KR20080050394A - 풍향 순응을 갖는 가열탑 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

공기 유동 입구 흐름과 제1 공기 유동 출구(412) 및 제2 공기 유동 출구(414)를 가진, 액체를 가열하는 가열탑 장치(400). 제1 공기 유동 출구는 제1 출구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제1 출구(416)를 갖는다. 제2 공기 유동 출구는 제2 출구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제2 출구 도어(416)를 갖는다. 가열탑은 가열되는 액체가 유동하는 코일을 가진 열교환 부분도 포함한다. 가열탑은, 제1 출구 도어는 개방 위치에 있고, 제2 출구 도어는 폐쇄 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하다. 가열탑은, 제2 출구 도어는 개방 위치에 있고, 제1 출구 도어는 폐쇄 위치에 있는 제2 구성에서도 작동가능하다.

Description

풍향 순응을 갖는 가열탑 장치 및 방법{HEATING TOWER APPARATUS AND METHOD WITH WIND DIRECTION ADAPTATION}

본 출원은 일부계속출원이며, HEATING TOWER APPARATUS AND METHOD WITH ISOLATION OF OUTLET AND INLET AIR라는 제목으로 2004년 9월 17에 출원된 미국특허출원 제 10/942,940호 및 HEATING TOWER APPARATUS AND METHOD WITH WIND DIRECTION ADAPTATION이라는 제목으로 2004년 9월 17일에 출원된 미국특허출원 제 10/942,939호의 혜택을 주장하며, 여기에 이들 각 명세서를 통합하여 참조한다.

본 발명은 일반적으로 가열탑 장치에 의해 가열된 물에 의해 순환 유체에 열을 전달하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로 말해서, 본 발명은 예를 들어, 열교환을 통해 액화 천연 가스 등을 증발시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

액체를 "가열"하기 위해 비교적 차가운 액체에 주변 공기의 열을 전달하는 것이 바람직할 때가 있다. 이러한 상황은 액화 천연 가스와 관련하여 일어날 수 있다.

천연 가스의 극저온 액화는 천연 가스를 수송에 더 편리한 형태로 전환하는 수단으로서 일상적으로 실시된다. 이러한 액화는 일반적으로 부피를 약 600배까지 감소시켜, 최종 제품은 보다 용이하게 저장 및 수송이 이루어질 수 있다. 또한, 잉여 천연 가스는, 천연 가스에 대한 수요가 증가할 때 용이하고 효과적으로 공급되도록 저장하는 것이 바람직하다. 천연 가스를 수송하고 잉여 천연 가스를 저장하는 실용적인 수단 하나는 천연 가스를 저장 및/또는 수송을 위한 액화 상태로 전환하고, 이후 수요에 따라 액체를 증발시키는 것이다.

천연 가스는 대개, 이것이 궁극적으로 사용되는 곳으로부터 멀리 떨어진 지역에서 얻을 수 있어서, 천연 가스의 액화는 훨씬 더 큰 중요성을 갖는다. 일반적으로, 천연 가스는 파이프라인을 통해 공급원으로부터 사용자 시장에 직접 수송된다. 그러나, 천연 가스는 파이프라인이 이용 불가능하거나 실용성이 없고 사용자 시장으로부터 멀리 떨어진 공급원으로부터 수송되는 것이 더 흔해졌다. 이는 특히 해양 수송선(ocean-going vessel)에 의해 수송이 이루어져야 하는 해양 수송에서 그렇다. 기체 상태에서는 가스의 부피가 엄청나고, 가스의 부피를 크게 줄이기 위해서는 상당한 가압이 필요하기 때문에, 기체 상태 천연 가스의 선박 수송은 일반적으로 실용성이 없다. 따라서, 천연 가스를 저장 및 수송하기 위해, 일반적으로 가스의 부피는, 약 -240 ℉ 내지 약 -260 ℉로 가스를 냉각시킴으로써 감소된다. 이 온도에서, 천연 가스는 액화 천연 가스(LNG)로 전환되고, 대략적으로 대기 증기압을 갖는다. LNG의 수송 및/또는 저장이 완료되면, LNG는 소비를 위해 최종 사용자에 대한 천연 가스의 제공에 앞서 기체 상태로 되돌려져야 한다.

