 블록에 형성된 노즐공에 배치되는 노즐과 각 면에 체결구조가 형성된 단차를 포함하여, 상기 스트레이너 블록과의 체결력을 향상시킨 제1 노즐 소켓 및 체결구조가 형성되어 일면으로 상기 제1 노즐소켓과, 다른 일면으로 상기 제1 노즐소켓 및 상기 스트레이저 블록과, 다른 일면으로 상기 노즐과 체결되며 체결력을 향상시킨 제2 노즐 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레이너를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전력소모를 최소화하며 데이터 센터를 냉각시킬 냉각수를 외부와 열교환시켜 냉각수의 온도를 낮출 수 있으며, 냉각수와의 열교환으로 인한 온도상승을 수처리에 적극적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장과 데이터 센터의 위치적 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장과 데이터 센터간을 흐르는 냉각관의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 생물 반응조의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 하수 여과장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 하수 여과장치가 배치된 하수처리장의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장이 자신과 데이터 센터간을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 교환장치가 하수처리장의 각 구성에 설치되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열 교환장치가 하수처리장의 침전지에 설치되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열 교환장치가 정류판에 구현된 일 예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스트레이너 블록의 구성을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 스트레이너 블록에 설치되는 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 스트레이너를 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장과 데이터 센터의 위치적 관계를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장과 데이터 센터간을 흐르는 냉각관의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

데이터 센터(110)는 서버를 적게는 수백 대, 많게는 수만 대 운영하여 각종 데이터를 모아두는 시설이다. 데이터 센터(110)는 상당한 데이터량을 처리해야 하며 항시 가동되어야 하기 때문에, 상당한 전력소모와 열을 발생시킨다. 이에, 데이터 센터(110)내에는 데이터 센터(110) 내를 흐르며 각 서버들을 냉각시키는 냉각수가 필수적으로 존재해야 한다.

종래에는 서버들을 냉각시키며 온도가 상승한 냉각수를 냉각탑을 이용하거나 물을 끌어올려 열교환시키는 방식으로 온도가 상승한 냉각수를 냉각시켜 왔다. 다만, 외부 공기를 공급하거나 용수를 공급하기 위해 많은 전력을 소모해야 하는 문제가 있으며, 냉각탑의 경우 냉각수 손실에 따른 보충량 문제와 수냉 방식은 냉각수를 냉각시키기 위해 많은 양의 용수를 소모하는 문제가 있었다.

이에 따라, 데이터 센터(110)의 운영에 있어 전력소모를 감소시키는 움직임과는 별개로, 데이터 센터(110)의 방열(放熱) 과정에서 전력소모나 용수의 사용량을 최소화하고자 하는 움직임이 일어나고 있다.

이에 따라, 하수처리장(120)은 데이터 센터(110)에 인접한 위치에 배치되어, 하수처리장(120) 내 냉각용수(이하에서, '냉각용수'로 약칭함)로 데이터 센터(110) 내를 흐르는 냉각수를 냉각시킨다. 여기서, 냉각용수는 하수처리장(120)으로 수처리를 위해 유입된 오·폐수, 하수처리장(120) 내 각 구성을 거치며 수처리되고 있는 처리수 및 하수처리장(120) 내 모든 구성을 거쳐 온전히 수처리된 처리수 모두를 포함하는 개념이다. 즉, 냉각용수는 하수처리장(120) 내로 유입되어 하수처리장(120) 내에서 유동하는 모든 액체를 포함하는 개념이다. 냉각수의 냉각을 위해 냉각용수를 이용하기 때문에, 별도로 공기나 용수(상수)의 공급으로 인한 전력소모가 발생하지 않고, 냉각용수의 소모도 일어나지 않는다. 이에 따라, 하수처리장(120)은 냉각수 재생을 위한 용수가 공급되는지 여부와 무관한 임의의 부지에 배치되어, 데이터 센터(110)의 냉각수를 냉각시킬 수 있다.

한편, 하수처리장(120)은 냉각용수를 이용해 냉각수를 냉각시키기 위해서는, 데이터 센터(110)로부터 냉각수를 용이하게 유입받거나 데이터 센터(110)로 유출할 수 있어야 한다. 이에 따라, 하수처리장(120)은 도 1a에 도시된 바와 같이 데이터 센터(110)에 인접하여 위치해야 한다. 하수처리장(120)은 지상에서 데이터 센터(110)의 기 설정된 반경 내에 위치할 수 있다.

다만, 데이터 센터(110)는 상당한 전력소모가 발생하므로 전기 공급이 원활한 부지에 배치되어야 하는데, 혐오시설로 분류되지 않기에 큰 어려움없이 어디에나 위치할 수 있다. 반면, 하수처리장(120)은 설비가 혐오시설로 분류되어 있어, 주거인구가 밀집된 장소에는 위치하기 곤란할 수 있다. 하수처리장(120)의 냉각용수가 데이터 센터(110)의 냉각수를 냉각시키기 위해서는 데이터 센터(110)에 인접해 위치해 있는 것이 유리하기 때문에, 이러한 조건을 모두 만족시키고자 하수처리장(120)은 도 1b에 도시된 바와 같이 데이터 센터(110)의 부지 지하에 위치할 수 있다. 하수처리장(120)이 이와 같은 장소에 위치할 경우, 입지 조건에 제약없이 데이터 센터(110)에 최대한 인접해 위치할 수 있어, 데이터 센터(110)를 흐르는 냉각수를 원활히 유입받아 냉각시킬 수 있다.

데이터 센터(110) 내를 흐르는 냉각수는 데이터 센터(110) 내 각 구성을 냉각시킬 수 있도록 형성된 냉각관(214)을 따라 흐르며 각 구성을 냉각시킨다. 온도가 상승한 냉각수는 데이터 센터(110)와 하수처리장(120)을 연결하는 냉각관(210)을 따라 하수처리장(120)으로 흐르며, 하수처리장(120)의 각 지(地) 또는 각 조를 거친다. 하수처리장(120)의 각 지(地) 또는 각 조 내를 흐르거나 저장되어 있는 냉각용수는 계절에 따라 온도가 달라지지만, 한국과 동일한 위도에 위치하는 지역의 경우 겨울철에는 8~13℃를 가지며 여름철에도 25℃ 내외의 상대적으로 낮은 온도를 갖는다. 이에 따라, 냉각수는 하수처리장(120)의 각 지(地) 또는 각 조를 거치는 과정에서, 각 지(地) 또는 각 조 내의 냉각용수와 열교환을 수행하며, 열 교환에 의해 냉각수의 온도는 내려가고 냉각용수의 온도는 상승하게 된다. 온도가 내려간 냉각수는 다시 냉각관(210)을 따라 데이터 센터(110)로 흐르며, 데이터 센터(110) 내의 각 구성을 냉각시킨다.

