KR102514391B1

KR102514391B1 - 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템

Info

Publication number: KR102514391B1
Application number: KR1020220069650A
Authority: KR
Inventors: 박창현; 정우찬; 정진우
Original assignee: 박창현; 정우찬
Priority date: 2022-06-08
Filing date: 2022-06-08
Publication date: 2023-03-27

Abstract

소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템에 관한 것으로, 연료의 전기화학적 반응을 이용하여 전력을 생산하고, 연료의 반응 결과물로서 온수(warm water)를 배출하는 연료전지모듈, 외부로부터 유입된 열수(hot water)를 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 이용하여 냉각수로 전환하는 냉각탑모듈, 연료전지모듈로부터 배출된 온수를 저장하는 온수조, 냉각탑모듈의 화재 발생을 감지하기 위한 화재감지기, 및 화재감지기에 의해 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되면, 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 이용하여 온수조에 저장된 온수를 냉각탑모듈로 공급하는 온수펌프를 포함함으로써 친환경적인 소방 기능을 갖는 냉각탑 시스템이 제공될 수 있다.

Description

소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템 {Fuel cell integrated cooling tower system with firefighting function}

건물 등에 설치되는 냉각탑에 관한 것이다.

냉각탑은 냉동기의 응축기에 사용하는 냉각용수를 재차 사용하기 위하여 실외공기와 직접 접속시켜 이 물을 냉각하는 일종의 열교환장치이다. 비용 대비 고효율로 더워진 물을 냉각시킬 수 있기 때문에 매일 대량의 냉각수가 필요한 건물 냉방과 냉동·냉장 산업, 반도체, 석유화학, 제철 및 발전소 등 다양한 산업에서 사용되고 있다.

냉각탑은 물과 공기의 열교환을 위해 공기 유동이 쉽도록 제작되기 때문에 화재 발생 시 공기 유동에 의해 냉각탑 전체가 말소될 가능성이 높은 설비이다. 이 때문에 한 번 화재가 나면, 급격하게 화재 규모가 커져 이에 따라 막대한 피해를 입힐 가능성이 커, 어떤 설비보다도 화재 예방에 더욱 힘써야 한다. 또한 냉각탑이 주로 설치되는 위치는 근로자가 있는 근무실과는 떨어져있는 경우가 많아 화재를 발견하더라도 빠른 대처가 어려우며, 냉각탑 내부에서 불길이 시작되는 경우 불길이 외부까지 퍼져야 화재를 인지할 수 있어 이를 대비하기 위한 방안이 필요한 상황이다.

대한민국등록특허 제20-0225753호 “냉각탑”은 화재에 취약한 충진제를 사용하지 않는 냉각탑으로, 용접 작업 시 용접불티가 충진제에 떨어지면서 충진제에 부착된 먼지에 의해 화재가 발생하는 일을 막을 수 있는 구성을 개시하고 있다. 이 경우 충진제에 의한 화재는 막을 수 있지만, 물을 냉각시키기 위한 공기의 흐름을 유도하는 그릴부가 존재하므로 교체작업, 철거작업, 산소절단 등으로 인해 불티가 그릴부에 튀는 경우 공기의 흐름에 의해 큰 화재로 번질 가능성이 있다. 따라서 충진재가 존재하지 않더라도 공기의 흐름을 이용하여 냉각수를 제조하는 한, 작은 불씨가 대형 화재로 번질 가능성은 항상 존재하기 마련이다.

대한민국등록특허 제10-0769317호 “벽체를 케이싱부로 이용하는 냉각탑”은 화재 시 손실을 최소화하기 위한 대안으로 벽체를 냉각탑의 케이싱부로 이용하는 기술을 개시하고 있다. 그러나 이 기술은 화재가 발생하였을 때의 손실을 최소화하기 위한 기술로, 화재 시 발생하는 피해 규모는 줄일 수 있지만, 화재를 초기에 진압할 수 있는 기술은 아니라는 문제점이 있다.

고층 건물 등에서 발생된 열수를 친환경적으로 냉각수로 전환할 수 있음과 동시에 냉각탑의 화재 발생 초기에 냉각탑 화재를 진압하는 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템을 제공하는 데에 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템은 연료의 전기화학적 반응을 이용하여 전력을 생산하고, 상기 연료의 반응 결과물로서 온수(warm water)를 배출하는 연료전지모듈; 외부로부터 유입된 열수(hot water)를 상기 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 이용하여 냉각수로 전환하는 냉각탑모듈; 상기 연료전지모듈로부터 배출된 온수를 저장하는 온수조; 상기 냉각탑모듈의 화재 발생을 감지하기 위한 화재감지기; 및 상기 화재감지기에 의해 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되면, 상기 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 이용하여 상기 온수조에 저장된 온수를 상기 냉각탑모듈로 공급하는 온수펌프를 포함한다.

상기 냉각탑모듈은 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지된 동안에는 상기 온수조에 저장된 온수가 하방으로 낙하되도록 상기 온수를 케이싱의 내부에 분사하고, 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 외부로부터 유입된 열수가 하방으로 낙하되도록 상기 열수를 상기 케이싱의 내부에 분사하는 급수부 및 상기 냉각탑모듈 내부에서 상승하는 공기와 상기 급수부로부터 낙하하는 열수간의 열교환을 통해 상기 급수부로부터 낙하하는 열수를 냉각수로 전환하는 열교환부를 포함할 수 있다.