일반적으로, LNG의 재기화(re-gasification) 또는 증발은 다양한 열전달 유체, 시스템 및 공정의 이용하여 달성된다. 예를 들어, 본 기술 분야에서 사용되는 일부 공정은 LNG를 가열하여 증발시키기 위해 고온수 또는 증기를 이용하는 증발기(evaporator)를 활용한다. 그러나, 이러한 가열 공정은 LNG의 극저온으로 인해 고온수 또는 증기가 종종 결빙하여 증발기가 막히게 하는 단점이 있다. 이 단점을 극복하기 위해, 현재 오픈 래크(open rack) 증발기, 중간 유체(intermediate fluid) 증발기 및 침수식 연소(submerged combustion) 증발기와 같은 다른 증발기들이 본 기술 분야에서 사용된다.

오픈 래크 증발기는 LNG와의 역류식 열교환(countercurrent heat exchange)을 위한 열원(heat source)으로서 일반적으로 해수 등을 사용한다. 전술한 증발기와 유사하게, 오픈 래크 증발기는 증발기 표면에 "결빙이 일어나(ice up)" 열전달에 대한 저항의 증가를 야기하는 경향이 있다. 따라서, 열전달 면적이 증가된 증발기를 가진 오픈 래크 증발기가 설계되어야 하는데, 이는 증발기의 장비 비용 및 차지하는 면적의 증가를 수반한다.

중간 유형의 증발기는 전술한 바와 같이 물 또는 증기에 의한 직접 가열로 LNG를 증발시키는 대신, 프로판, 플루오르화 탄화수소(fluorinated hydrocarbon) 등과 같이 어는점이 낮은 중간 유체 또는 냉매를 이용한다. 냉매는 고온수 또는 증기로 가열될 수 있고, 이후 가열된 냉매 또는 냉매 혼합물은 증발기를 통해 보내어져, LNG를 증발시키는 데 사용된다. 이러한 유형의 증발기는 전술한 증발기들에서 일반적인 결빙 및 냉동을 극복하지만, 이러한 중간 유체 증발기는 보일러 또는 히터와 같이 냉매를 가열하는 수단을 필요로 한다. 이러한 형태의 증발기도, 냉매를 가열하는 데 사용되는 가열 수단의 연료 소모로 인해 작동 비용이 많이 드는 단점 이 있다.

보일러 또는 히터의 높은 작동 비용을 극복하기 위해 본 기술 분야에서 현재 이용되고 있는 한가지 실시법은, LNG를 증발시키는 작용을 하는 냉매를 가열하는 배수탑(water tower)을 단독으로 또는 히터나 보일러와 결합하여 사용하는 것이다. 이들 시스템에서, 물은 배수탑로 보내어져, 수온이 상승한다. 이후, 수온이 상승한 물은 제1 증발기를 통해 글리콜(glycol)과 같은 냉매를 가열하는 데 사용되고, 이후 제2 증발기를 통해 LNG를 증발시키는 데 사용된다. 그러나 이러한 시스템도 탑 입구 증기와 탑 출구 증기 사이의 부력차와 관련된 단점을 갖는다. 가열탑은 주변 공기에 비해 매우 무거운 많은 양의 찬 습식 공기 또는 방출물(efluent)을 배출한다. 일단 탑으로부터 찬 방출물이 배출되면, 이 방출물은 주변 공기보다 훨씬 더 무겁기 때문에 가라앉거나 바닥으로 이동하는 경향이 있다. 이후, 찬 방출물은 배수탑으로 유입되어, 탑의 열교환 특성을 방해하며, 탑을 비효율적이게 만든다. 전술한 부력 문제는 배수탑을 통한 찬 공기의 재순환을 일으키고, 물을 가열하는 능력을 저하시키며, 본질적으로 탑의 효율성을 제한한다.

따라서, 가열탑 장치에 의해 순환하는 유체에 열을 전달하는 개선된 장치 및 방법을 제공하는 것이 본 기술 분야에 필요하다. 효율적이고 비용 효과가 있는 방식으로 LNG의 증발을 달성하는 그러한 장치 및 방법을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 기술 분야에서는 LNG 증발 공정 및/또는 증발 시스템에 사용되고 이 공정 및/또는 시스템이 효과적으로 물을 가열하는 것을 가능하게 하며, 이 공정이 더 효율적이고 비용 효과가 있게 하는 가열탑을 제공하는 것이 필요하다.