냉각수가 데이터 센터(110)와 하수처리장(120) 내 형성된 냉각관을 따라 흐르며, 최소한의 전력소모와 냉각용수의 소모없이도 (데이터 센터(110) 내 각 구성의) 방열과 (자신의) 냉각을 원활히 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 생물 반응조의 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 생물 반응조(300)는 무산소조(310), 호기조(320), 침전지(330) 및 반송 펌프(미도시)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장(120)은 하나 이상의 생물 반응조(300), 센서(미도시), 밸브(미도시), 냉각관(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

무산소조(310)는 유입수 내 유기물을 소모하고, 질산성 질소를 질소 기체로 탈기시킨다. 무산소조(310)로 유입되는 유입수 내에는 다량의 유기물과 암모니아성 질소가 포함되어 있다. 무산소조(310)는 유입수를 유입받아, 유기물을 소모하며 질산성 질소를 질소 기체로 탈기시킨다.

호기조(320)는 무산소조(310)를 거친 유입수를 유입받아 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화시킨다. 호기조(320)는 유기물이 존재하지 않는 상태에서 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화시킨다. 이에 따라, 호기조(320)는 무산소조(310)를 거친 유입수를 유입받아 산화시킨다. 다만, 무산소조(310)에서는 질산성 질소를 필요로 하는 반면, 호기조(320)에서는 암모니아성 질소를 필요로 한다. 이에 따라, 호기조(320)에서 산화된 질산성 질소를 무산소조(310)로 공급하기 위한 내부반송이 반송 펌프(미도시)에 의해 수행된다. 이와 같은 내부 반송에 따라, 무산소조(310)는 탈질에 필요한 질산성 질소를 호기조(320)로부터 공급받으며, 호기조(320)는 무산소조(310)에 의해 유기물이 제거된 유입수를 유입받을 수 있다.

침전지(330)는 호기조(320)를 거친 유입수 내 슬러지를 침전시키며, 상등수를 방류한다. 침전지(330)로 유입되는 유입수 내에는 무산소조(310)에서 질산성 질소를 질소 기체로 탈기시키는 미생물과 호기조(320)에서 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화시키는 미생물이 다량 포함되어 있다. 이들의 방류는 지양되어야 하기에, 침전지(330)는 호기조(320)를 거친 유입수를 유입받아 일정 기간동안 저장하며 슬러지를 침전시킨다. 침전된 슬러지는 반송 펌프(미도시)에 의해 무산소조(310)로 내부 반송된다.

이와 같이 동작하는 생물 반응조에서는 (탈기 또는 산화) 미생물의 활동에 의해 처리가 진행되기 때문에, 유입수(냉각용수)의 온도가 지대한 영향을 미친다.

하절기에는 유입수 또는 냉각용수의 수온이 상승하게 된다. 수온의 상승은 미생물의 활성도를 높인다. 미생물의 활성도가 높아지기 때문에, 내부 반송이 자주 일어나지 않더라도(반송 펌프의 동작량 감소) 각 조(310, 320)에서 원활히 동작이 수행될 수 있다.

반면, 동절기에는 유입수 또는 냉각용수의 수온이 하강하게 된다. 수온의 하강은 미생물의 활성도를 낮춘다. 미생물의 낮아진 활성도로 인해 각 조(310, 320)에서 각 조의 고유의 동작이 원활히 수행되지 못하게 된다. 이를 방지하기 위해, 내부 반송량(반송율)을 높여야 하고, 이에 따라 반송 펌프의 동작량이 많아져야 한다. 또한, 미생물의 활성도를 높이기 위한 송풍량 역시 많아져야만 한다.

하수처리장 내 이와 같이 동작하는 생물 반응조가 포함될 경우, 각 조에서의 냉각용수와 냉각수의 열 교환은 다음과 같은 효과를 불러올 수 있다. 상대적으로 낮은 수온을 갖는 냉각용수와 데이터 센터 내 각 구성의 냉각으로 인해 상대적으로 상당히 높은 수온을 갖는 냉각수의 열 교환이 발생한다. 이에 따라, 냉각수는 수온이 낮아지며, 각 조의 냉각용수는 수온이 상승하게 된다. 특히, 동절기에는 각 조의 유입수나 냉각용수 수온이 낮아 전술한 문제가 발생하게 되는데, 냉각수와의 열교환으로 냉각용수(유입수)의 수온이 높아지게 되어 (수온 상승을 위한) 별도의 에너지 소비 없이도 하절기와 같은 유익한 효과가 발생할 수 있다. 이에 따라, 생물 반응조에서 동절기에 미생물의 활성도 향상을 위해 별도로 수온을 향상시킬 필요없이 냉각용수의 온도를 향상시킬 수 있다.

냉각수의 냉각 효율 및 생물 반응조의 동작효율 모두를 향상시키기 위해, 하수처리장(120)은 다음과 같이 동작할 수 있다.

센서(미도시)는 하수처리장(120)으로 유입되는 냉각수의 수온 및 생물 반응조 내 각 조의 냉각용수의 수온을 센싱한다.

냉각관(미도시)은 하수처리장(120) 내 각 생물반응조를, 생물반응조 내 각 조(310, 320, 330)를 거치도록 배치된다.

밸브(미도시)는 냉각관(미도시)으로의 냉각수의 유동을 제어한다. 밸브(미도시)는 제어부(미도시)의 제어에 따라, 냉각수의 유동을 제어하여, 냉각수가 각 생물반응조로의 유입 여부를, 생물반응조 내 각 조로의 유입 여부를 제어한다.

제어부(미도시)는 센서(미도시)의 센싱값을 토대로 밸브(미도시)의 동작을 제어한다. 제어부(미도시)는 유입되는 냉각수의 수온 및 생물반응조 내 각 조의 냉각용수의 수온을 비교하여, 냉각수가 얼마만큼의 생물반응조로 분배되거나 생물반응조 내 몇 개의 조로 분배되어 열교환이 일어날 것인지 제어한다. 냉각수가 더 많이 분기되어 분배될수록, 열 교환이 일어나는 면적이 증가하여 보다 많은 양의 열이 보다 빠른 속도로 교환될 수 있다.

