KR20080024598A - 알루미늄 루버를 적용한 ４면 흡입형 대향류 냉각탑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 옥상 등에 설치되어 더워진 냉각수를 송풍 팬의 구동에 따라 흡입되는 공기와 접촉시켜 냉각시키는 대향류 냉각탑에 관한 것으로, 냉각탑의 외부 공기 흡입구조를 개선하여 냉각수의 냉각효율을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본체(11)의 중간부위에 설치되어 냉각수와 공기의 접촉 효율을 증대시키는 충진재(13)와, 상기 충진재의 상측에 설치되어 고온의 냉각수를 하향 분사하는 냉각수 공급관(14)과, 상기 냉각수 공급관의 상부에 설치되어 송풍 팬(15)의 구동에 따라 발생된 흡입력에 의해 냉각수 공급관(14)을 통해 살수되는 냉각수가 송풍 팬 측으로 빨려나가는 현상을 방지하는 엘리미네이터(16)와, 상기 본체의 하부에 구비되어 살수된 냉각수(12)가 집수되는 집수조(17)로 구성된 대향류 냉각탑에 있어서, 상기 집수조(17)의 상부에 위치하는 본체(11)의 4면에 흡입공(18)을 각각 형성하고 상기 흡입공에는 갈매기형태로 절곡된 알루미늄재질의 루버(19)를 중첩되게 설치하여 루버 사이에 통공(20)이 형성되도록 구성된 것이다.

대향류 냉각탑, 냉각수, 집수조, 흡입공, 루버, 통공

Description

알루미늄 루버를 적용한 ４면 흡입형 대향류 냉각탑{A counter flow type cooling tower with aluminum louver}

도 1은 종래의 대향류 냉각탑의 구조를 나타낸 종단면도

도 2는 본 발명의 4면 흡입형 대향류 냉각탑을 나타낸 사시도

도 3은 도 2의 종단면도

도 4는 본 발명의 요부를 나타낸 알루미늄재질의 루버를 나타낸 사시도

도 5는 본 발명의 루버를 바람직한 일 실시예로 결합하여 나타낸 결합도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 본체 13 : 충진재

14 : 냉각수 공급관 15 : 송풍 팬

16 : 엘리미네이터 17 : 집수조

18 : 흡입공 19 : 알루미늄재질의 루버

19a : 수직면 19b : 경사면

20 : 통공

본 발명은 건물의 옥상 등에 설치되어 더워진 냉각수를 송풍 팬의 구동에 따라 흡입되는 공기와 접촉시켜 냉각시키는 대향류 냉각탑에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 냉각탑의 외부 공기 흡입구조를 개선하여 냉각수의 냉각효율을 증대시킬 수 있도록 하는 알루미늄 루버를 적용한 4면 흡입형 대향류 냉각탑에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 공기조화설비 또는 기계나 산업공정에서 발생하는 열을 냉매를 이용하여 제거하는 냉각기기가 많이 사용되고 있는데, 열을 흡수하여 고온으로 된 냉매를 냉각시키기 위해 냉각수가 상기 냉각기기로 유입되어 고온의 냉매를 냉각시키게 된다.

이에 따라, 상기 냉각수가 고온의 냉매와 열 교환하여 고온으로 뜨거워지게 되는데, 뜨거워진 냉각수를 재 순환시켜 사용하기 위해서는 고온의 냉각수를 냉각시키는 냉각탑을 설치하게 된다.

상기 냉각탑(冷却塔; cooling tower)은 냉동기의 응축열이나 발전기의 내연기관 냉각열 등의 배열을 대기와 접촉시켜 차가운 공기의 온도와 냉각수의 온도차에 의한 물의 증발작용과 전열작용에 의하여 냉각시키는 장치로서, 일종의 열 교환장치라 할 수 있으며 이는 화력발전소나 화학공장 또는 대형빌딩 등 대규모의 냉각조작을 위한 곳에 냉동공조설비용으로 사용된다.

이러한 역할을 하는 냉각탑은 냉각수와 공기의 유동형태에 따라 대향류형(counter flow type) 냉각탑, 직교류형(cross flow type) 냉각탑 그리고 평행류형(parallel flow type) 냉각탑으로 대별된다.

상기 대향류형 냉각탑은 고온의 냉각수가 수직 하향으로 흐르고 공기는 송풍 팬의 흡입력에 의해 상향으로 유동하여 고온의 냉각수와 차가운 공기가 상호 열 교환하여 냉각시키는 타입이고, 직교류형 냉각탑은 고온의 냉각수가 수직 하향으로 흐르고 공기는 수평으로 유동하여 냉각수와 공기가 상호 교차하면서 열 교환이 일어나도록 하는 타입이며, 평행류형 냉각탑은 공기와 냉각수가 같은 방향으로 흐르면서 열 교환이 일어나도록 하는 타입이다.