상기의 필요성은 가열탑 장치 및 방법의 측면들을 제공하는 본 발명에 의해 상당히 충족된다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 입구를 통해 가열탑 내로 공기 흐름을 끌어들이는 단계; 충전 매체 위로 공기 흐름을 보내는 단계; 충전 매체 위로 유체를 보내는 단계; 가열탑으로부터 출구를 통해 공기 흐름을 배출하는 단계; 및 출구 공기 흐름으로부터 입구 공기 흐름을 격리시키는 단계를 포함하는, 가열탑을 사용하여 유체를 가열하는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구를 갖는, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공된다. 입구는 입구 덕트를 포함한다. 가열탑은 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 출구도 포함한다. 입구 덕트는 출구 공기 유동 흐름에 대해 입구 공기 유동 흐름을 격리시키도록 작동한다. 가열탑은 입구 덕트 및 출구에 연결된 적어도 하나의 가열탑 셀을 더 포함한다. 가열탑 셀은 충전 매체와 함께 액체 분산 조립체를 포함하며, 액체 분산 조립체는 충전 매체 상에 액체를 분산시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구를 갖는, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공된다. 가열탑은 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 출구 덕트를 가진 공기 유동 출구도 포함한다. 출구 덕트는 출구 공기 유동 흐름에 대해 입구 공기 흐름을 격리시키도록 작동한다. 가열탑은 입구 및 출구 덕트에 연결된 적어도 하나의 가열탑 셀을 더 포함한다. 가열탑 셀은 충전 매체와 함께 액체 분산 조립체를 포함하는데, 액체 분산 조립체는 충전 매체 상에 액체를 분산시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구와, 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 출구를 갖는, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공된다. 입구 덕트는 출구 공기 유동 흐름에 대해 입구 공기 유동 흐름을 격리시키도록 작동한다. 가열탑은 입구 덕트 및 출구에 연결된 적어도 하나의 가열탑 셀을 더 포함한다. 가열탑 셀은 충전 매체와 함께 액체 분산 조립체를 포함하는데, 액체 분산 조립체는 충전 매체 상에 액체를 분산시킨다. 가열탑은 추가적으로, 출구 공기 유동 흐름으로부터 입구 공기 유동 흐름을 격리시키는 하우징을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공된다. 이 가열탑은 각각 입구에 연결된 복수의 가열탑 셀과 함께 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구를 포함한다. 각 가열탑 셀은 충전 매체가 있는 액체 분산 조립체와, 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 출구를 포함한다. 가열탑은 출구 공기 유동 흐름으로부터 입구 공기 유동 흐름을 격리시키는 가열탑 셀의 각 공기 유동 출구 위로 연장되는 하우징도 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 입구를 통해 가열탑 내로 공기 흐름을 끌어들이는 수단; 충전 매체 위로 공기 흐름을 보내는 수단; 충전 매체 위로 유체를 보내는 수단; 출구를 통해 가열탑으로부터 공기 흐름을 배출하는 수단; 및 출구 공기 흐름으로부터 입구 공기 흐름을 격리시키는 수단을 포함하는, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 가열탑용 공기 가이드가 제공된다. 공기 가이드는 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구를 포함한다. 공기 가이드는 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 출구도 포함한다. 공기 가이드는 작동 중에 출구 공기 유동 흐름으로부터 입구 공기 유동 흐름을 격리시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제1 입구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제1 입구 도어(door)를 가진 제1 공기 유동 입구; 제2 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제2 입구 도어를 갖는 제2 공기 유동 입구; 제1 출구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제1 출구 도어를 가진 제1 공기 유동 입구; 제2 출구 공기 유동 흐름을 제공하고, 상기 제2 공기 유동 입구가 개폐 위치 사이에서 이동하는 제2 출구 도어를 가진 제2 공기 유동 출구; 액체 분산 조립체; 및 충전 매체를 포함하는, 수직축을 따라 일반적으로 하방으로 떨어지는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 상기 액체 분산 조립체는 상기 충전 매체 상으로 액체를 분산시키며, 가열탑은, 상기 제1 입구 도어는 개방 위치에 있고 상기 제2 입구 도어는 폐쇄 위치에 있으며 상기 제1 출구 도어는 개방 위치에 있고 상기 제2 출구 도어는 폐쇄 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하고, 가열탑은, 상기 제1 입구 도어는 폐쇄 위치에 있고 상기 제2 입구 도어는 개방 위치에 있으며 제1 출구 도어는 폐쇄 위치에 있고 