상기 연료전지 일체형 냉각탑 시스템은 상기 급수부와 상기 온수펌프 사이에 설치되어 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지된 동안에는 개방되어 상기 온수펌프의 펌핑에 의해 상방으로 이동된 온수가 상기 급수부에 유입되도록 하고, 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 폐쇄되는 제 1 솔레노이드밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각탑모듈은 내부가 빈 형상의 케이싱을 더 포함하고, 상기 급수부는 상기 케이싱의 내부 상측에 설치되어 외부로부터 일단에 유입된 온수가 흐르는 급수관; 상기 급수관의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 상기 소방수공급관 내에 흐르는 온수를 하방으로 분사하는 다수의 분사노즐을 포함하고, 상기 급수부는 상기 케이싱의 내부 상측에 설치되어 외부로부터 일단에 유입된 열수가 흐르는 급수관; 및 상기 급수관의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 상기 급수관 내에 흐르는 열수를 하방으로 분사하는 다수의 분사노즐을 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드밸브는 상기 급수관의 타단과 상기 온수펌프의 토출구 사이에 설치될 수 있다.

상기 연료전지 일체형 냉각탑 시스템은 상기 화재감지기로부터 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되었음을 나타내는 신호를 입력받으면, 상기 온수펌프에 상기 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 일정 시간 동안 출력함과 동시에 상기 제 1 솔레노이드밸브에 개방 신호를 상기 일정 시간 동안 출력함으로써 상기 온수펌프의 펌핑이 상기 일정 시간 동안 이루어지도록 함과 동시에 상기 제 1 솔레노이드밸브가 상기 일정 시간 동안 개방되도록 하는 제어기를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각탑모듈은 상기 케이싱의 내부 하측으로부터 상측으로의 공기 흐름을 형성하는 송풍부를 더 포함하고, 상기 열교환부는 상기 송풍부에 의해 형성된 공기 흐름에 따라 상승하는 공기와 상기 급수부로부터 낙하하는 열수간의 열교환을 통해 상기 급수부로부터 낙하하는 열수를 냉각수로 전환하고, 상기 제어기는 사용자의 입력 정보에 따라 상기 송풍부에 상기 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 간헐적으로 출력함으로써 상기 송풍부에 의한 공기 흐름 형성이 간헐적으로 이루어지도록 하고, 상기 송풍부에 상기 연료전지모듈로부터 공급된 전력이 출력되고 있는 동안에 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되었음을 나타내는 신호를 입력받으면 상기 온수펌프의 가동 상태를 유지하고 상기 제 1 솔레노이드밸브의 개방 상태를 유지하도록 상기 온수펌프와 상기 제 1 솔레노이드밸브를 제어할 수 있다.

상기 연료전지 일체형 냉각탑 시스템은 상기 냉각수조의 내부에 설치되어 상기 냉각수조에 저장되어 있는 냉각수의 수위를 검출하는 제 1 수위검출기; 상기 냉각수조과 상기 온수조 사이에 설치되어 상기 온수조로부터 상기 냉각수조로의 온수 흐름을 허용하거나 차단하는 제 2 솔레노이드밸브; 및 상기 제 1 수위검출기에 의해 검출된 냉각수 수위와 하한 수위를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제 2 솔레노이드밸브를 제어함으로써 상기 온수조에 저장된 온수가 상기 냉각수조의 보충수로서 상기 냉각수조에 유입되도록 하는 제어기를 더 포함할 수 있다.

상기 연료전지 일체형 냉각탑 시스템은 상기 온수조의 내부에 설치되어 상기 온수조에 저장되어 있는 온수의 수위를 검출하는 제 2 수위검출기; 및 상기 온수조와 제 3 온수관 사이에 설치되어 상기 온수조로부터 상기 제 3 온수관으로의 온수 흐름을 허용하거나 차단하는 제 3 솔레노이드밸브; 및 상기 제 1 수위검출기에 의해 검출된 냉각수 수위와 하한 수위를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제 3 솔레노이드밸브를 제어함으로써 상기 온수조에 저장된 온수가 상기 제 3 온수관을 통해 배출될 수 있는 제어기를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각탑모듈은 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지된 동안에는 상기 온수조에 저장된 온수가 하방으로 낙하되도록 상기 온수를 케이싱의 내부에 분사하는 소방수공급부; 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 외부로부터 유입된 열수가 하방으로 낙하되도록 상기 열수를 상기 케이싱의 내부에 분사하는 급수부; 및 상기 냉각탑모듈 내부에서 상승하는 공기와 상기 급수부로부터 낙하하는 열수간의 열교환을 통해 상기 급수부로부터 낙하하는 열수를 냉각수로 전환하는 열교환부를 포함할 수 있다.

상기 연료전지 일체형 냉각탑 시스템은 상기 소방수공급부와 상기 온수펌프 사이에 설치되어 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지된 동안에는 개방되어 상기 온수펌프의 펌핑에 의해 상방으로 이동된 온수가 상기 소방수공급부에 유입되도록 하고, 상기 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 폐쇄되는 제 1 솔레노이드밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각탑모듈은 내부가 빈 형상의 케이싱을 더 포함하고, 상기 소방수공급부는 상기 케이싱의 내부 상측에 설치되어 온수조로부터 일단에 유입된 온수가 흐르는 소방수공급관; 및 상기 소방수공급관의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 상기 소방수공급관 내에 흐르는 온수를 하방으로 분사하는 다수의 분사노즐을 포함하고, 상기 급수부는 상기 케이싱의 내부 상측에 설치되어 외부로부터 일단에 유입된 열수가 흐르는 급수관; 및 상기 급수관의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 상기 급수관 내에 흐르는 열수를 하방으로 분사하는 다수의 분사노즐를 포함하고, 상기 제 1 솔레노이드밸브는 상기 소방수공급관의 타단과 상기 온수펌프의 토출구 사이에 설치될 수 있다.