도 1은 종래의 대향류 냉각탑의 구조를 나타낸 종단면도로서, 대향류 냉각탑(1)을 구성하는 본체(2)의 중간부위에 충진재(3)가 수평 설치되어 있고 상기 충진재의 상측으로는 냉각수를 하향 분사하는 냉각수 공급관(4)이 설치되어 있으며 상기 냉각수 공급관의 상부에는 송풍 팬(7)의 구동에 따라 발생되는 흡입력에 의해 외부의 공기를 흡입하는 과정에서 냉각수 공급관(4)을 통해 살수되는 냉각수(9)가 송풍 팬 측으로 빨려나가는 현상을 방지하는 엘리미네이터(6)가 설치되어 있다.

그리고 본체(2)의 하부에는 살수된 냉각수(9)가 집수되는 집수조(5)가 구비되어 있고 상기 집수조의 상부 양측에는 송풍 팬(7)의 구동에 따라 발생된 흡입력에 의해 외부의 공기(10)가 본체(2)의 내부로 유입되도록 하는 흡입공(8)이 형성되어 있다.

따라서 고온의 냉매와 열 교환되어 뜨거워진 냉각수가 냉각수 공급관(4)을 통해 살수되어 충진재(3)를 서서히 통과하는 과정에서 송풍 팬(7)의 구동에 따른 흡입력으로 외부의 차가운 공기(10)가 본체(2)의 하부 양측에 형성된 흡입공(8)을 통해 흡입되면서 뜨거워진 냉각수와 열 교환하여 냉각시켜 주게 되므로 차가워진 냉각수(9)가 집수조(5)에 집수되었다가 냉매의 순환 경로 측으로 재 공급되므로써 다시 뜨거워진 냉매와 열 교환하게 되는 것이다.

그러나 이러한 구조를 갖는 종래의 대향류 냉각탑은 흡입공이 집수조의 상부 양측에만 형성되어 있어 송풍 팬의 구동에 따른 흡입력에 의해 흡입되는 공기의 흡입량이 한정되므로 냉각수의 냉각효율을 떨어뜨리게 되었음은 물론 흡입공이 완전히 개방되어 있어 외부의 차가운 공기가 본체의 내부로 유입되는 과정에서 나뭇잎과 같은 이물질이 본체의 내부로 함께 유입되어 충진재의 사이에 끼이게 되므로 본체의 내부로 흡입된 공기가 충진재 사이를 통과하지 못하게 되고, 이에 따라 냉각수의 냉각효율을 떨어뜨리게 되는 치명적인 문제점이 발생되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 대향류 냉각탑에서 공기의 흡입구조를 획기적으로 개선함과 동시에 흡입공을 통해 본체의 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 본체의 중간부위에 설치되어 냉각수와 공기의 접촉 효율을 증대시키는 충진재와, 상기 충진재의 상측에 설치되어 고온의 냉각수를 하향 분사하는 냉각수 공급관과, 상기 냉각수 공급관의 상부에 설치되어 송풍 팬의 구동에 따라 발생된 흡입력에 의해 냉각수 공급관을 통해 살수되는 냉각수가 송풍 팬 측으로 빨려나가는 현상을 방지하는 엘리미네이터와, 상기 본체의 하부에 구비되어 살수된 냉각수가 집수되는 집수조로 구성된 대향류 냉각탑에 있어서, 상기 집수조의 상부에 위치하는 본체의 4면에 흡입공을 각각 형성하고 상기 흡입공에는 갈매기형태로 절곡된 알루미늄재질의 루버를 복수 개 중첩되게 설치하여 루버 사이에 통공이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 루버를 적용한 4면 흡입형 대향류 냉각탑이 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 2 내지 도 4를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 4면 흡입형 대향류 냉각탑을 나타낸 사시도이고 도 3은 도 2의 종단면도이며 도 4는 본 발명의 요부를 나타낸 알루미늄재질의 루버를 나타낸 사시도로서, 본 발명은 본체(11)의 내부에 고온의 냉각수(12)와 차가운 흡입공기와의 접촉 효율을 증대시키는 충진재(13)가 설치되어 있고 상기 충진재(13)의 상측에는 냉매와 열 교환을 마친 고온의 냉각수를 하향 분사하는 냉각수 공급관(14)이 설치되어 있으며 상기 냉각수 공급관(14)의 상부에는 송풍 팬(15)의 구동에 따라 발생된 흡입력에 의해 냉각수 공급관(14)을 통해 살수되는 냉각수가 송풍 팬(15) 측으로 빨려나가는 현상을 방지하는 엘리미네이터(16)가 설치되어 있다.