제2 출구 도어는 개방 위치에 있는 제2 구성에서 작동 가능하며, 탑은 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 둘 이상의 입구; 둘 이상의 출구; 액체 분산 조립체; 및 충전 매체를 포함하는, 수직축을 따라 일반적으로 하방으로 떨어지는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 상기 액체 분산 조립체는 상기 충전 매체 상으로 액체를 분산시키고, 상기 둘 이상의 입구 및 둘 이상의 출구는 각각 선택적으로 개폐가 가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제1 입구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제1 입구 도어를 가진 제1 공기 유동 입구; 제2 입구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제2 입구 도어를 가진 제2 공기 유동 입구; 제1 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 출구; 액체 분산 조립체; 및 충전 매체를 포함하는, 수직축을 따라 일반적으로 하방으로 떨어지는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 가열탑의 작동 중에 상기 제1 입구 도어는 개방 위치에 있고, 상기 제2 입구 도어는 폐쇄 위치에 있으며, 상기 공기 유동 입구는 회전가능한 출구 덕트에 연결되며, 상기 액체 분산 조립체는 상기 충전 매체 상에 액체를 분산시키고, 상기 출구 덕트는 출구 공기 유동 흐름으로부터 입구 공기 유동 흐름을 격리시키기 위해 공기 유동 출구 위에서 수직축 둘레로 방향성을 가지고 회전한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제1 입구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제1 입구 도어를 가진 제1 공기 유동 입구; 제2 입구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제2 입구 도어를 가진 제2 공기 유동 입구; 제1 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 출구; 액체 분산 조립체; 및 충전 매체를 포함하는, 수직축을 따라 일반적으로 하방으로 떨어지는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 가열탑의 작동 중에 상기 제1 입구 도어는 폐쇄 위치에 있고, 상기 제2 입구 도어는 개방 위치에 있으며, 상기 공기 유동 입구는 회전가능한 출구 덕트에 연결되며, 상기 액체 분산 조립체는 상기 충전 매체 상에 액체를 분산시키고, 상기 입구 덕트는 출구 공기 유동 흐름으로부터 입구 공기 유동 흐름을 격리시키기 위해 제1 및 제2 공기 유동 입구 위에서 수직축 둘레로 방향성을 가지고 회전한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제1 입구 도어를 개방 위치로 구동하여 제1 공기 유동 입구를 개방하는 단계; 제1 출구 도어를 개방 위치로 구동하여 제1 공기 유동 출구를 개방하는 단계; 제1 공기 유동 입구를 통해 가열탑 내로 공기 유동 흐름을 끌어들이는 단계; 충전 매체 위로 공기 유동 흐름을 보내는 단계; 제1 공기 유동 출구를 통해 가열탑으로부터 공기 유동 흐름을 배출시키는 단계; 및 출구 공기 흐름에 대해 입구 공기 흐름을 격리시키는 단계를 포함하는, 가열탑을 사용하여 액체를 가열하는 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 폭(W)을 갖는 제1 가열탑 셀; 및 상기 제1 가열탑 셀에 인접하고 폭(W)을 갖는 제2 가열탑 셀을 포함하는, 수직축을 따라 일반적으로 하방으로 떨어지는 액체를 가열하는 가열탑이 제공되는데, 상기 제1 가열탑 셀 및 제2 가열탑 셀은 거리(D)로 이격되며, D는 2W와 동일하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 공기 입구를 통해 가열탑으로 공기 흐름을 끌어들이는 단계; 일련의 코일 위로 공기 흐름을 보내는 단계; 가열탑으로부터 출구를 통해 공기 흐름을 배출하는 단계; 및 출구 공기 흐름으로부터 입구 공기 흐름을 격리시키는 단계를 포함하는, 수직축을 갖는 가열탑을 사용하여 유체를 가열하는 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 입구 공기 유동 흐름을 제공하고 입구 덕트를 포함하는 공기 유동 입구; 출구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 출구; 및 상기 입구 덕트 및 상기 출구에 연결되고 일련의 열교환 코일을 포함하는 열교환 구역을 포함하는 적어도 하나의 가열탑 셀을 포함하는, 수직축을 따라 일반적으로 하방으로 떨어지는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 상기 입구 덕트는 출구 흐름으로부터 입구 공기 유동 흐름을 격리시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 공기 입구를 통해 가열탑 내로 공기 흐름을 끌어들이는 수단; 일련의 코일 위로 공기 흐름을 보내는 수단; 가열탑으로부터 출구를 통해 공기 흐름을 배출하는 수단; 및 출구 공기 흐름으로부터 입구 공기 흐름을 격리시키는 수단을 포함하는, 수직축을 따라 일반적으로 하방으로 떨어지는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제1 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 제1 공기 유동 