냉각탑모듈은 외부로부터 유입된 열수를 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 이용하여 냉각수로 전환하고, 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되면 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 이용하여 온수조에 저장된 온수를 냉각탑모듈로 공급함으로써 친환경 신재생 에너지 분야에 속하는 연료전지에서 생산된 전력을 이용하여 냉각탑을 구동시킴과 동시에 연료전지의 전력 생산 과정에서 발생된 온수를 이용하여 냉각탑의 화재를 진압할 수 있다.

즉, 고층 건물 등에서 발생된 열수를 친환경적으로 냉각수로 전환할 수 있음과 동시에 냉각탑의 화재 발생 초기에 냉각탑 화재를 진압할 수 있다. 특히, 냉각탑 화재 진압 시 옥외소화전 조작이나 소방차 출동과는 다르게, 별도의 소방장비가 필요하지 않아 경제적이며, 화재 진압을 위한 준비 작업을 따로 하지 않아도 되므로 신속한 진압이 이루어질 수 있다.

또한, 화재감지기로부터 냉각탑모듈의 화재 발생이 감지되었음을 나타내는 신호를 입력받으면, 온수펌프에 연료전지모듈로부터 공급된 전력을 일정 시간 동안 출력함과 동시에 제 1 솔레노이드밸브에 개방 신호를 일정 시간 동안 출력함으로써 온수펌프의 펌핑이 일정 시간 동안 이루어지도록 함과 동시에 제 1 솔레노이드밸브가 일정 시간 동안 개방됨으로써 자동으로 신속한 화재 진압이 가능하며, 연료전지모듈에서 생산된 온수를 사용하여 화재를 진압함으로써 친환경적인 소방 기능이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템의 화재를 진압하기 위한 온수의 흐름 및 신호의 입출력을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템에서 겨울철 냉각수의 동결을 방지하기 위한 온수의 흐름 및 신호의 입출력을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템에서 온수조 속 온수의 수위를 조절할 때의 온수의 흐름 및 신호의 입출력을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템의 단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명과 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예는 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템에 관한 것으로, 간략하게 ‘냉각탑 시스템’으로 호칭될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템의 외관도이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉각탑 시스템의 단면도이다. 도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각탑 시스템은 냉각탑모듈(100), 연료전지모듈(200), 온수조(300), 화재감지기(400), 제 1~4 온수관(500, 600, 700, 800), 제 1~3 솔레노이드밸브(510, 610, 710)로 구성된다.

냉각탑모듈(100)은 외부로부터 유입된 열수(hot water)를 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 이용하여 냉각수로 전환한다. 냉각탑모듈(100)은 케이싱(110), 열교환부(120), 송풍부(130), 냉각수조(140) 및 급수부(150)로 구성된다.

케이싱(110)은 내부가 빈 형상으로 형성되며, 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어진다. 예를 들어, 케이싱(110)은 유강화플라스틱인 FRP(Fiberglass Reinforced Plastic) 소재로 이루어질 수 있으며, 직육면체의 형상을 가질 수 있다.

열교환부(120)는 송풍부(130)에 의해 형성된 공기 흐름에 따라 냉각탑모듈(100) 내부에서 상승하는 공기와 급수부(150)로부터 낙하하는 열수간의 열교환을 통해 급수부(150)로부터 낙하하는 열수를 냉각수로 전환한다. 열교환부(120)는 충진재로 구성될 수 있으며, 분사노즐(152)에서 분사된 열수와 상승한 공기 흐름이 열교환부(120)의 충진재의 표면 또는 내부 공간에서 접촉하게 되며, 이 때 충진재가 열수와 공기 흐름의 전열면적과 체공시간을 길게 하여 열교환 효율을 극대화시켜 효율적으로 냉각수를 제조할 수 있도록 한다. 냉각탑모듈(100)의 화재 발생 여부에 따라 급수부(150) 또는 소방수공급부(180)이 열교환부(120)에 열수를 공급하거나 화재 진압용 온수를 공급하도록 함으로써 기존의 냉각탑 내부에 추가적인 소방 설비의 설치 없이 냉각탑이 소방 기능을 갖도록 할 수 있다.

송풍부(130)는 케이싱(110)의 내부 하측으로부터 상측으로의 공기 흐름 형성한다. 케이싱(110)의 내부 하측으로부터 상측으로 흐르는 공기는 낙하하는 열수와 만나 열교환이 이루어지며, 열수는 냉각수가 되어 냉각수조(140)에 낙하하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 송풍부(130)는 모터와 프로펠러로 구현될 수 있다. 열교환부(120) 하측의 케이싱(110)의 벽체 부분은 그물망 구조로 개방되어 있어 이 부분을 통하여 외부로부터 공기가 유입될 수 있다. 케이싱(110) 내부로 유입되는 공기는 송풍부(130)의 프로펠러 회전에 의해 상승하게 된다.

냉각수조(140)는 열교환부(120)에 의해 생성된 냉각수, 즉 열수가 낙하하면서 열교환되어 생성된 냉각수를 수용하여 배수관(160)로 배출되기 전까지 냉각수를 저장해두는 수조이다. 열교환부(120)에 의해 생성된 냉각수는 냉각수조(140)에 저장된 후, 사용자 조작에 따라 배수관(160)을 통해 배출된다.

