KR200255340Y1 - 냉각수의여과및살균장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각탑 및 냉동기 등의 공기조화시스템에 쓰이는 물을 여과 및 살균하는 장치로서, 보다 상세하게는 휠타의 교환없이 미세한 부유성 고형물질 및 각종 이끼류와 박테리아를 효율적으로 제거되도록 하여, 대기오염, 녹조류, 박테리아 등으로 부터 발생되는 침전물 및 부유성 고형물로 인한 열교환기, 기타 냉각설비 등에 슬라임 및 스케일 장애됨을 방지하고, 이로써 냉각설비의 열교환 능력을 최대로 높여 운전 동력비를 현저히 감소시키며, 또한 정기적으로 수행해야 하는 세관, 세정작업 횟수를 획기적으로 연장시켜 초기 투자비를 최단 기간내에 회수할 수 있는 냉각수의 여과 및 살균장치에 관한 것이다.

본 고안의 냉각수의 여과 및 살균장치는, 냉각탑 등의 저수조와 연결되어 비교적 큰 부유물질을 제거함과 동시에 저수조의 용수를 순환시키도록 스트레이너가 일체로 구성된 순환펌프(10)와; 상기 순환펌프(10)와 연결되어 비교적 미세한 부유물질 및 고형물질을 제거하는 여과탱크(20)와; 상기 여과탱크(20)와 연결되어 중금속제거 및 스케일발생억제, 이끼제거, 살균시키는 카트리지 형태의 살균장치(30)와; 살균장치(30)와 연결되어 수중에 일정량의 은이온 및 구리이온을 방출하여 박테리아, 이끼류, 잔균류 등을 제거시키는 이온발생장치(40); 및 상기 순환펌프 및 필터시스템의 각종 역세 및 통수의 조정과 은,구리 이온장치의 조종에 사용되어지도록 하는 콘트롤패널(50);을 포함한 구성을 특징으로 한다.

Description

냉각수의 여과 및 살균장치 {COOLING WATER FILTRATION AND STERILIZATION SYSTEM}

본 고안은 냉각탑 및 냉동기 등의 공기조화시스템에 쓰이는 물을 여과 및 살균하는 장치로서, 보다 상세하게는 휠타의 교환없이 미세한 부유성 고형물질 및 각종 이끼류와 박테리아를 효율적으로 제거되도록 하여, 대기오염, 녹조류, 박테리아 등으로 부터 발생되는 침전물 및 부유성 고형물로 인한 열교환기, 기타 냉각설비 등에 슬라임 및 스케일 장애됨을 방지하고, 이로써 냉각설비의 열교환 능력을 최대로 높여 운전 동력비를 현저히 감소시키며, 또한 정기적으로 수행해야 하는 세관, 세정작업 횟수를 획기적으로 연장시켜 초기 투자비를 최단 기간내에 회수할 수 있는 냉각수의 여과 및 살균장치에 관한 것이다.

공기조화시스템에 있어서 쓰이는 물은 각 기관에 스케일의 생성, 부식 및 유기물의 성장과 같은 여러가지 문제를 낳게 한다.

그것은 물에는 일반적으로 공기에 의한 가스 및 흙과 암석에 접촉하므로 광물질을 용해하고 있으며, 또한 공기조화용 기기 주위의 환경조건에 따라서도 슬라임(SLIME)이나 조류(ALGAE)의 생성을 촉진시키게 하는 경우가 있기 때문이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 자연상태의 경수는 가열될 때 석회질의 스케일을 생성하게 되고 이와 같은 퇴적물과 기타 불순물은 튜브, 밸브, 펌프 및 배관내에 부착하게 되며, 이것이 유체의 흐름을 방해함과 동시에 열전달에 영향을 미치게 되며, 이러한 스케일은 극히 얇은 막상으로 덮여도 전달면의 효율에 중대한 열향을 미치게 되는 것이다.

즉, 경수에 의하여 생긴 스케일 생성은 열교환기에 있어서, 전달율의 저하와 유동저항증가를 초래하게 되고, 부식의 일부는 물이 공기를 흡수하므로 인한 것이며 이 때문에 부식하기 좋은 조건이 생겨서 물이 노출된 금속표면을 침식하게 되는 데, 특히 공업단지에서는 대기가 연도개스로 인하여 심히 오염되므로 이와 같은 부식이 주요 문제가 되는 경우가 많으며, 어떤 환경조건하에서 생성되는 슬라임 및 조류는 절연막을 형성함으로써 열전달을 감소시킬 수 있고, 또한 피팅(PITTING)으로 인하여 부식을 촉진시킬 수도 있다.

