KR200213002Y1 - 회전식 냉각수 비산방지 장치가 장착된 냉각탑 - Google Patents

Abstract

회전식 냉각수 비산방지장치가 장착된 냉각탑이 개시된다. 그러한 냉각탑은 상부에 모터 조립체가 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 내상부에 장착되며, 상기 모터 조립체의 회전축에 일체로 고정되어 상기 모터 조립체 구동시 외부공기를 상기 케이스의 내부로 흡입하여 순환시키는 공기 흡입팬과, 가열된 냉각수를 상기 케이스의 내부로 유입시켜 충진재에 분사하는 냉각수 분사부재와, 그리고 상기 모터 조립체의 회전축 중간부에 일체로 고정되므로써 상기 공기 흡입팬의 상부에 위치하며, 상기 모터 조립체 구동시 회전하므로써 흡입력에 의하여 상승하는 공기에 함유된 냉각수를 집속하며, 집속된 냉각수를 원심력에 의하여 하부로 유도하는 냉각수 비산방지부재를 포함하는 냉각탑을 제공한다.

Description

회전식 냉각수 비산방지 장치가 장착된 냉각탑{Cooling tower having a rotary-type apparatus for preventing a cooling water from spraying}

본 고안은 냉각탑의 냉각수 비산방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전방식에 의하여 상승기류로부터 냉각수를 분리하여 집속하므로써 냉각수의 외부 비산을 방지할 수 있는 냉각탑의 냉각수 비산방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉각탑은 소정온도로 가열된 냉각수를 공기와 열교환하므로써, 고온의 냉각수로부터 열을 제거하여 냉각효과를 얻는 장치이다. 이러한 냉각탑은 냉각수의 냉각방식에 따라 자연통풍식과 강제통풍식으로 구분되며, 상기 강제 통풍식은 다시 대향류형 냉각탑(Counter Flow Type)과 직교류형 냉각탑(Cross Flow Type)으로 구분된다.

상기 대향류형 냉각탑은 냉각탑의 하부에 공기 유입구를 형성하고, 충진재 유닛의 상부에 냉각수가 분사되는 노즐을 장착하므로써 공기 흡입팬이 작동하는 경우, 공기유입구를 통하여 흡입되는 외부공기와 낙하하는 냉각수를 서로 대향하여 교차시키므로써 열교환 하는 방식이다.

그리고, 상기 직교류형 냉각탑은 냉각탑 일측면 전체에 공기 유입구가 장착되고, 충진재 유닛의 상부에 수조를 두고 냉각수를 자연 낙하 시키므로써, 공기 흡입팬에 의하여 흡입된 공기와 냉각수가 서로 수직방향으로 교차하면서 열교환 하는 방식이다.

이러한 직교류형 및 대향류형 냉각탑은 동일하게 주위의 대기와 냉각수를 직접 접촉시켜 냉각효과를 얻을 수 있음에 따라 보편적으로 건물의 옥상등에 설치된다.

상기 냉각탑이 작동하는 과정에 있어서, 냉각수와 공기가 서로 혼합된 혼합기가 공기 흡입팬에 의하여 미세한 입자로 되어 외부로 비산되는 경우가 있는데, 이러한 경우 상기 혼합기는 지나가는 보행자 등에게 피해를 입히게 된다.

따라서, 냉각탑의 혼합기가 외부로 비산되는 것을 방지하기 위하여 여러 종류의 냉각수 비산방지 장치가 고안되었다.

특히, 도 1에는 '냉각타워 냉각수 비산 방지 방책' 이라는 명칭으로 1992년 12월 23일 출원된 대한민국 실용신안등록 출원 제92-26644호에 개시된 냉각수 비산방지 장치가 장착된 대향류형 냉각탑이 도시된다.