급수부(150)는 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 온수조(300)에 저장된 온수가 하방으로 낙하되도록 온수를 케이싱(110)의 내부에 분사하고, 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 외부로부터 유입된 열수가 하방으로 낙하되도록 열수를 케이싱(110)의 내부에 분사한다. 급수부(150)는 급수관(151)과 다수의 분사노즐(152)로 구성된다. 본 발명에 의한 일 실시예에서 온수는 대략 25℃ 미만의 물을 의미하고, 열수는 대략 25℃ 이상의 물을 의미한다.

급수관(151)은 케이싱(110)의 내부 상측에 설치되어 냉각탑모듈(100)의 화재 발생 여부에 따라 외부로부터 그것의 일단에 유입된 열수가 흐르거나 온수조(300)로부터 그것의 타단에 유입된 온수가 흐르는 관이다. 급수관(151) 중 케이싱(110)의 내부에 존재하는 부분의 표면에는 다수의 구멍이 형성되어 있다. 다수의 분사노즐(152)은 급수관(151)의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 급수관(151) 내에 흐르는 열수 또는 온수를 하방으로 분사한다.

연료전지모듈(200)은 연료의 전기화학적 반응을 이용하여 전력을 생산하고, 연료의 반응 결과물로서 온수(warm water)를 배출한다. 연료전지모듈(200)에서 생산된 전력은 냉각탑모듈(100)에 공급되고, 연료전지모듈(200)에서 배출된 온수는 제 4 온수관(800)을 통해 온수조(300)에 공급된다.

연료전지모듈(200)은 수소연료전지로 구현될 수 있다. 수소연료전지는 수소를 연료로 사용하여 전력을 생산하며, 부산물로서 온수를 배출한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각탑모듈(100)은 연료전지모듈(200)에서 생산된 전력을 이용하여 구동될 뿐만 아니라 부산물인 온수를 화재 진압에 이용함으로써 냉각탑모듈(100)의 구동 과정, 소방 과정 등 전 과정에서 환경 오염물질이 발생하지 않아 친환경적이다.

온수조(300)는 연료전지모듈(200)로부터 배출된 온수를 저장한다. 온수조(300)는 제 1~4 온수관(500, 600, 700, 800)과 연결되어 있으며, 제 1 내지 3 온수관(500, 600, 700)은 온수조(300)에 저장된 온수를 배출하는 용도로 사용되며, 제 4 온수관(800)은 연료전지모듈(200)로부터 생산된 온수를 공급받는 용도로 사용된다. 구체적으로, 제 1 온수관(500)은 온수를 냉각탑모듈(100)의 급수부(150)로 공급하고, 제 2 온수관(600)은 온수를 냉각수조(140)로 공급하며, 제 3 온수관(700)은 온수를 냉각탑 시스템 외부로 배출한다. 또한, 온수조(300) 내부에는 제 2 수위검출기(320)가 설치되어 있어 온수조(300)의 수위를 지속적으로 파악할 수 있으며, 제 2 수위검출기(320)로부터 검출된 수위에 따라 온수조(300)에 공급되는 온수의 양이 조절될 수 있다.

온수조(300)는 냉각탑 시공 시에 냉각탑 화재 진압을 위한 물을 온수조(300)에 미리 채워 넣는 것이 바람직하다. 그 이유는 연료전지모듈(200)에서 화재 진압에 필요한 만큼의 온수를 생산하려면 꽤 많은 시간이 소요되는데, 만일 충분한 양의 온수를 생산하지 못했을 경우에 화재가 발생하면 화재 진압이 어렵기 때문에 시공 시 미리 온수조(300)에 온수를 채워넣는 것이 바람직하다.

온수펌프(310)는 화재감지기(400)에 의해 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되면, 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 이용하여 온수조(300)에 저장된 온수를 냉각탑모듈(100)로 공급한다. 온수조(300) 내부에는 온수펌프(310)가 존재하여 화재 시 온수조(300)의 온수를 제 1 솔레노이드밸브(510)의 개방 시에 제 1 온수관(500)으로 공급한다. 제 1 온수관(500)에 공급된 온수는 급수부(150)에 도달하고 분사노즐(152)를 통해 냉각탑모듈(100) 내부에 분사되어 화재를 진압한다.

화재감지기(400)는 냉각탑모듈(100)의 화재 발생을 감지한다. 화재감지기(400)는 예를 들어 화재에서 발생하는 연기를 감지함으로써 화재 발생 여부를 감지할 수 있다. 화재감지기(400)는 화재 시 발생되는 연기를 감지하여 화재의 여부를 감지하기 때문에 연기를 쉽게 감지할 수 있는 위치인 냉각탑모듈(100) 내부의 상부에 설치된다. 또한 화재감지기(400)는 분사노즐(152)에서 분사되는 열수 또는 온수의 영향을 받지 않도록 급수부(150) 보다 상부에 설치하는 것이 바람직하다.

제 1 솔레노이드밸브(510)는 급수부(150)와 온수펌프(310) 사이에 설치되어 제어기(900)의 제어에 따라 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 개방되어 온수펌프(310)의 펌핑에 의해 상방으로 이동된 온수가 급수부(150)에 유입되도록 하고, 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 폐쇄된다. 냉각탑모듈(100)의 화재 발생시 제 1 솔레노이드밸브(510)의 개방 및 온수펌프(310)의 펌핑으로 인해 자동으로 화재 진압용 온수가 급수관(151)에 유입되도록 함으로써 냉각탑 화재 발생 즉시 냉각탑 화재를 진압할 수 있다. 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 제 1 솔레노이드밸브(510)는 급수관(151)의 타단과 온수펌프(310)의 토출구 사이에 설치된다.