한편, 생물학적 오염의 주를 이루는 슬라임, 조류, 해면상균류, 및 세균 등은 전열저항이 매우 큰 슬라임의 막을 응축기의 전열면에 신속하게 부착시키기 때문에 응축기에 있어서의 열관류 효율을 현저하게 저해하게 되는 데, 첫째 형식의 것으로 조류는 햇빛 및 공기와 접촉할 수 있는 곳에서 번식하는 것으로서 특히 냉각수시스템에 있어서 중시되어야 할 미생물이며, 생존하고 있는 조류의 덩어리는 금 속의 표면에 붙어서 공식을 촉진하게 되고, 사멸한 조류는 전열면에 잔류하여 부식전지작용을 할 수 있으며 금속에 격심한 공식을 일으키게 한다.

또한 둘째 형태의 생물학적 오염 요인으로서 곰팡이와 효모 등과 같은 해면상균류는 엽록소가 없어 자신들을 위한 영양식품을 생산할 능력이 없으며, 따라서 이들 미생물은 수중에 존재하는 먹이로서 번식하며 질소를 함유하는 섬유소의 물질을 먹이로서 섭취한다.

또한 셋째 형식의 것은 세균류이며, 이것은 슬라임을 형성하지만 슬라임을 형성하지 않는 세균류도 있으며, 그 중, 한 분류에 속하는 세균류는 수중에 함유된 황산염을 부식성의 황산화이온으로 바꾸고, 또 다른 부류에 속하는 것은 용해성 이온과 작용하며 비용해성의 산화철을 생성해서 이것이 그 세포주위의 끈적 끈적한 집 속에 심착한다.

이에 따라 수질관리는 시스템의 경제적인 면에 큰 영향을 미치게 된다.

즉, 이것은 공기조화시스템의 원활하고 보다 장기간의 운전을 가능케하며, 또한 동력비와 유지관리비를 낮게 함과 동시에 그 수명을 연장시키게 되는 것이다.

이러한 수질관리를 위해 종래에는 스케일 및 슬라임을 인위적으로 제거하게 되어 수고로움과 작업시간의 연장 등으로 효율적인 수질관리가 불가능하게 되었으며, 정기적으로 약품을 투입하거나 세관작업을 통할 경우 유지관리비가 증대되었으며, 이럴 경우에도 기기 및 배관의 부식방지를 온전하게 하는 것이 어려워 장비수명이 그만큼 단축되었으며, 특히 박테리아 및 일반 세균과 이끼류를 제거하는 것이 매우 어렵게 되었으며, 장치를 이용할 경우 에너지의 소모가 심하게 되는 등의 문제점을 안고 있었다.

냉각탑을 예로 들면, 냉각탑을 통과한 냉각수는 대기중의 먼지 등 각종 오염물질에 의해 쉽게 오염되며, 오염된 냉각수는 냉동기의 콘덴서 열교환부 등 냉각설비에 스케일 혹은 미끈미끈한 슬라임(단열층을 형성)을 생성하여 냉동기 효율을 현저히 저하시키거나, 기타 장애로 냉각설비에 치명적인 피해발생원인이 되었으며,또한 오염된 냉각수는 각종 세균, 이끼류 등의 좋은 배양처가 되어 재향군인회병(레지오넬라)과 같은 병원균을 전염시키기도 하였던 것이다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 냉각탑 및 냉동기의 냉각기 계통에 스케일 및 슬라임 제거로 높은 기기효율이 상시 유지로 에너지효율을 극대화하고, 약품투입이나 휠터의 사용이 필요치 않아 유지관리비의 절감 및 장비수명을 연장시키며, 박테리아 및 일반세균의 살균과 이끼류까지 제거하여 항상 깨끗한 냉각수계가 유지되도록 한 냉각수의 여과 및 살균장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 냉각수의 여과 및 살균장치는, 비교적 큰 부유물질을 제거하는 스트레이너가 일체로 구성되어 용수를 순환시키는 순환펌프와; 내부에 여과재의 충진 및 분배집수장치가 설치되고 상단에 역세척장치가 설치되어 비교적 미세한 부유물질 및 고형물질을 제거하도록 상기 순환펌프와 연결되는 여과탱크와; 특수 여과물질을 배합한 여재를 사용하여 중금속제거 및 스케일발생억제, 이끼제거, 살균하도록 상기 여과탱크에 연결되는 살균장치와; 이온봉으로 구성되어 수중에 일정량의 은이온 및 구리이온을 방출하여 박테리아, 이끼류, 잔균류 등을 제거하도록 상기 살균장치에 연결되는 이온발생장치; 및 펌프 및 필터시스템의 각종 역세 및 통수의 조정과 은,구리 이온장치의 조종에 사용되어지도록 하는 콘트롤패널;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 수질처리 계통도,