도시된 바와 같이, 냉각탑은 외관을 형성하는 케이스(1)와, 상기 케이스(1)의 하부에 형성되는 공기 유입구(2)와, 상기 케이스(1)의 내부 중간부에 장착되어 냉각수의 낙하속도를 지연하는 충진재(3)와, 가열된 냉각수를 분사하는 산수관(4)과, 모터 조립체(7)에 의하여 회전하므로써 외부공기를 케이스(1)의 내부로 흡입하여 배출시키는 공기 흡입팬(5)을 포함한다. 그리고, 상기 공기 흡입팬(5)의 하부에는 엘리미네이터(Eliminator;6)가 장착되어 상기 충진재(3)로부터 상승하는 기류에 함유된 습기를 제거하게 된다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 냉각탑의 경우, 상승하는 공기에 함유된 냉각수가 냉각수 비산방지장치의 틈새를 통하여 외부로 비산되므로 냉각수의 외부비산을 충분히 방지할 수 없어 냉각타워 주위를 지나는 행인에게 피해를 입히는 문제점이 있다.

또한, 외부로 비산되는 냉각수에는 먼지, 세균 또는 화학물질이 함유되어 있는 경우가 있으므로 인체에 유해한 문제점이 있다.

그리고, 냉각수가 외부로 비산되므로써 냉각수의 소모량이 증대하는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 다수개의 회전날개를 회전시키므로써 냉각수를 집속하여 외부비산을 방지하며, 집속된 냉각수를 원심력에 의하여 하부로 유도하므로써 냉각수를 재사용 할 수 있는 냉각수 비산 방지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉각수 비산방지 장치가 장착된 냉각탑을 보여주는 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 냉각수 비산방지 장치가 장착된 냉각탑을 보여주는 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 냉각수 비산방지 장치의 측면도.

도 4는 도 2에 도시된 냉각수 비산방지 장치를 확대하여 보여주는 확대 사시도.

도 5는 도 3에 도시된 냉각수 비산방지 장치에 장착된 다수개의 회전날개를 보여주는 확대 사시도.

도 6은 도 4에 도시된 다수개의 회전날개의 측면을 보여주는 측면도.

본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 상부에 모터 조립체가 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 내상부에 장착되며, 상기 모터 조립체의 회전축에 일체로 고정되어 상기 모터 조립체 구동시 외부공기를 상기 케이스의 내부로 흡입하여 순환시키는 공기 흡입팬과, 가열된 냉각수를 상기 케이스의 내부로 유입시켜 충진재에 분사하는 냉각수 분사부재와, 그리고 상기 모터 조립체의 회전축 중간부에 일체로 고정되므로써 상기 공기 흡입팬의 상부에 위치하며, 상기 모터 조립체 구동시 회전하므로써 흡입력에 의하여 상승하는 공기에 함유된 냉각수를 집속하며, 집속된 냉각수를 원심력에 의하여 하부로 유도하는 냉각수 비산방지부재를 포함하는 냉각탑을 제공한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 냉각수 비산방지부재는 사각판재형상을 가지며, 그 일단부가 상기 모터 조립체의 회전축 중간부에 일체로 각각 연결되며, 타단은 서로 소정간격 이격되어 반경방향으로 돌출 형성되므로써 방사형으로 배치되는 다수개의 회전날개를 포함한다.

그리고, 상기 다수개의 회전날개는 상부 테두리부가 길이방향으로 둥글게 말리므로써 만곡홈이 형성되며, 회전시 상기 다수개의 회전날개의 측면에 접촉한 냉각수 미립자가 상기 만곡홈에 집속되어 반경방향으로 배출된다. 상기 냉각수 비산방지부재는 플라스틱 압출성형법에 의하여 제조가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 냉각수 비산방치장치가 장착된 냉각탑을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 냉각수 비산방지장치가 장착된 냉각탑을 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 냉각탑은 케이스(10)가 장착되어 외관을 형성하며, 상기 케이스(10)의 하부에는 외부공기가 유입되는 공기 유입구(11)가 형성된다. 그리고, 상기 케이스(10)의 중간부에는 냉각수가 분사되는 산수관(12)이 장착되며, 상기 산수관(12)의 하부에는 상기 산수관(12)으로부터 분사된 냉각수를 미세화 시키기 위한 충진재(13)가 장착된다. 상기 냉각수는 상기 충진재(13)를 통과하면서 미립화되어 낙하속도가 감소되므로써 상승하는 외부공기와 접촉면적 및 접촉시간을 연장하여 냉각효과를 높일수 있다.