제어기(900)는 사용자의 입력 정보에 따라 송풍부(130)에 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 간헐적으로 출력함으로써 송풍부(130)에 의한 공기 흐름 형성이 간헐적으로 이루어지도록 하고, 송풍부(130)에 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력이 출력되고 있는 동안에 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되었음을 나타내는 신호를 입력받으면 온수펌프(310)는 정지 상태를 유지하고 제 1 솔레노이드밸브(510)의 폐쇄 상태를 유지하도록 온수펌프(310)와 제 1 솔레노이드밸브(510)를 제어한다.

송풍부(130)에서 연료전지모듈(200)으로부터 공급된 전력이 출력되고, 이에 따라 송풍부(130)에서 공기 흐름이 형성되어 있는 동안에는 냉각탑모듈(100)이 냉각수를 제조하기 위해 가동되고 있는 상태로, 냉각탑모듈(100) 내부에는 분사노즐(152)로부터 열수가 분사되고 있어 화재가 발생하지 못하는 환경이다.

이 때, 화재감지기(400)가 화재 신호를 감지하였다고 오작동을 일으키면, 화재감지기(400)가 보낸 신호에 따라 제 1 솔레노이드밸브(510)가 개방되고 온수펌프(310)가 온수를 펌핑하여 제 1 온수관(500)을 통해 펌핑된 온수가 급수관(151)을 통해 공급된 열수와 충돌하여 냉각탑 시스템에 결함이 생길 위험이 있다. 이를 방지하기 위해, 송풍부(130)에서 공기 흐름이 형성되어 있는 동안에는 화재감지기(400)로부터 화재 발생 신호를 받아도 온수펌프(310)는 정지 상태, 제 1 솔레노이드밸브(510)는 폐쇄 상태로 유지함으로써, 온수와 열수의 충돌 및 이에 따른 피해를 방지할 수 있다.

제 1 수위검출기(170)는 냉각수조(140)의 내부에 설치되어 냉각수조(140)에 저장되어 있는 냉각수의 수위를 검출하며, 제 2 솔레노이드밸브(610)는 냉각수조(140)와 온수조(300) 사이에 설치되어 제어기(900)의 제어에 따라 온수조(300)로부터 냉각수조(140)로의 온수 흐름을 허용하거나 차단한다.

제어기(900)는 제 1 수위검출기(170)에 의해 검출된 냉각수 수위와 하한 수위를 비교하고, 비교 결과에 따라 제 2 솔레노이드밸브(610)를 제어함으로써 온수조(300)에 저장된 온수가 냉각수조(140)의 보충수로서 냉각수조(140)에 유입되도록 한다. 이와 같이, 제 2 솔레노이드밸브(610)의 개폐를 통해 별도의 보충수 공급 수단 없이 냉각수조(140)의 냉각수가 부족한 경우에 자동으로 냉각수조(140)에 보충수가 공급될 수 있도록 할 수 있어, 겨울철 냉각수조의 동결을 방지할 수 있고, 냉각수조 동결을 방지하기 위해 냉각수조에 설치되는 열선이 필요 없게 되므로 경제적 이점을 가진다.

도 3은 본 발명에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템의 화재를 진압하기 위한 온수의 흐름 및 신호의 입출력을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3~5에서 점선은 신호의 입력과 출력을 나타내고, 실선은 물의 이동경로를 나타내며, 화살표 방향을 통해 신호의 입력과 출력 및 물이 이동하는 방향을 알 수 있다. 도 3을 참조하면, 점선 FD는 화재감지기(400)가 제어기(900)로 출력한 신호를 나타내고, 점선 V1는 제어기(900)가 제 1 솔레노이드밸브(510)로 출력한 신호를 나타낸다. 도 3에 의하면, 연료전지모듈(200)에서 생산된 온수는 제 4 온수관(800)을 통해 온수조(300)에 공급되어 온수조(300) 내에는 항상 일정량 이상의 온수가 저장되어 있다.

제어기(900)는 화재감지기(400)로부터 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되었음을 나타내는 신호를 입력받으면, 온수펌프(310)에 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 일정 시간 동안 출력함과 동시에 제 1 솔레노이드밸브(510)에 개방 신호를 일정 시간 동안 출력함으로써 온수펌프(310)의 펌핑이 일정 시간 동안 이루어지도록 함과 동시에 제 1 솔레노이드밸브(510)가 일정 시간 동안 개방되도록 한다. 이에 따라, 온수펌프(310)가 펌핑한 온수는 제 1 온수관(500)을 통과하여 급수부(150)에 도달할 수 있게 된다.