도 2는 본 고안에 따른 장치의 전체적인 구성도,

도 3은 본 고안의 장치를 구성하는 여과탱크의 내부 구성을 나타내는 단면도,

도 4는 본 고안의 장치가 냉각탑에 적용되는 것을 나타내는 사용상태 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 저수조 2: 공급관

3: 회수관 10: 순환펌프

11: 모터부 12: 스트레이너부

12a: 커버 20: 여과탱크

21: 여과조 21a: 유로관

22: 분배 및 집수장치 23: 여과재

24: 자동조정밸브 24a: 유입구

24b: 유출구 24c: 드레인관

30: 살균장치 40: 이온발생장치

C: 냉각탑

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상술하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 수질처리 계통도이며, 도 2는 본 고안에 따른 장치의 전체적인 구성도이며, 도 3은 본 고안의 장치를 구성하는 여과탱크의 내부 구성을 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 고안의 장치가 냉각탑에 적용되는 것을 나타내는 사용상태 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 고안의 냉각수의 여과 및 살균장치는, 저수조와 연결되어 비교적 큰 부유물질을 제거함과 동시에 저수조의 용수를 순환시키는 순환펌프(10)와; 상기 순환펌프(10)와 연결되어 비교적 미세한 부유물질 및 고형물질을 제거하는 여과탱크(20)와; 상기 여과탱크(20)와 연결되어 중금속제거 및 스케일발생억제, 이끼제거, 살균시키는 카트리지 형태의 살균장치(30)와; 살균장치(30)와 연결되어 수중에 일정량의 은이온 및 구리이온을 방출하여 박테리아, 이끼류, 잔균류 등을 제거시키는 이온발생장치(40); 및 상기 순환펌프 및 필터시스템의 각종 역세 및 통수의 조정과 은,구리 이온장치의 조종에 사용되어지도록 하는 콘트롤패널(50);을 포함한다.

상기 순환펌프(10)는 모터부(11)에 스트레이너부(12)가 부착된 일체형이고, 상기 스트레이너부(12)에는 스트레이너 바스켓(미도시)이 설치되어 카바(12a)를 사용하여 상기 스트레이너 바스켓의 탈착이 용이하게 되어 있으며, 상기 모터부 및 스트레이이너부는 부식발생이 없는 스텐레스 및 폴리에틸렌계의 플라이스틱재질을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 여과탱크(20)는 여과조(21)와, 분배 및 집수장치(22)와, 여과재(23)와, 자동조종밸브(24)를 포함한다.

여과조(21)는 화이버글래스 재질의 특수탱크로 최대 사용압력이 14Kg/㎠이상이어야 한다.

분배 및 집수장치(22)는 상기 여과조(21)내에 설치된 냉각수의 여과 및 역세척을 위한 장치로서, 용수 유입구를 통해 설치되는 유로관(21a)의 하단에 필터구조를 한 다수의 분배기 형태이다.

이러한 구조는 물의 여과 및 역세척을 하며, 특히 원활한 역세척으로 여과효과를 극대화시켜 주며, 채널링(CHANNELING 수로현상)현상을 방지하도록 제작되어 있다.

여과재(23)는 #20 GRADE SILICA FLINT 및 FILTER LITE를 적정 비율로 충진된 제품(다층 여과방식)으로 10~20μ이상의 혼탁물질을 제거할 수 있어야 한다.

상기 여과재(23)는 수질검사 후 적정한 것으로 선택사용하게 되는 데, 미국 매트슨사(MATTSON INC.USA)의 제품인 A8072(#20 GRADE SILICA FLINT)은 주로 부유물질의 제거에 사용되며 10~20μ의 입자를 제거하며 보편적으로 가장 많이 사용된다.

또한, A8073(FILTER LITE)은 부유물질은 물론 10μ이하의 입자를 제거할 수 있으며, 여재의 비중이 가벼워 쉽게 역세척이 가능하며, 압력 손실이 적고 경도가 높아 사용 수명이 길게 되고, A8074(FILO×60)는 철분 및 망간제거에 사용되며 15PPM까지 철분 제거가 가능하며 망간은 5PPM까지 가능하다.