제어부(미도시)는 냉각용수의 수온이 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부 또는 냉각수의 수온과 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다. 기 설정된 기준치는 십 수℃ 내지 20℃ 이상일 수 있다. 이처럼 냉각용수의 수온이 높을 경우, 하나의 생물반응조나 생물반응조 내 어느 하나의 조에서 열 교환 효율은 떨어질 수밖에 없다. 전술한 수온 또는 수온 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는 경우, 제어부(미도시)는 생물반응조 모두로 냉각수가 분배되도록 밸브(미도시)를 제어하며, 각 생물반응조 내에서도 각조 모두로 냉각수가 분배되도록 밸브(미도시)를 제어한다. 반면, 전술한 수온 또는 수온 차이가 기 설정된 기준치를 초과하지 않는 경우, 굳이 냉각수가 모든 곳으로 분배되지 않더라도 충분히 효율적인 열 교환이 일어날 수 있기에, 제어부(미도시)는 분배되는 생물반응조의 개수 또는 각 생물반응조 내의 조의 개수를 감소시킨다. 제어부(미도시)는 수온에 따라 냉각수와 냉각용수의 열교환 면적을 조정함으로써, 하수처리장 내 냉각용수의 수온변화에 능동적으로 대응할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 하수 여과장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 하수 여과장치가 배치된 하수처리장의 구성을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장 내 하수 여과장치(400)는 유입수조(410), 분배수조(420), 여재(434, 438), 산기관(440a, 440b), 스트레이너(450 내지 470), 처리수조(480) 및 제어부(미도시)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장(120)은 복수의 하수 여과장치(400), 센서(미도시), 밸브(미도시), 냉각관(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

유입수조(410)는 외부로부터 처리되어야 할 오·폐수(냉각용수에 해당)가 유입된다. 유입수조(410)는 외부로부터 오·폐수를 유입받으며, 유입관(415)을 거쳐 유입된 오·폐수를 분배수조(420)로 전달한다.

분배수조(420)는 유입수조(410)를 거쳐 유입되는 오·폐수를 연직상방으로 분배하거나, 연직상방에서 세척수(냉각용수에 해당)를 유입받아 외부로 배출한다.

유입관(415)을 거친 오·폐수는 분배수조(420)로 유입된다. 분배수조(420)는 오·폐수를 유입받아 연직상방(여재(434, 438)가 존재하는 방향)으로 오·폐수를 분배한다.

반대로, 분배수조(420)는 세척수를 연직상방에서 유입받아 외부로 배출한다. 일정 시간 오·폐수의 여과가 진행된 경우, 여재(434, 438)의 (역)세척이 진행되어야 한다. 이러한 세척은 세척수가 처리수조(480)로부터 여재(434, 438)로 노즐(470)을 거쳐 배출되며 진행되는데, 여재(434, 438)의 세척이 진행된 세척수는 분배수조(420)로 유입된다. 분배수조(420)는 유입밸브(129)를 폐쇄하고 배출밸브(426)를 개방하여, 유입된 세척수가 외부로 배출되도록 한다.

여재(434, 438)는 유입되는 오·폐수 내에서 물리적으로 고형물을 제거함과 동시에, 생물학적으로 유기물을 함께 제거한다.

물보다 작은 비중을 가져, 오·폐수의 유입시 오·폐수와 함께 상승한다. 여재(434, 438)는 스트레이너 블록(450)이 위치한 높이까지 함께 상승하며, 스트레이너 블록(450)에 의해 더 상승하지 못하며 밀집되기 시작한다. 밀집된 여재(434, 438)들은 고형물을 제거하거나 유기물을 제거한다. 한편, 여재(434, 438)들의 세척을 위해 세척수가 반응조(430)로 유입되는 경우, 여재(434, 438)들은 크기에 따라 세척수에 의해 여과과정에서 누적된 이물질들을 세척한다.

도 4에는 복수의 크기를 갖는 여재가 하수 여과장치(400) 내에 포함된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 균일한 크기의 여재 1 종류만이 포함될 수도 있다.

산기관(440a, 440b)은 미생물의 성장 또는 여재(434, 438)의 세척을 위한 세척공기를 공급한다.

산기관(440a)은 반응조(430) 내에 배치되어, 여재(138)로 산소를 공급한다. 산기관(440a)은 호기성 미생물이 유기물을 산화하는데 필요한 전자수용체를 공급한다. 산기관(440a)은 공기를 공급하여 전자 수용체인 산소를 공급할 수도 있으나, 경우에 따라서는 순 산소를 공급할 수도 있다.

한편, 산기관(440b)은 반응조(430) 내 임의의 위치에 배치되어, 여재(434, 438)의 세척을 위한 세척공기를 공급한다. 여재(434, 438)에 성장하거나 부착된 고형물 또는 유기물들은 세척수에 의해 세척될 수 있으나, 세척의 효율을 향상시키기 위해 산기관(440b)은 세척공기를 함께 공급할 수 있다.

스트레이너(450 내지 470)는 스트레이너 블록(450) 및 노즐(470)을 포함한다.

스트레이너 블록(450)은 반응조(430)와 처리수조(480)를 공간적으로 분리한다.

스트레이너 블록(450)는 기 설정된 간격마다 노즐(470)이 배치될 수 있도록 노즐공(460)을 포함하며, 각 노즐공(460)에는 노즐(470)이 배치된다. 노즐(470)에도 마찬가지로 공기나 액체와 같은 유체는 통과시키나, 여재(434, 438)는 통과시키지 않는 미세 크기의 구멍들이 형성된다. 이에, 노즐(470)은 처리수(산소)는 처리수조로 유입시키며, 세척수를 반응조(430)로 분사한다.

처리수조(480)는 여재(434, 438)를 거친 처리수(냉각용수에 해당)를 유입받아 외부로 배출하거나, 외부로부터 세척수를 유입받아 여재(434, 438)로 배출한다.

하수 여과장치(400)는 이와 같은 구성을 가지며, 생물여과 또는 고속여과를 수행할 수 있다. 이처럼 여과 동작을 하는 하수 여과장치(400)는 도 5에 도시된 바와 같이 하수처리장(120) 내 복수 개가 포함될 수 있다. 예를 들어, 하수 여과장치(400)가 생물 여과를 수행하기 위함이라면 하수처리장(120) 내에 40지가 포함될 수 있고, 고속 여과를 수행하기 위함이라면 하수처리장(120) 내에 8지가 포함될 수 있다.

마찬가지로, 하수처리장(120)은 복수의 하수 여과장치(400)와 함께 전술한 센서(미도시), 밸브(미도시), 냉각관(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함한다. 하수 여과장치(400)를 제외한 각 구성은 전술한 것과 유사하게 동작하며 냉각관(미도시)로 유입된 냉각수와 냉각용수의 열교환을 진행시킨다. 제어부(미도시)는 냉각용수의 수온이 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부 또는 냉각수의 수온과 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여, 냉각수의 하수 여과장치로의 분배 정도를 결정한다. 이에 따라, 하수 여과장치(400)를 포함한 하수처리장(120)도 온도에 따라 유동적으로 냉각수와의 열교환을 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리장이 자신과 데이터 센터간을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 방법을 도시한 순서도이다.