급수부(150)에 도달한 온수는 다수개의 분사노즐(152)를 통해 냉각탑모듈(100)의 하부를 향하여 낙하하여 화재를 진압한다. 이를 통해 냉각탑모듈(100)의 화재 발생 여부에 따라 급수부(150)가 열교환부(120)에 열수를 공급하거나 화재 진압용 온수를 공급하도록 함으로써 기존의 냉각탑 내부에 추가적인 소방 설비의 설치 없이 기존의 냉각탑이 소방 기능을 갖도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템에서 겨울철 냉각수의 동결을 방지하기 위한 온수의 흐름 및 신호의 입출력을 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 점선 W1은 제 1 수위검출기(170)가 제어기(900)로 출력한 신호를 나타내고, 점선 V2는 제어기(900)가 제 2 솔레노이드밸브(610)로 출력한 신호를 나타낸다. 도 4에 따르면, 제 1 수위검출기(170)과 제 2 솔레노이드밸브(610)에 의해 별도의 보충수 공급 수단 없이 냉각수조(140)의 냉각수가 부족한 경우에 자동으로 냉각수조(140)에 보충수가 공급되도록 할 수 있다. 겨울철 송풍부(130)에서 공급되는 온도가 매우 낮은 공기 흐름과, 분사노즐에서 분사되는 열수가 열교환부(120)에서 만나면 냉각수는 물의 어는 점에 가까운 온도의 냉각수가 생성된다. 이 때 생성된 냉각수는 동결되기 쉽기 때문에 통상의 냉각탑에는 동결을 방지하기 위해 냉각수조(140)에 열선을 설치하여 냉각수의 온도가 일정 온도 이하로 내려가지 않도록 한다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각탑 시스템은 도 4와 같이 연료전지모듈(200)에서 생성된 온수를 제 4 온수관(800)을 통해 온수조(300)에 공급하여 저장한 상태로, 제어기(900)가 제 2 솔레노이드밸브(610)에게 개방 신호를 출력하여 제 2 솔레노이드밸브(610)가 개방됨으로써 온수가 제 2 온수관(600)을 통해 냉각수조(140)로 공급되며, 냉각수조(140)에 온수가 보충될 수 있다. 이와 같이 보충된 온수는 냉각수조(140)의 냉각수보다 온도가 높으므로 온수로 인해 겨울철 냉각수조의 동결을 방지할 수 있고, 냉각수조 동결을 방지하기 위해 냉각수조에 설치되는 열선이 필요 없게 된다는 장점이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템에서 온수조(300) 내의 온수의 수위를 조절할 때의 온수의 흐름 및 신호의 입출력을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 수위검출기(320)는 온수조(300)의 내부에 설치되어 온수조(300)에 저장되어 있는 온수의 수위를 검출하며, 제 3 솔레노이드밸브(710)는 온수조(300)와 제 3 온수관(700) 사이에 설치되어 온수조(300)로부터 제 3 온수관(700)으로의 온수 흐름을 허용하거나 차단한다. 연료전지모듈(200)에서 생산되는 물은 끊임없이 제 4 온수관(800)을 통해 온수조(300)로 공급되지만, 온수조(300)에 저장할 수 있는 온수의 양은 한계가 있다.

도 5를 참조하면, 점선 W2는 제 2 수위검출기(320)가 제어기(900)로 출력한 신호를 나타내고, 점선 V3는 제어기(900)가 제 3 솔레노이드밸브(710)로 출력한 신호를 나타낸다. 제어기(900)는 제 2 수위검출기(320)에 의해 검출된 온수의 수위와 상한 수위를 비교하고, 비교 결과에 따라 온수를 제 3 온수관(700)을 통해 배출하도록 함으로써 온수의 수위를 조절한다. 예를 들어, 온수조(300)의 온수 수위가 상한 수위 이상일 경우 제 2 수위검출기(320)는 제어기(900)에 온수조(300)의 온수 수위가 상한 수위에 도달하였음을 알리는 신호를 출력한다. 이 신호를 입력받은 제어기(900)는 제 3 솔레노이드밸브(710)에 개방 신호를 출력하고, 이에 따라 제 3 솔레노이드밸브(710)는 개방된다. 제 3 솔레노이드밸브(710)가 개방됨에 따라 온수가 제 3 온수관(700)을 따라 외부로 배출되고, 제 3 온수관(700)을 통해 배출된 온수는 조경수, 급탕용수 등 다양한 용도로 사용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템의 단면도이다. 도 6에 도시된 실시예에 따른 냉각탑 시스템은 도 2~5에 도시된 실시예의 구성 외에 소방수공급부(180)를 추가적으로 더 포함한다. 이하에서는 도 6에 도시된 실시예와 도 2~5에 도시된 실시예의 차이점을 중심으로 도 6에 도시된 실시예를 설명하기로 하며, 이하 생략된 내용에 대해서는 도 2~5에 도시된 실시예에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.

냉각탑모듈(100)은 케이싱(110), 열교환부(120), 송풍부(130), 냉각수조(140), 급수부(150), 및 소방수공급부(180)로 구성된다. 소방수공급부(180)는 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 온수조(300)에 저장된 온수가 하방으로 낙하되도록 온수를 케이싱(110)의 내부에 분사한다. 급수부(150)는 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 외부로부터 유입된 열수가 하방으로 낙하되도록 열수를 케이싱(110)의 내부에 분사한다.

소방수공급부(180)는 소방수공급관(181)과 다수의 분사노즐(182)로 구성된다. 소방수공급관(181)은 케이싱(110)의 내부 상측에 설치되어 냉각탑모듈(100) 내에 화재가 발생된 동안에 온수조(200)로부터 그것의 일단에 유입된 온수가 흐르는 관이다. 소방수공급관(181) 중 케이싱(110)의 내부에 존재하는 부분의 표면에는 다수의 구멍이 형성되어 있다. 다수의 분사노즐(182)은 소방수공급관(181)의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 소방수공급관(181) 내에 흐르는 온수를 하방으로 분사한다.제 1 솔레노이드밸브(510)는 소방수공급부(180)와 온수펌프(310) 사이에 설치되어 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 개방되어 온수펌프(310)의 펌핑에 의해 상방으로 이동된 온수가 소방수공급부(180)에 유입되도록 하고, 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 폐쇄된다. 냉각탑모듈(100)의 화재 발생시 제 1 솔레노이드밸브(510)의 개방 및 온수펌프(310)의 펌핑으로 인해 자동으로 화재 진압용 온수가 소방수공급관(181)에 유입되도록 함으로써 냉각탑 화재 발생 즉시 냉각탑 화재를 진압할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 솔레노이드밸브(510)는 소방수공급관(181)의 타단과 온수펌프(310)의 토출구 사이에 설치된다.