상기 산수관(12)의 소정거리 상부에는 공기 흡입팬(14)이 회전가능하게 장착된다. 상기 공기 흡입팬(14)은 상기 케이스(10)의 상부에 장착된 모터 조립체(15)의 회전축(16)의 하단부에 일체로 고정되므로써, 상기 모터 조립체(15)가 구동하는 경우 동시에 회전하게 된다.

따라서, 상기 공기 흡입팬(14)이 회전하는 경우 흡입력이 발생하므로써 외부의 공기가 상기 공기 유입구(11)를 통하여 상기 케이스(10)의 내부로 유입된다.

한편, 상기 공기 흡입팬(14)의 상부에는 냉각수의 비산을 방지하기 위한 냉각수 비산방지장치(20)가 장착된다. 상기 냉각수 비산방지장치(20)는 상기 모터 조립체(15)의 회전축(16)의 중간부에 일체로 고정된다. 따라서, 상기 모터 조립체(15)가 구동하는 경우, 상기 냉각수 비산방지장치(20)도 연동하여 회전하게 된다. 물론, 상기 공기 흡입팬(14)도 동시에 회전하게 된다.

이러한 냉각수 비산방지장치(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 회전날개(21)로 이루어지며, 상기 다수개의 회전날개(21)는 사각형상의 판재이다.

그리고, 상기 다수개의 회전날개(21)는 일단부는 회전축(16)의 중간부에 형성된 부시(17)의 저면에 일체로 연결되고, 타단부는 서로 소정간격 이격되어 반경방향으로 돌출 형성되므로써 방사형으로 배치된다.

또한, 상기 다수개의 회전날개(21)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 그 상부 테두리부가 길이방향으로 둥글게 말리므로써 만곡홈(22)이 형성된다. 상기 만곡홈(22)은 다수개의 회전날개(21)의 상부 전 길이에 걸쳐 형성된다.

따라서, 상기 다수개의 회전날개(21)의 사이를 통과하는 냉각수 미립자는 상기 냉각수 비산방지 장치가 회전하는 경우, 흡입력에 의하여 상기 다수개의 회전날개(21)의 측면(23)에 접촉하여 제1 화살표 방향(18)을 따라 상기 만곡홈(22)에 집속된다.

그리고, 상기 만곡홈(22)에 모인 미립자는 보다 큰 부피를 갖는 물방울(25)을 형성하며, 냉각수 비산방지장치(20)의 회전으로 인한 원심력에 의하여 상기 물방울(25)은 제2 화살표 방향(19)을 따라 외측 하방으로 낙하하게 된다.

낙하한 냉각수는 상기 케이스(10)의 하부에 장착된 저장조(26)에 저장되며 배출구(27)를 통하여 다시 건물 등에 설치된 기기로 복귀하게 된다.

한편, 이러한 냉각수 비산방지장치는 만곡홈(22)을 판금으로 제조하는 경우, 제조공정이 난이하므로 플라스틱을 이용하여 압출성형 할 수도 있다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 냉각수 비산방지장치를 대류형 냉각탑에 의하여 설명하였지만, 상기 냉각수 비산방지장치가 직류형 냉각탑에도 적용가능한 것은 물론이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 냉각수 비산방지장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각수 비산방지장치(20)를 구동하는 경우, 케이스(10) 상부에 장착된 모터 조립체(15)를 구동시키므로써 공기 흡입팬(14)을 회전시킨다. 상기 공기 흡입팬(14)이 회전됨에 따라 상기 케이스(10) 내부에 흡입력이 발생하게 되고, 외부공기가 공기 유입구(11)를 통하여 상기 케이스(10) 내부로 유입된다.