자동조종밸브(24)는 상기 여과조(21)의 상단 입구에 설치되고, 여과조 내부의 유로관(21a)과 연결설치되는 것으로서, 타이머에 의한 시간 역세방식, 혹은 압력차에 의한 역세방식을 위한 압력스위치 및 타이머 콘트롤러가 내장되어 항상 깨끗한 용수 상태로 유지시켜 주며, 유량에 따라 일체형 밸브(MULTIPORT-VALVE) 및 각기 분리형 밸브(DIVIDED DIAPHRAGRAM VALVE)로 구분 사용될 수 있다.

일체형 밸브 중 탑마운트 타입은 탱크의 상부에 위치하여 타이머 혹은 압력차에 의해 자동으로 역세 및 세척을 하고, 사이드마운트 타입은 탱크의 측면에 위치하여 타이머 혹은 압력차에 의해 자동으로 역세 및 세척을 하게 된다.

또한, 분리형 밸브는 각개의 오토매틱 다이아프램 밸브를 부착하여 타이머 및 필롯밸브의 조정으로 다이아프램밸브를 작동시켜 역세 및 세척을 하게 되고, 이러한 분리형 밸브는 공장생산 용수와 같이 대용량에 적합하게 된다.

살균장치(30)는 리독솔 플러스(REDOXOL-PLUS)장치라고도 하며, 이 장치는 최근 개발된 특수 여과물질인 리독솔플러스 매디아(REDOXOL-PLUS Media), 매트슨(MATTSON) 등을 배합하여 쿨링타워용으로 개발된 것으로서, 이끼제거, 박테리아 및 세균류의 제거 및 스케일 형성을 방지하여 주며, 특히 쿨링타워에 발생되는 레지오넬라균을 제거하여 준다.

또한 염소, 납, 비소, 카드뮴, 수은, 칼슘, 마그네슘, 6가, 3가크롬 셀레늄 등의 중금속을 제거하기도 한다.

이러한 살균장치(30)는 다수개로 구성된 카트리지 형식인 것이 바람직하다.

이온발생장치(40)는 수중에 일정량의 은이온 및 구리이온을 방출하여 박테리아, 이끼류, 잔균류 등을 제거하는 것이고, 이를 위해 이온봉과 이온발생 조정장치로 구성된다.

구리이온은 특히 이끼, 잔균류를 제거하게 되고, 은이온은 특히 박테리아, 세균류를 제거하게 된다.

상기 구성으로 된 본 고안의 작용 및 효과를 설명한다.

냉각탑(C)의 저수조(1)를 통해 공급관(2)과 회수관(3)이 설치되고, 상기 공급관(1)의 끝단에 순환펌프(10)의 스트레이너부(12)가 연결되며, 회수관(3)의 끝단에 이온발생장치(40)가 연결된다.

이러한 상태에서 콘트롤패널(50)을 조작시키게 되면, 저수조(1)의 용수는 공급관(2)을 따라 먼저 순환펌프(10)의 스트레이너부(12)에 인입되면서 상기 스트레이너부(12)에 설치된 바스켓을 통해 나뭇잎 등과 같은 비교적 큰 부유물질이 제거된다.

그런 후 용수는 순환펌프(10)의 모터부(11)를 통해 압송되어져 여과탱크(20)에 인입된다.

즉, 여과탱크(20)의 상단 입구에 설치된 자동조정밸브(24)의 유입구(24a)를 통해 입수되고, 입수된 용수는 여과조(21)내에 충진된 여과재(23)를 통과하면서 비교적 미세한 부유물질 및 고형물질을 제거하게 된다.

여과재(23)를 통과한 용수는 살균장치(30)의 하단에 설치된 분배 및 분배 및 집수장치(22)를 통해 빠져나와 이에 연결된 유로관(21a)을 따라 자동조정밸브(24)의 유출구(24b)을 통해 배출된다.

이 과정에서도 용수의 여과작용이 일어나게 된다.

한편, 여과재(23)와 분배 및 집수장치(22)를 통과한 용수는 살균장치(30)에 인입된다.

다수개가 카트리지 방식으로 연결구성된 살균장치(30)를 순차적으로 통과하는 과정에서 중금속제거, 스케일발생억제, 이끼제거, 살균작용이 일어나게 된다.

다음으로 이온발생장치(40)에 유입되어 이곳에서는 수중에 일정량의 은이온 및 구리이온을 방출하여 박테리아, 이끼류, 잔균류 등을 제거시키게 된다.

그런 후, 회수관(3)을 따라 다시 집수조(1)에 수용되는 순환과정을 되풀이 하게 된다.