도 6에 도시된 실시예에 따르면, 급수관(151)은 케이싱(110)의 내부 상측에 설치되어 냉각탑모듈(100) 내에 화재가 발생되지 않은 동안에 외부로부터 그것의 일단에 유입된 열수가 흐르는 관이고, 다수의 분사노즐(152)은 급수관(151)의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 급수관(151) 내에 흐르는 열수를 하방으로 분사한다.

도 2~5에 도시된 실시예에 따르면, 급수부(150)가 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 온수조(300)에 저장된 온수가 하방으로 낙하되도록 온수를 분사하고, 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 외부로부터 유입된 열수가 하방으로 낙하되도록 열수를 분사한다. 이와 같이, 하나의 급수관(151) 내로 화재 발생 여부에 따라 온수 또는 열수가 유입된다. 대형 냉각탑모듈(100)의 경우, 급수관(151)으로 유입되는 열수의 양이 대량이기 때문에 열수를 공급하는 급수관(151) 또한 큰 내경이 요구되며 분사노즐(152)의 크기도 커야 한다.

대형 냉각탑모듈(100)의 경우, 연료전지모듈(200)로부터 배출되는 온수의 양은 급수관(151)으로 유입되는 열수의 양에 비해 소량이기 때문에 온수조(300)에 모인다고 하더라도 온수조(300)에 저장된 온수의 양이 매우 크지 않은 한, 대형의 급수관(151)과 분사노즐(152)를 통해서는 분사압력이 매우 낮게 되어 냉각탑모듈(100) 내부에 골고루 분사되기가 어렵다. 도 6에 도시된 실시예의 소방수공급관(181)과 분사노즐(182)은 급수관(151)과 분사노즐(152)에 비해 작은 크기로 형성됨에 따라 온수조(300)에 저장된 온수의 양이 소량이라 하더라도 냉각탑모듈(100) 내부에 골고루 분사될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 냉각탑 시스템은 친환경 신재생 에너지 분야에 속하는 연료전지에서 생산된 전력을 이용하여 냉각탑을 구동시킴과 동시에 연료전지의 전력 생산 과정에서 발생된 온수를 이용하여 냉각탑의 화재를 진압함으로써, 고층 건물 등에서 발생된 열수를 친환경적으로 냉각수로 전환할 수 있음과 동시에 냉각탑의 화재 발생 초기에 냉각탑 화재를 진압할 수 있다. 특히, 냉각탑 화재 진압 시 옥외소화전 조작이나 소방차 출동과는 다르게, 별도의 소방장비가 필요하지 않아 경제적이며, 화재 진압을 위한 준비 작업을 따로 하지 않아도 되므로 신속한 진압이 이루어질 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 ... 냉각탑모듈
110 ... 케이싱
120 ... 열교환부
130 ... 송풍부
140 ... 냉각수조
150 ... 급수부
151 ... 급수관
152 ... 분사노즐
160 ... 배수관
170 ... 제 1 수위검출기
180 ... 소방수공급부
181 ... 소방수공급관
182 ... 분사노즐
200 ... 연료전지모듈
300 ... 온수조
310 ... 온수펌프
320 ... 제 2 수위검출기
400 ... 화재감지기
500 ... 제 1 온수관
510 ... 제 1 솔레노이드밸브
600 ... 제 2 온수관
610 ... 제 2 솔레노이드밸브
700 ... 제 3 온수관
710 ... 제 3 솔레노이드밸브
800 ... 제 4 온수관
900 ... 제어기