하수처리장(120)은 냉각수 및 처리장 내 수온을 센싱한다(S610).

하수처리장(120)은 처리장 내 수온이 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다(S620). 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 하수처리장(120)은 냉각수의 수온과 처리장 내 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단할 수도 있다.

수온이 기 설정된 기준치를 초과하는 경우, 하수처리장(120)은 냉각수가 배분되는 지의 개수를 증가시킨다(S630). 하수처리장(120)은 냉각수가 배분되는, 하수처리장 내 포함된 생물반응조 또는 하수 여과장치의 지의 개수를 증가시키며, 각 지 내에서 냉각수가 배분되는 조의 개수도 증가시킨다.

수온이 기 설정된 기준치를 초과하지 않는 경우, 하수처리장(120)은 냉각수가 배분되는 지의 개수를 감소시킨다(S640). 하수처리장(120)은 냉각수가 배분되는, 하수처리장 내 포함된 생물반응조 또는 하수 여과장치의 지의 개수를 감소시키며, 각 지 내에서 냉각수가 배분되는 조의 개수도 감소시킨다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 교환장치가 하수처리장의 각 구성에 설치되는 일 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 교환장치(700)는 바디부(710) 및 관통공(720)을 포함하며, 바디부(710)는 바디(713), 지지부(716) 및 이탈방지부(719)를 포함한다.

열 교환장치(700)는 하수처리장(120) 내 다양한 구성으로 냉각관이 배치되어 고정될 수 있도록 하는 동시에, 배치된 장소 내 냉각용수와의 열교환이 원활히 수행될 수 있도록 한다.

열 교환장치(700)는 냉각관(218)을 지지하여 냉각관(218)이 하수처리장 내의 다양한 반응조로 배치되어 고정될 수 있도록 한다. 냉각수가 하수처리장(120) 내 냉각용수와 열교환을 하고자 할 경우, 하수처리장(120) 내 다양한 구성(반응조) 내에 배치될 수 있어야 한다. 이를 위해, 열 교환장치(700)는 일단으로 냉각관(218)을 안착시켜 고정하는 동시에, 타단으로 하수처리장(120) 내 다양한 구성에 고정됨으로써, 냉각관(218)을 하수처리장(120) 내에 고정시킨다.

열 교환장치(700)는 배치된 장소 내 냉각용수와 냉각관(218)을 흐르는 냉각수 양자간 열교환이 원활히 수행될 수 있도록 한다. 열 교환장치(700)의 바디부(710)는 열 전도율이 기 설정된 기준치보다 높은 성분으로 구현됨으로써, 냉각관(218)으로부터 열이 바디부(710)로 원활히 전도될 수 있도록 한다. 이에 따라, 냉각관(218) 내 냉각수와, 바디부를 지나는 냉각용수 간 열 교환이 원활히 수행될 수 있다.

바디(713)는 고정판(810)과 지지부(716)를 연결하며, 냉각용수의 흐름의 방해없이 냉각용수와 열교환을 진행한다.

바디(713)는 일정한 면적을 갖는 형상, 예를 들어, 직사각형으로 구현되어, 일 끝단으로 고정판(810)과, 다른 끝단으로 지지부(716)와 연결된다. 바디(713)의 양자 연결에 의해, 바디부(710)가 벽체(830)에 고정될 수 있다.

바디(713)는 냉각용수의 흐름의 방해없이 냉각용수와 열교환을 진행한다. 바디(713)는 전술한 대로, 열 전도율이 기 설정된 기준치보다 높은 성분, 예를 들어, 알루미늄 또는 부식에 강한 스테인리스 스틸로 구현될 수 있다. 이와 함께, 바디(713)는 도 7(b)에 도시된 바와 같이 내부에 복수의 관통공(720)을 포함한다. 복수의 관통공(720)을 포함함으로써, 바디(713)는 자신을 향해 흐르는 냉각용수의 흐름을 방지하지 않음과 동시에, 보다 많은 면적으로 냉각용수와 접촉할 수 있다. 바디(713)가 많은 면적으로 냉각용수와 접촉함으로써, 냉각관(218)으로부터 전달되는 열을 냉각용수와 교환할 수 있다.

지지부(716)는 냉각관(218)이 안착될 수 있는 형상을 구비하며, 바디(713)의 일 끝단과 연결되어 냉각관(218)을 안착시켜 고정한다.

지지부(716)는 냉각관(218)이 안착될 수 있는 형상을 구비한다. 예를 들어, 냉각관(218)이 원형을 가질 경우, 지지부(716)는 냉각관(218)이 안착될 수 있도록 반원형을 가질 수 있다.

지지부(716)는 바디(713)와 마찬가지로 열 전도율이 기 설정된 기준치보다 높은 성분으로 구현되며, 바디(713)의 일끝단과 연결된다. 지지부(716)는 바디(713)와 마찬가지로 열 전도율이 높은 성분, 예를 들어, 알루미늄 또는 스테인리스 스틸로 구현됨으로써, 냉각관(218)으로부터 발생하는 열을 바디(713)로 전달한다. 또한, 지지부(716)은 일부분이 바디(713)의 일 끝단과 연결됨으로써, 지지되어 고정될 수 있다.

지지부(716)의 각 끝단에는 이탈 방지부(719)가 형성될 수 있다. 이탈 방지부(719)는 인접한 지지부(716)의 다른 부분보다 두꺼운 두께를 갖는 구조물로서, 지지부(716)에 안착된 냉각관(218)의 이탈을 방지한다.

이와 같은 구조를 갖는 바디부(710)는 지지부(716)와 연결된 끝단의 반대편 끝단으로 고정판(810)과 연결된다. 바디부(710)는 고정판(810)과 일체형으로 제조될 수도 있으며, 고정판(810)과 용접 등에 의해 물리적으로 연결될 수 있다. 고정판(810)은 냉각관(218)이 배치될 하수처리장(120) 내 다양한 공간의 벽체(830)에 배치되어, 열 교환장치(700)를 위치시킨다.

고정부재(820)는 고정판(810)을 벽체(830)에 고정시킨다. 예를 들어, 고정판(810)은 나사산 등 고정부재(820)가 인입될 수 있도록 하는 구조를 가질 수 있으며, 고정부재(820)는 해당 구조로 인입되며 고정부재(820)와 벽체(830)를 고정할 수 있다. 이에 따라, 고정판(810)이 벽체(830)에 고정되며, 고정판(810)에 연결된 열 교환장치(700)가 하수처리장(120) 내 다양한 공간 내에 배치되어 고정될 수 있다.