이러한 전과정을 거쳐 여과 살균된 저수조(1)의 용수는 냉각수 순환계통, 냉온수 순환계통, 인공연못수, 저정탱크, 사우나탕의 순환계통 등의 콘덴서를 통해 이용되어진 후, 다시 냉각탑(C)의 저수조(1)에 집수되는 순환과정을 되풀이하게 된다.

한편, 상기 여과탱크(20)는 수시로 역세척 및 린스과정을 통해 항상 청정한 용수의 공급이 이루어지게 한다.

이와 같은 역세척 동작은 자동조정밸브(24)를 통해 자동으로 이루어진다.

즉, 정상운전 과정인 여과시에 용수의 흐름은 유입구(24a)-여과재(23)-분배 및 집수장치(22)-유로관(21a)-유출구(24b)로 되고, 압력차 또는 타이머에 의한 부유물 배출과정인 역세척시에는 유입구(24a)-유로관(21a)-분배 및 집수장치(22)-드레인관(24c)으로 되고, 역세척 후 잔류부유물 제거과정인 세척(린스)시에는유입구(24a)-여과재(23)-분배 및 집수장치(22)-유로관(21a)-드레인관(24c)이 된다.

이러한 과정을 통해 물의 여과 및 역세척을 하며, 특히 원활한 역세척으로 여과효과를 극대화시켜 주며, 채널링(CHANNELING 수로현상)현상이 방지된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 냉각수의 여과 및 살균장치는, 비교적 큰 부유물질을 제거하는 스트레이너가 일체로 구성되어 용수를 순환시키는 순환펌프와; 내부에 여과재의 충진 및 분배집수장치가 설치되고 상단에 역세척장치가 설치되어 비교적 미세한 부유물질 및 고형물질을 제거하도록 상기 순환펌프와 연결되는 여과탱크와; 특수 여과물질을 배합한 여재를 사용하여 중금속제거 및 스케일발생억제, 이끼제거, 살균하도록 상기 여과탱크에 연결되는 살균장치와; 이온봉으로 구성되어 수중에 일정량의 은이온 및 구리이온을 방출하여 박테리아, 이끼류, 잔균류 등을 제거하도록 상기 살균장치에 연결되는 이온발생장치; 및 펌프 및 필터시스템의 각종 역세 및 통수의 조정과 은,구리 이온장치의 조종에 사용되어지도록 하는 콘트롤패널;로 이루어진 구성에 의해, 냉각탑 및 냉동기의 냉각기 계통에 스케일 및 슬라임 제거로 높은 기기효율이 상시 유지되어 에너지효율이 극대화되고, 약품투입이나 휠터의 사용이 필요치 않아 유지관리비의 절감 및 장비수명이 연장되며, 박테리아 및 일반세균의 살균과 이끼류까지 제거되어 항상 깨끗한 냉각수계가 유지되는 등의 효과를 발휘한다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (1)

1. 펌프, 여과탱크, 이온발생장치, 콘트롤러 등을 포함하는 냉각수 여과살균장치에 있어서,

   모터부(11)에 스트레이너부(12)가 부착된 일체형이고, 상기 스트레이너부(12)에는 스트레이너 바스켓이 설치되어 카바(12a)를 사용하여 상기 스트레이너 바스켓의 탈착이 용이하게 되어 있으며, 상기 모터부 및 스트레이이너부는 부식발생이 없는 스텐레스 및 폴리에틸렌계의 플라이스틱재질로 이루어진 순환펌프(10)와;

   상기 순환펌프(10)와 연결되어 비교적 미세한 부유물질 및 고형물질을 제거시키도록 여과조(21)와, 분배 및 집수장치(22)와, 여과재(23)와, 자동조종밸브(24)를 포함하는 여과탱크(20)와;

   상기 여과탱크(20)와 연결되어 중금속제거 및 스케일발생억제, 이끼제거, 살균시키도록 특수 여과물질인 리독솔플러스 매디아(REDOXOL-PLUS Media), 매트슨(MATTSON) 등을 배합한 카트리지 형태의 살균장치(30)와;

   살균장치(30)와 연결되어 수중에 일정량의 은이온 및 구리이온을 방출하여 박테리아, 이끼류, 잔균류 등을 제거시키도록 이온봉과 이온발생 조정장치를 포함하는 이온발생장치(40); 및

   상기 순환펌프 및 필터시스템의 각종 역세 및 통수의 조정과 은,구리 이온장치의 조종에 사용되어지도록 하는 콘트롤패널(50);로 이루어진 것을 특징으로 하는냉각수의 여과 및 살균장치.