Claims

소방 기능을 갖는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템에 있어서,
연료의 전기화학적 반응을 이용하여 전력을 생산하고, 상기 연료의 반응 결과물로서 온수(warm water)를 배출하는 연료전지모듈(200);
외부로부터 유입된 열수(hot water)를 상기 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 이용하여 냉각수로 전환하는 냉각탑모듈(100);
상기 연료전지모듈(200)로부터 배출된 온수를 저장하는 온수조(300);
상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생을 감지하기 위한 화재감지기(400); 및
상기 화재감지기(400)에 의해 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되면, 상기 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 이용하여 상기 온수조(300)에 저장된 온수를 상기 냉각탑모듈(100)로 공급하는 온수펌프(310)를 포함하고,
상기 냉각탑모듈(100)은 상기 냉각수를 수용하기 위한 냉각수조(140)를 포함하고,
상기 냉각수조(140)의 내부에 설치되어 상기 냉각수조(140)에 저장되어 있는 냉각수의 수위를 검출하는 제 1 수위검출기(170);
상기 냉각수조(140)와 상기 온수조(300) 사이에 설치되어 상기 온수조(300)로부터 상기 냉각수조(140)로의 온수 흐름을 허용하거나 차단하는 제 2 솔레노이드밸브(610); 및
상기 제 1 수위검출기(170)에 의해 검출된 냉각수 수위와 하한 수위를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제 2 솔레노이드밸브(610)를 제어함으로써 상기 온수조(300)에 저장된 온수가 상기 냉각수조(140)의 보충수로서 상기 냉각수조(140)에 유입되도록 하는 제어기(900)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 냉각탑모듈(100)은
상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 상기 온수조(300)에 저장된 온수가 하방으로 낙하되도록 상기 온수를 케이싱(110)의 내부에 분사하고, 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 외부로부터 유입된 열수가 하방으로 낙하되도록 상기 열수를 상기 케이싱(110)의 내부에 분사하는 급수부(150); 및
상기 냉각탑모듈(100) 내부에서 상승하는 공기와 상기 급수부(150)로부터 낙하하는 열수간의 열교환을 통해 상기 급수부(150)로부터 낙하하는 열수를 냉각수로 전환하는 열교환부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 급수부(150)와 상기 온수펌프(310) 사이에 설치되어 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 개방되어 상기 온수펌프(310)의 펌핑에 의해 상방으로 이동된 온수가 상기 급수부(150)에 유입되도록 하고, 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 폐쇄되는 제 1 솔레노이드밸브(510)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 냉각탑모듈(100)은 내부가 빈 형상의 케이싱(110)을 더 포함하고,
상기 급수부(150)는
상기 케이싱(110)의 내부 상측에 설치되어 외부로부터 일단에 유입된 열수가 흐르는 급수관(151); 및
상기 급수관(151)의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 상기 급수관(151) 내에 흐르는 열수를 하방으로 분사하는 다수의 분사노즐(152)를 포함하고,
상기 제 1 솔레노이드밸브(510)는 상기 급수관(151)의 타단과 상기 온수펌프(310)의 토출구 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 제어기(900)는 상기 화재감지기(400)로부터 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되었음을 나타내는 신호를 입력받으면, 상기 온수펌프(310)에 상기 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 일정 시간 동안 출력함과 동시에 상기 제 1 솔레노이드밸브(510)에 개방 신호를 상기 일정 시간 동안 출력함으로써 상기 온수펌프(310)의 펌핑이 상기 일정 시간 동안 이루어지도록 함과 동시에 상기 제 1 솔레노이드밸브(510)가 상기 일정 시간 동안 개방되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 냉각탑모듈(100)은 상기 케이싱(110)의 내부 하측으로부터 상측으로의 공기 흐름을 형성하는 송풍부(130)를 더 포함하고,
상기 열교환부(120)는 상기 송풍부(130)에 의해 형성된 공기 흐름에 따라 상승하는 공기와 상기 급수부(150)로부터 낙하하는 열수간의 열교환을 통해 상기 급수부(150)로부터 낙하하는 열수를 냉각수로 전환하고,
상기 제어기(900)는 사용자의 입력 정보에 따라 상기 송풍부(130)에 상기 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력을 간헐적으로 출력함으로써 상기 송풍부(130)에 의한 공기 흐름 형성이 간헐적으로 이루어지도록 하고, 상기 송풍부(130)에 상기 연료전지모듈(200)로부터 공급된 전력이 출력되고 있는 동안에 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되었음을 나타내는 신호를 입력받으면 상기 온수펌프(310)의 정지 상태를 유지하고 상기 제 1 솔레노이드밸브(510)의 폐쇄 상태를 유지하도록 상기 온수펌프(310)와 상기 제 1 솔레노이드밸브(510)를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 온수조(300)의 내부에 설치되어 상기 온수조(300)에 저장되어 있는 온수의 수위를 검출하는 제 2 수위검출기(320); 및
상기 온수조(300)와 제 3 온수관(700) 사이에 설치되어 상기 온수조(300)로부터 상기 제 3 온수관(700)으로의 온수 흐름을 허용하거나 차단하는 제 3 솔레노이드밸브(710)를 더 포함하고,
상기 제어기(900)는 상기 제 2 수위검출기(320)에 의해 검출된 온수 수위와 상한 수위를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제 3 솔레노이드밸브(710)를 제어함으로써 상기 온수조(300)에 저장된 온수가 상기 제 3 온수관(700)을 통해 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 냉각탑모듈(100)은
상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 상기 온수조(300)에 저장된 온수가 하방으로 낙하되도록 상기 온수를 케이싱(110)의 내부에 분사하는 소방수공급부(180);
상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 외부로부터 유입된 열수가 하방으로 낙하되도록 상기 열수를 상기 케이싱(110)의 내부에 분사하는 급수부(150); 및
상기 냉각탑모듈(100) 내부에서 상승하는 공기와 상기 급수부(150)로부터 낙하하는 열수간의 열교환을 통해 상기 급수부(150)로부터 낙하하는 열수를 냉각수로 전환하는 열교환부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 소방수공급부(180)와 상기 온수펌프(310) 사이에 설치되어 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지된 동안에는 개방되어 상기 온수펌프(310)의 펌핑에 의해 상방으로 이동된 온수가 상기 소방수공급부(180)에 유입되도록 하고, 상기 냉각탑모듈(100)의 화재 발생이 감지되지 않은 동안에는 폐쇄되는 제 1 솔레노이드밸브(510)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 냉각탑모듈(100)은 내부가 빈 형상의 케이싱(110)을 더 포함하고,
상기 소방수공급부(180)는
상기 케이싱(110)의 내부 상측에 설치되어 온수조(200)로부터 일단에 유입된 온수가 흐르는 소방수공급관(181); 및
상기 소방수공급관(181)의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 상기 소방수공급관(181) 내에 흐르는 온수를 하방으로 분사하는 다수의 분사노즐(182)을 포함하고,
상기 급수부(150)는
상기 케이싱(110)의 내부 상측에 설치되어 외부로부터 일단에 유입된 열수가 흐르는 급수관(151); 및
상기 급수관(151)의 표면에 형성된 다수의 구멍에 설치되어 상기 급수관(151) 내에 흐르는 열수를 하방으로 분사하는 다수의 분사노즐(152)를 포함하고,
상기 제 1 솔레노이드밸브(510)는 상기 소방수공급관(181)의 타단과 상기 온수펌프(310)의 토출구 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 일체형 냉각탑 시스템.