여기서, 하수처리장(120) 내 다양한 공간의 예로서는, 침사지, 호기조, 무산소조 또는 여과장치 등이 존재한다. 이와 같은 다양한 공간 내 벽체에 고정될 수 있다.

열 교환장치(700)는 도 8(a)에 도시된 바와 같이 벽체(830)에 수직한 방향으로 배치되어 고정됨으로써, 냉각용수와 많은 접촉을 하며 열 교환을 진행할 수 있다.

다만, 열 교환장치(700)가 배치된 공간 내 냉각용수의 유속이 특정방향으로 빠른 경우에 있어, 열 교환장치(700)가 일괄적으로 전술한 방향으로 배치되어 고정될 경우, 냉각용수와 바디(713)간 마찰이 커지며 냉각용수의 흐름도 방해하고 바디(713)의 수명도 짧아지는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 열 교환장치(700)가 배치된 공간 내 냉각용수의 유속이 특정방향으로 빠른 경우, 도 8(b)와 같이 해당 방향으로 열 교환장치(700)가 각도를 가지며 배치될 수 있다. 이에 따라, 열 교환장치(700)가 냉각용수의 흐름을 방해하는 정도롤 최소화하며, 바디(713)의 수명도 증가시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열 교환장치가 하수처리장의 침전지에 설치되는 일 예를 도시한 도면이다. 도 10(b)는 도 10(a)에서 트라프(1040) 부분의 y축 단면을 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열 교환장치(900)는 열 교환장치(700)와 유사한 특성을 갖는다. 열 교환장치(900)는 열 교환장치(700)와 유사하게, 바디, 지지부 및 이탈 방지부를 포함하며, 바디와 지지부는 열 전도율이 높은 성분으로 구현된다.

다만, 열 교환장치(900)는 침전지에 특정적으로 배치되기에, 냉각용수의 흐름 방지보다는 침전물의 침전을 도울 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하기에, 바디(910)가 관통공을 구비하지 않는 특징을 가지며, 지지부(915)가 바디(910)의 일 끝단이 아닌 바디(910)의 일 면에 연결된다. 열 교환장치(900)는 침전지(1000)에 도 10과 같이 배치된다.

침전지(1000)는 유입수 내 포함된 슬러지와 상등수를 분리하여 상등수만을 분리시킨다.

침전지(1000)는 정류판(1010), 슬러지 수집부(1020), 슬러지 저장부(1030) 및 트라프(1040)를 포함하며, 나아가, 지지 프레임(1050)을 더 포함할 수 있다.

정류판(1010)은 침전지(1000)로 유입수가 유입되는 유입구에 인접하여 배치되어, 균등 정속분배와 와류 발생을 방지한다. 유입수가 별도의 제약없이 침전지(1000)로 유입될 경우, 유입수의 유입으로 인한 와류가 발생하며 유입수 내 슬러지의 침전을 방해한다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 유입구에 정류판(1010)이 배치된다. 정류판(1010)은 내부에 복수의 관통공(도 11을 참조하여 후술)을 구비하여, 유입수가 고르게 분산되어 흐르도록 하여 와류의 발생을 방지한다.

슬러지 수집부(1020)는 침전된 슬러지를 슬러지 저장부(1030)로 이동시킨다. 슬러지 수집부(1020)는 침전지(1000)의 중앙부에 배치되어, 슬러지 저장부(1030)를 향하는 방향(도 10에서는 시계방향)으로 회전한다. 슬러지 수집부(1020)의 회전력은 슬러지 저장부(1030)로의 수류를 만들어 침전된 슬러지들이 슬러지 저장부(1030)로 이동할 수 있도록 한다.

슬러지 저장부(1030)는 유입되는 슬러지를 저장한다. 슬러지 저장부(1030)는 상대적으로 침전지(1000)의 바닥부에 홈 형태로 형성된 구성으로서, 슬러지 수집부(1020)에 의해 이동하는 슬러지들이 유입되도록 한다.

트라프(1040)가 침전지(1000) 내 일 위치에 형성되며, 트라프(1040)에 열 교환장치(900)가 일정한 경사를 가지며 연결되어 배치된다. 트라프(1040)는 침전지(1000)의 상단에 위치하여, 트라프(1040)로 유입되는 상등수가 침전지(1000) 외부로 배출될 수 있도록 한다. 이때, 트라프(1040)의 하단(침전지 바닥을 향하는 방향)으로 열 교환장치(900)가 경사를 가지는 채로 연결된다. 트라프(1040)와 열 교환장치(900)는 용접 또는 체결 등의 방법으로 물리적으로 연결된다.

이때, 열 교환장치(900) 내 바디(910)는 지지부(915)와 지지부(915)에 안착된 냉각관(218)이 침전지(1000)의 바닥을 향하도록 배치된다. 이는 다음과 같다. 정류판(1010)이 존재한다고 하더라도, 슬러지 수집부(1020)에 의해 유입수가 순환하게 된다. 이때, 슬러지의 무게보다 상승하는 유입수의 속도가 빠를 경우, 슬러지는 침전되지 못하고 유입수의 순환에 따라 함께 상승하게 된다. 열 교환장치(900)의 바디(910)는 관통공을 포함하지 않기 때문에, 상승한 슬러지가 바디(910)가 갖는 경사를 따라 하강하게 된다. 즉, 바디(910)는 관통공을 갖지 않으며 경사를 가지는 형태로 배치되기 때문에, 자체만으로도 슬러지의 침전을 촉진시킨다. 또한, 바디(910)를 따라 내려오는 슬러지가 지지부(915) 등의 구조에 방해를 받지 말아야 하기에, 지지부(915) 등의 구조는 전술한 방향을 향하도록 배치된다.

이와 같은 열 교환장치(900)에 의해, 냉각수와 냉각용수의 열 교환이 진행됨은 물론, 침전지(1000)에서 슬러지의 침전 효율도 함께 상승할 수 있다.

침전지(1000)는 지지 프레임(1050)을 더 포함할 수 있다. 지지 프레임(1050)은 열 교환장치(900)의 하부에서 열 교환장치(900)를 지지한다. 지지 프레임(1050)은 침전지(1000)의 일 축방향(도 10(a)에서 x축 방향)의 양 끝단에 배치됨으로써 고정되며, 열 교환장치(900)의 하부에 배치되어 열 교환장치(900)를 지지한다.

도 9 및 10에서 열 교환장치(900) 내 지지부(915)는 바디(910)의 일 면에 하나만이 구현된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 바디(910)의 일면에 복수 개가 구현될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열 교환장치(1100)는 지지부(1110) 및 이탈 방지부(1115)를 포함한다.