유입된 공기는 충진재(13)를 통과하여 상향으로 이동하게 된다. 이때, 소정온도로 가열된 냉각수가 산수관(12)을 통하여 하방으로 분사되어 상기 충진재(13)를 통과하게 된다. 따라서, 상승하는 공기와 낙하하는 냉각수가 서로 교차하면서 열교환이 이루어지게 된다.

한편, 상기 산수관(12)으로부터 분사된 냉각수는 미립자형태이며, 이러한 냉각수 미립자의 일부는 상승하는 공기와 접촉하면서 상부로 이동하게 된다. 그리고, 상부로 이동한 미립자는 회전 상태인 냉각수 비산방지장치(20)로 유입된다.

유입된 미립자는 흡입력에 의하여 상기 다수개의 회전날개(21)의 측면(23)에 접촉하여 제1 화살표 방향(18)을 따라 상부로 이동하므로써 만곡홈(22)에 집속하게 된다. 이때, 미립자가 분리된 공기는 상향으로 이동하여 상기 케이스(10) 외부로 배출된다.

만곡홈(22)에 집속된 미립자는 보다 큰 부피를 갖는 물방울(25)로 변하며, 냉각수 비산방지 장치(20)의 회전으로 인한 원심력에 의하여 제2 화살표 방향(19)을 따라 외측 하향으로 비산된다. 그리고, 중력에 의하여 하방으로 낙하하여 상기 충진재(13)를 통과하여 저장조(26)에 저장되며, 최종적으로 배출구(27)를 통하여 기기로 복귀하게 된다. 따라서, 상기한 과정을 통하여 냉각수를 재 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 냉각수 비산방지 장치는 모터를 장착하여 회전시키므로써 상승기류에 함유된 냉각수를 흡입력에 의하여 만곡홈에 집속하여, 냉각수가 외부로 비산하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 회전시 발생하는 원심력에 의하여 만곡홈에 집속된 냉각수를 하방으로 유도하여 재사용하므로써 에너지 절약에 큰 효과가 있다.

본 고안은 당해 고안이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 실용신안청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어나지 않고도 다양하게 변경실시 할 수 있으므로 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니한다.

Claims (4)

1. 상부에 모터 조립체가 장착되는 케이스;

   상기 케이스의 내상부에 장착되며, 상기 모터 조립체의 회전축에 일체로 고정되어 상기 모터 조립체 구동시 외부공기를 상기 케이스의 내부로 흡입하여 순환시키는 공기 흡입팬;

   가열된 냉각수를 상기 케이스의 내부로 유입시켜 충진재에 분사하는 냉각수 분사부재; 그리고

   상기 모터 조립체의 회전축 중간부에 일체로 고정되므로써 상기 공기 흡입팬의 상부에 위치하며, 상기 모터 조립체 구동시 회전하므로써 흡입력에 의하여 상승하는 공기에 함유된 냉각수를 집속하며, 집속된 냉각수를 원심력에 의하여 하부로 유도하는 냉각수 비산방지부재를 포함하는 냉각탑.
2. 제1 항에 있어서, 상기 냉각수 비산방지부재는 사각판재형상을 가지며, 그 일단부가 상기 모터 조립체의 회전축 중간부에 일체로 각각 연결되며, 타단은 서로 소정간격 이격되어 반경방향으로 돌출 형성되므로써 방사형으로 배치되는 다수개의 회전날개를 포함하는 냉각탑.
3. 제2 항에 있어서, 상기 다수개의 회전날개는 상부 테두리부가 길이방향으로 둥글게 말리므로써 만곡홈이 형성되며, 회전시 상기 다수개의 회전날개의 측면에 접촉한 냉각수 미립자가 상기 만곡홈에 집속되어 반경방향으로 배출되는 냉각탑.
4. 제1 항에 있어서, 상기 냉각수 비산방지부재는 플라스틱 압출성형법에 의하여 제조가능한 냉각탑.