그리고 본체(11)의 하부에 차가운 흡입공기와 열 교환을 하여 차가워진 냉각수(12)가 집수되는 집수조(17)가 구비되어 있고 상기 집수조의 상부에 위치하는 본체(11)의 4면에는 도 2와 같이 흡입공(18)이 각각 형성되어 있는데, 본체(11)의 4면에 개구된 각 흡입공(18)에는 도 5에 나타낸 바와 같이 갈매기형태로 절곡된 알루미늄재질의 루버(19)가 복수 개 중첩되게 설치되어 루버 사이에 외부 공기가 본체(11)의 내부로 유입되는 통공(20)이 형성되도록 구성되어 있다.

상기 갈매기형태로 절곡된 알루미늄재질의 루버(19)는 수직면(19a)을 갖는 양단 사이에 경사면(19b)이 형성되어 있어 상, 하부에 위치하는 수직면(19a)을 인접하는 루버의 수직면과 중첩되게 설치하므로써, 중첩된 수직면 사이에 통공(20)이 형성된다.

상기 루버(19)를 알루미늄재질로 형성한 이유는 외부로 노출되게 설치되는 대향류 냉각탑의 특성 상 부식 등을 고려한 것으로 압출을 이용하여 대량 생산 또한 가능하므로 생산원가를 줄일 수 있는 잇점을 갖는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 냉각장치를 구동시킴에 따라 냉매가 고온의 상태가 되면 냉매관(도시는 생략함)의 주위를 차가운 냉각수가 순환하면서 고온의 냉매와 열 교환하여 냉매를 식혀주게 되므로 열 교환된 냉각수가 뜨거워지게 된다.

이와 같이 차가운 냉각수가 고온의 냉매와 열 교환하여 고온으로 변하면 고온의 냉각수는 본체(11)의 상부에 설치된 냉각수 공급관(14)을 통해 살수되는데, 이러한 과정에서 본체(11)의 상부 중앙에 설치된 송풍 팬(15)이 구동하여 흡입력을 발생시키게 되므로 외부의 차가운 공기가 집수조(17)의 상부에 위치되게 본체(11)의 4면에 형성된 흡입공(18)을 통해 흡입된다.

즉, 상기 흡입공(18)에는 갈매기형태를 갖는 알루미늄재질의 루버(19)가 중첩되게 설치되어 이들 사이에 통공(20)이 형성되도록 되어 있어 외부의 차가운 공기가 루버(19) 사이에 형성된 통공(20)을 통해 본체(11)의 내부로 흡입된다.

이에 따라, 고온의 냉각수가 충진재(13) 사이의 미세 틈새를 통해 정체되면 서 하부로 이동하는 과정에서 송풍 팬(15)의 구동에 따라 흡입된 차가운 공기와 열 교환을 하게 되므로 냉각된다.

상기한 바와 같이 송풍 팬(15)의 구동에 따라 외부의 차가운 공기가 흡입공(18)을 통해 흡입되는 과정에서 흡입공(18)에 중첩되게 루버(19)가 설치되어 있어 나뭇잎과 같은 이물질이 본체(11)의 내부로 유입되지 않으므로 충진재(13)의 하부 틈새가 이물질에 의해 막히는 현상을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 송풍 팬의 구동에 따른 흡입력으로 외부의 공기를 흡입하는 흡입공이 본체의 4면에 형성되어 있어 차가운 공기의 흡입량을 종래의 대향류 냉각탑에 비하여 2배로 증대시킬 수 있게 되므로 냉각수의 냉각효율을 향상시키게 됨은 물론 흡입공의 개구부에 갈매기형태로 이루어진 알루미늄재질의 루버를 중첩되게 설치하여 외부의 공기가 흡입되는 과정에서 나뭇잎과 같은 이물질이 본체의 내부로 유입되는 현상을 미연에 방지하게 되므로 차가운 흡입공기와 고온의 냉각수가 충분한 열 교환을 이루게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (1)

1. 본체의 중간부위에 설치되어 냉각수와 공기의 접촉 효율을 증대시키는 충진재와, 상기 충진재의 상측에 설치되어 고온의 냉각수를 하향 분사하는 냉각수 공급관과, 상기 냉각수 공급관의 상부에 설치되어 송풍 팬의 구동에 따라 발생된 흡입력에 의해 냉각수 공급관을 통해 살수되는 냉각수가 송풍 팬 측으로 빨려나가는 현상을 방지하는 엘리미네이터와, 상기 본체의 하부에 구비되어 살수된 냉각수가 집수되는 집수조로 구성된 대향류 냉각탑에 있어서, 상기 집수조의 상부에 위치하는 본체의 4면에 흡입공을 각각 형성하고 상기 흡입공에는 갈매기형태로 절곡된 알루미늄재질의 루버를 복수 개 중첩되게 설치하여 루버 사이에 통공이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 루버를 적용한 4면 흡입형 대향류 냉각탑.

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