지지부(1110)와 이탈 방지부(1115)는 열 교환장치(700) 또는 열 교환장치(900)의 그것과 동일한 동작을 수행한다. 다만, 지지부(1110)는 바디부와의 연결없이 지지부(1110)의 일부분(주로, 균형을 위해 중심일 수 있음)과 열 교환장치(1100)가 배치될 공간 내 구조와 직접 (용접 또는 체결 등의 방법으로 물리적으로) 연결된다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열 교환장치가 정류판에 구현된 일 예를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 정류판(1010)은 바디(1013), 복수의 관통공(1020) 및 복수의 열 교환장치(1100)를 포함한다.

침전지(1000) 내 배치되는 정류판(1010)에도 열 교환장치(1100)가 배치될 수 있다.

바디(1013)는 열 전도율이 기 설정된 기준치보다 높은 구성으로 구현되며, 유입수 일부가 흐를 수 있도록 복수의 관통공(1020)을 포함한다. 바디(1013)가 관통공(1020)을 포함하지 않을 경우, 바디(1013)로 유입수의 흐름에 의한 지나치게 큰 항력을 받을 수 있다. 이를 방지하기 위해, 바디(1013)는 복수의 관통공(1020)을 포함한다.

복수의 열 교환장치(1100)가 바디(1013)의 유입수가 유입되는 반대 방향의 반대면에 형성된다. 지지부(1110)는 바디(1013)와 일체형으로 제조될 수 있으며, 바디(1013)와 용접 또는 체결 등으로 물리적으로 연결될 수 있다. 이때, 복수의 지지부(1110)는 바디(1013)와 냉각관(218)이 최대한 많은 면적으로 접할 수 있도록 바디(1013) 내에 형성된다. 지지부(1110)가 이처럼 형성되며 지지부(1110)에 냉각관(218)이 안착됨에 따라, 냉각관(218)을 흐르는 냉각수와 정류판(1010)과 접촉하는 냉각용수와의 열교환이 일어난다. 지지부(1110)의 구조에 따라, 양자의 열교환이 원활히 일어날 수 있다.

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스트레이너 블록의 구성을 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 스트레이너 블록에 설치되는 열 교환장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 스트레이너를 도시한 도면이다.

도 13 및 14를 참조하면, 열 교환장치는 하수 여과장치 내 스트레이너 블록(450)에도 배치될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 스트레이너 블록(450)은 스트레이너 블록(450)의 길이보다 상대적으로 좁은 간격으로 배치된 보(1310)의 상단에 안착된다. 이때, 스트레이너 블록(450)을 유입수가 상향류로 진행하며, 유입수와 함께 여재(434, 438)도 이동할 수 있어, 스트레이너 블록(450)이 유입수와 여재에 의해 배치된 위치를 이탈할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 스트레이너 블록(450)의 상단(도 4를 기준으로 스트레이너 블록에서 처리수조가 위치한 방향)에 지지 프레임(1320)이 배치될 수 있다. 지지 프레임(1320)은 스트레이너 블록(450)의 상단에서 스트레이너 블록(450)의 이탈을 방지한다.

스트레이너 블록(450)의 상단에 전술한 대로 지지 프레임(1320)이 배치될 경우, 도 13(a)와 같이 열 교환장치가 열 교환장치(1110)의 구조로 구현되어 배치될 수 있다.

스트레이너 블록(450)의 상단으로 스트레이너 블록(450)과 접촉하며 지지 프레임(1320)이 배치되고, 지지 프레임(1320)의 상단으로 열 교환장치(1110) 내 지지부(1110)가 연결되어 배치된다. 지지부(1110)는 지지 프레임(1320)과 일체형으로 구현될 수도 있고, 용접 또는 체결 등에 의해 물리적으로 연결될 수도 있다. 이때, 지지부(1110), 지지 프레임(1320) 및 스트레이너 블록(450) 모두 열 전도율이 기 설정된 기준치보다 높은 성분(예를 들어, 알루미늄 또는 스테인리스 스틸)으로 구현될 수 있다. 전술한 구성 모두가 열 전도율이 높은 성분으로 구현됨으로써, 스트레이너 블록(450)의 모든 면으로 열 교환이 이루어질 수 있다.

다만, 하수 여과장치 내에 지지 프레임(1320)이 배치되지 않을 수도 있다. 이러할 경우, 열 교환장치는 스트레이너 블록(450)에 도 13(b)나 13(c)와 같이 배치될 수 있다.

도 13(b)와 같이, 열 교환장치가 열 교환장치(700)의 구조로 구현되며, 고정판(810)이 고정부재(820)에 의해 스트레이너 블록(450)에 고정됨으로써 스트레이너 블록(450)에 배치되어 열 교환을 수행할 수 있다.

반면, 도 13(c)와 같이, 열 교환장치가 열 교환장치(1110)의 구조로 구현되어 배치될 수 있다. 지지부(1110)가 스트레이너 블록(450)에 직접 고정되어 배치될 수 있다. 지지부(1110)는 스트레이너 블록(450)과 일체형으로 구현될 수도 있고, 용접 등에 의해 물리적으로 연결될 수도 있다. 지지부(1110)가 직접 스트레이너 블록(450)과 연결되어 열 교환을 수행할 수 있다.

이와 같이 열 교환장치가 스트레이너 블록(450)에 직접 또는 지지 프레임(1320)에 배치됨으로써, 하수 여과장치 내에서도 냉각관(218)이 고정되어 냉각용수와 열교환을 수행할 수 있다.

이때, 열 교환장치가 배치되는 스트레이너 블록(450)은 도 15에 도시된 구조를 가질 수 있다. 전술한 대로, 스트레이너 블록(450)은 열 전도율이 높은 성분으로 구현될 수 있다, 그러나 열 전도율이 높은 성분은 단가가 상당히 고가이며 신속한 열 교환이 일어나야 하기 때문에, 스트레이너 블록(450)이 충분한 두께를 갖기는 곤란하며 얇은 두께를 갖도록 구현된다.

다만, 스트레이너 블록(450)에는 기 설정된 간격마다 형성된 노즐공(460)에 각각 노즐(470)이 배치되는데, 노즐(470)이 배치되어 이탈하지 않기 위해서는 노즐(470)과 스트레이너 블록(450) 간에 나사산 등의 결합구조로 체결이 진행되어야 한다. 그러나 스트레이너 블록(450)이 충분한 두께를 갖기 곤란하기에, 이와 같은 결합구조가 형성되더라도 온전한 체결력을 확보하기 어려운 점이 존재한다. 이에 따라, 스트레이너(450 내지 470)는 도 15에 도시된 구조를 가져, 노즐(470)과 결합한다.

도 15를 참조하면, 스트레이너는 스트레이너 블록(450), 노즐(470), 제1 노즐소켓(1510) 및 제2 노즐소켓(1520) 을 포함한다.

제1 노즐 소켓(1510)은 스트레이너 블록(450) 및 제2 노즐 소켓(1520)과 체결되어, 각 구성간 체결력을 향상시킨다. 제1 노즐 소켓(1510)은 'ㄴ'자 형태로 단차를 갖되, 단차의 높이는 스트레이너 블록(450)의 높이를 갖는다. 단차의 바닥면은 스트레이너 블록(450)과 접촉하며 스트레이너 블록(450)을 지지한다. 단차의 높이 면(1533)에는 나사선이 형성되어 있으며, 단차의 높이 면(1533)과 접촉하는 스트레이너 블록(450)의 면에도 마찬가지로 그에 상보적인 나사선이 형성된다. 이에 따라, 단차의 높이면(1533)과 스트레이너 블록(450)이 체결된다.

제1 노즐 소켓(1510)의 단차가 형성되지 않은 일면에는 체결력을 향상시키는 체결구조(1536)가 형성되어 제2 노즐 소켓(1520)의 일면과 체결된다. 제1 노즐 소켓(1510)의 일면에 형성된 체결구조(1536)와 제1 노즐 소켓(1510)의 일면과 접하는 제2 노즐 소켓(1520)의 면에 형성된 체결구조(1536)가 체결되며 양자 간의 체결력을 향상시킨다. 여기서, 체결구조는 톱니 구조일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 체결되는 양자 간의 체결력을 향상시키는 구조라면 어떠한 것으로 대체될 수 있다.

제2 노즐 소켓(1520)은 스트레이너 블록(450), 제1 노즐 소켓(1510) 및 노즐(470)과 체결되어, 각 구성간 체결력을 향상시키며 노즐을 고정한다.

전술한 대로, 제2 노즐 소켓(1520)은 체결구조(1536)을 이용해 제1 노즐소켓(1510)의 일면과 체결된다.

제2 노즐 소켓(1520)은 노즐(470)과 접촉하는 일면에도 체결력을 향상시키는 체결구조(1539)를 구비한다. 양자는 접촉하는 면에 각각 체결구조(1539)를 구비하여 체결력을 향상시킨다.

전술한 대로, 스트레이너 블록(450), 제1 노즐 소켓(1510), 제2 노즐 소켓(1520) 및 노즐(470)은 각각 각 면에 체결구조(1533, 1536, 1539)를 포함함으로써, 스트레이너 블록(450)의 얇은 두께에도 노즐(470)이 온전히 체결될 수 있도록 한다.

제2 노즐 소켓(1520)은 'ㄱ'자 형상을 가질 수 있으나, 노즐(470)과 접촉하는 면으로 노즐(470)의 일부가 안착될 수 있도록 하는 단차를 구비할 수 있다. 단차가 구비됨에 따라, 노즐(470)이 보다 안정적으로 배치될 수 있다.

도 6에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각 도면에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 6에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 데이터 센터
120: 하수처리장
210, 214, 218: 냉각관
300: 생물 반응조
310: 무산소조
320: 호기조
330: 침전지
400: 하수 여과장치
410: 유입수조
420: 분배수조
434, 438: 여재
440: 산기관
450: 스트레이너 블록
460: 노즐공
470: 노즐
480: 처리수조
700, 900, 1100: 열 교환장치
710: 바디부
713, 910. 1013: 바디
716, 915. 1110: 지지부
719. 1019, 1115: 이탈 방지부
720. 1020: 관통공
810: 고정판
820: 고정부재
830: 벽체
1000: 침전지
1010: 정류판
1020: 슬러지 수집부
1030: 슬러지 저장부
1040: 트라프
1050, 1320: 지지 프레임
1310: 보
1510, 1520: 노즐 소켓
1533, 1536, 1539: 체결구조

Claims

냉각용수를 이용하여 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수를 냉각시키는 하수처리장에 있어서,
하수를 유입받아 하수 내 유기물 및 오염물을 제거하는 제거 구성을 하나 이상 포함하여, 상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시킨 냉각수가 흐르는 냉각관이 상기 제거 구성 내부에 배치되어,
상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시켜 온도가 상승한 냉각수를 유입받아, 하수처리장 내를 흐르거나 저장되어 있는 냉각용수와 열교환을 유도하고, 열교환에 의해 온도가 내려간 냉각수를 상기 냉각관을 따라 상기 데이터 센터로 내보내며,
상기 하수처리장은 지상에서 상기 데이터 센터의 기 설정된 반경 내에 위치하거나, 상기 데이터 센터의 부지 지하에 위치하고,
상기 냉각용수는 상기 하수처리장으로 유입된 오·폐수 또는 상기 하수처리장에서 수처리되고 있거나 수처리가 완료된 처리수이며,
상기 하수처리장은 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 수온 또는 냉각용수의 수온을 센싱하고, 센싱된 센싱값을 토대로 상기 냉각용수의 수온 또는 상기 냉각수의 수온과 상기 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여,
판단결과에 따라 각 제거 구성 내부에 배치된 냉각관으로 냉각수를 분배시킬지 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 하수처리장.
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냉각용수를 이용하여 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수를 냉각시키는 하수처리장에 있어서,
미생물을 이용하여 유입된 하수 내 유기물 및 질소를 제거하며, 상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시킨 냉각수가 흐르는 냉각관이 내부에 배치되어, 냉각용수와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수 간 열 교환을 유도하여 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 온도를 하강시키는 복수의 생물 반응조;
상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 수온 또는 냉각용수의 수온을 센싱하는 센서;
각 생물 반응조 내 냉각관으로 흐르는 냉각수의 유동을 제어하는 밸브;
상기 센서의 센싱값을 토대로 상기 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 냉각용수는 하수 처리장 내를 흐르거나 저장되어 있으며,
상기 냉각수는 상기 데이터 센터로부터 유입되며, 열 교환에 의해 온도가 내려간 냉각수가 상기 냉각관을 따라 데이터 센터로 내보내지고,
상기 냉각용수는 상기 하수처리장으로 유입된 오·폐수 또는 상기 하수처리장에서 수처리되고 있거나 수처리가 완료된 처리수이며,
상기 제어부는 상기 센서로부터 센싱된 센싱값을 토대로 상기 냉각용수의 수온 또는 상기 냉각수의 수온과 상기 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여,
판단결과에 따라 각 제거 구성 내부에 배치된 냉각관으로 냉각수를 분배시킬지 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 하수처리장.
삭제
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제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 냉각용수의 수온 또는 상기 냉각수의 수온과 상기 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과할 경우, 냉각수가 분배되는 생물 반응조의 개수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 하수처리장.
냉각용수를 이용하여 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수를 냉각시키는 하수처리장에 있어서,
여재를 이용하여 유입된 하수 내 유기물 및 오염물을 제거하며, 상기 데이터 센터 내 각 구성을 방열시킨 냉각수가 흐르는 냉각관이 내부에 배치되어, 상기 냉각용수와 상기 냉각관을 흐르는 냉각수 간 열 교환을 유도하여 상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 온도를 하강시키는 복수의 하수 처리장치;
상기 냉각관을 흐르는 냉각수의 수온 또는 냉각용수의 수온을 센싱하는 센서;
각 생물 반응조 내 냉각관으로 흐르는 냉각수의 유동을 제어하는 밸브;
상기 센서의 센싱값을 토대로 상기 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 냉각용수는 하수 처리장 내를 흐르거나 저장되어 있으며,
상기 냉각수는 상기 데이터 센터로부터 유입되며, 열 교환에 의해 온도가 내려간 냉각수가 상기 냉각관을 따라 데이터 센터로 내보내지고,
상기 냉각용수는 상기 하수처리장으로 유입된 오·폐수 또는 상기 하수처리장에서 수처리되고 있거나 수처리가 완료된 처리수이며,
상기 제어부는 상기 센서로부터 센싱된 센싱값을 토대로 상기 냉각용수의 수온 또는 상기 냉각수의 수온과 상기 냉각용수의 수온의 차이가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여,
판단결과에 따라 각 제거 구성 내부에 배치된 냉각관으로 냉각수를 분배시킬지 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 하수처리장.
하수처리장 내 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되며, 내부에 복수의 관통공을 갖는 바디; 및
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 끝단에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며,
상기 바디는 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 하수처리장 내 배치될 구성의 벽체와 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제12항에 있어서,
상기 바디 및 상기 지지부는,
알루미늄 또는 스테인리스 스틸로 구현되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제12항에 있어서,
상기 지지부는,
반원 형을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제12항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 지지부 내 다른 부분보다 두꺼운 두께를 가지며, 상기 지지부의 각 끝단에 형성되어 상기 지지부에 안착된 냉각관의 이탈을 방지하는 이탈 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제12항에 있어서,
상기 바디의 반대편 끝단과 연결되며, 상기 벽체에서 상기 열교환 장치가 배치될 위치에 배치되는 고정판 및 상기 고정판과 상기 벽체를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제12항에 있어서,
상기 바디는,
상기 벽체와 기 설정된 각도를 가지며 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
하수처리장 내 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되는 바디; 및
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 면에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며,
상기 바디는 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 하수처리장 내 배치될 구성과 기 설정된 기울기를 가지며 연결되어 슬러지 침전 효율을 향상시키며,
상기 지지부는 상기 열교환 장치가 상기 하수처리장 내 구성에 배치됨에 있어, 상기 바디의 양 면 중 상기 하수처리장 내 구성의 바닥면을 향하는 면에 상기 지지부와 상기 냉각관이 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
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제1항의 하수처리장 내 스트레이너 블록 상에 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 스트레이너 블록에 일체형으로 형성되거나 상기 스트레이너 블록과 물리적으로 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며,
상기 스트레이너 블록은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
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하수처리장 내 스트레이너 블록 상에 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되며, 내부에 복수의 관통공을 갖는 바디; 및
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 끝단에 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며,
상기 바디는 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 스트레이너 블록의 일면과 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제22항에 있어서,
상기 스트레이너 블록은,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제1항의 하수처리장 내 스트레이너 블록을 지지하는 지지 프레임 상에 배치되며, 데이터 센터 내 각 구성을 방열(放熱)하는 냉각수가 흐르는 냉각관과 외부의 열교환을 진행하는 열교환 장치에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 지지 프레임과 일체형으로 형성되거나 상기 스트레이너 블록과 물리적으로 연결되며, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하며,
상기 스트레이너 블록은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
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제24항에 있어서,
상기 지지 프레임은,
상기 스트레이너 블록의 일면과 접촉하여, 상기 스트레이너 블록의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
제1항의 하수 처리장으로 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하는 스트레이너 블록에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 기 설정된 면적을 가지는 형상으로 구현되며, 내부에 복수의 관통공을 갖는 바디; 및
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 바디의 일 끝단에 연결되며, 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하고,
상기 스트레이너 블록은 자신의 일면으로 상기 바디 내 상기 지지부와 연결된 일 끝단의 반대편 끝단으로 상기 바디와 연결되며,
상기 스트레이너 블록은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 블록.
제1항의 하수처리장으로 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하는 스트레이너 블록에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하고,
상기 스트레이너 블록은 자신의 일면으로 상기 지지부와 연결되며,
상기 스트레이너 블록은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고,
상기 지지부는 상기 스트레이너 블록과 일체형으로 구현되거나 물리적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 블록.
제1항의 하수 처리장으로 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하며, 일 방향으로 지지프레임에 의해 지지되는 스트레이너 블록에 있어서,
기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고, 상기 냉각관이 안착될 수 있는 형상을 구비하여 상기 냉각관을 안착시키는 지지부를 포함하고,
상기 지지부는 상기 지지 프레임이 상기 스트레이너 블록과 맞닿는 일면의 반대편에 연결되며,
상기 스트레이너 블록 및 상기 지지 프레임은 기 설정된 기준치 이상의 열 전도율을 갖는 성분으로 구현되고,
상기 지지부는 상기 스트레이너 블록과 일체형으로 구현되거나 물리적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 블록.
제29항에 있어서,
상기 지지 프레임은,
상기 처리수조가 위치한 방향의 일면으로 상기 스트레이너 블록과 맞닿는 것을 특징으로 하는 스트레이너 블록.
제1항의 하수 처리장으로 유입되는 오폐수 내 오염물을 제거하는 반응조와 반응조를 거치며 오염물이 제거된 처리수를 저장하는 처리수조 양자를 공간적으로 분리하는 스트레이너에 있어서,
스트레이너 블록;
상기 스트레이너 블록에 형성된 노즐공에 배치되는 노즐;
높이는 상기 스트레이너 블록의 높이를 갖고, 바닥면은 상기 스트레이너 블록을 지지하는 단차를 포함하며, 상기 단차의 높이면 및 상기 단차가 형성되지 않은 일면에 각각 체결구조를 구비하여 상기 스트레이너 블록과의 체결력을 향상시킨 제1 노즐 소켓; 및
체결구조가 형성되어 일면으로 상기 제1 노즐소켓과, 다른 일면으로 상기 노즐과 체결되며 체결력을 향상시킨 제2 노즐 소켓을 포함하며,
상기 제1 노즐 소켓은 ㄴ자 형상을 가지며, 제2 노즐 소켓은 ㄱ자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 스트레이너.