입구; 제1 출구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제1 출구 도어를 갖는 제1 공기 유동 출구; 제2 출구 공기 유동 흐름을 제공하고 개폐 위치 사이에서 이동하는 제2 출구 도어를 갖는 제2 공기 유동 출구; 가열되는 액체가 흐르는 코일을 포함하는 열교환 부분을 포함하는, 상부 부분과 베이스 및 수직축을 갖는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 가열탑은, 상기 제1 출구 도어는 개방 위치에 있고 상기 제2 출구 도어는 폐쇄 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하고, 가열탑은, 상기 제1 출구 도어는 폐쇄 위치에 있고 상기 제2 출구 도어는 개방 위치에 있는 제2 구성에서 작동가능하며, 가열탑은 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제1 공기 유동 통로를 가진 제1 측벽; 제2 공기 유동 통로를 가진 제2 측벽; 상기 제1 공기 유동 통로에 연결된 제1 공기 유동 발생기; 상기 제2 공기 유동 통로에 연결된 제2 공기 유동 발생기; 및 상기 제1 공기 유동 통로와 상기 제2 공기 유동 통로 사이에서 연장되는 열교환 구역을 포함하는, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 상기 제1 측벽과 사이 제2 측벽은 서로 대향하고, 가열탑은, 상기 제1 공기 유동 발생기는 작동 상태에 있고 제2 공기 유동 발생기는 아이들(idle) 상태에 있으며, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고, 상기 제2 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는 제1 구성에서 작동가능하고, 가열탑은, 상기 제2 공기 유동 발생기는 작동 상태에 있고 상기 제1 공기 유동 발생기는 아이들 상태에 있으며, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는 제2 구성에서 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 지지 프레임; 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구; 제1 공기 유동 출구; 2 공기 유동 출구; 가열되는 액체가 유동하고, 상기 지지 프레임에 그 제1 축 위치에서 장착된 열교환 부분; 및 상기 제1 축 위치 아래의 제2 축 위치에서 상기 지지 프레임에 장착된 적어도 하나의 공기 유동 베인(vane)을 포함하는, 상부 부분과 베이스 및 수직축을 갖는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인은, 상기 제1 공기 유동 출구쪽의 제1 위치와 상기 제2 공기 유동 출구쪽의 제2 위치 사이에서 이동이 가능하고, 상기 가열탑 장치는, 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제1 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하며, 상기 가열탑 장치는 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제2 위치에 있는 제2 구성에서 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 지지 프레임; 입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구; 제1 공기 유동 출구; 제2 공기 유동 출구; 가열되는 액체가 유동하고, 제1 축 위치에서 상기 지지 프레임에 장착된 열교환 부분; 내부에 배치된 공기 유동 발생기를 포함하고 상기 제1 축 위치 아래의 제2 축 위치에서 상기 지지 프레임에 장착되는 슈라우드(shroud); 상기 슈라우드에 장착되고, 상기 제1 공기 유동 출구쪽 제1 위치와 상기 제2 공기 유동 출구쪽 제2 위치 사이에서 이동이 가능한 적어도 하나의 공기 유동 베인을 포함하는, 상부 부분과 베이스 및 수직축을 갖는 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 상기 가열탑 장치는, 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제1 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하고, 상기 가열탑 장치는, 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제2 위치에 있는 제2 구성에서 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제1 측벽과 상기 제1 측벽에 대향하는 제2 측벽을 제공하는 지지 프레임; 상기 지지 프레임에 장착되고, 제1 공기 유동 발생기와 제2 공기 유동 발생기를 포함하며, 제1 공기 유동 통로를 제공하는 슈라우드; 상기 지지 프레임에 장착된 열교환 부분; 및 제2 공기 유동 통로를 포함하는, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공되는데, 가열탑은, 상기 제1 공기 유동 발생기는 작동 상태에서 제1 공기 유동 흐름을 발생시키고, 상기 제2 공기 유동 발생기는 아이들 상태에 있으며, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고, 상기 제2 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는 제1 구성에서 작동가능하고, 가열탑은, 상기 제2 공기 유동 발생기는 작동 상태에서 제2 공기 유동 흐름을 발생시키고, 상기 제1 공기 유동 발생기는 아이들 상태에 있으며, 상기 제2 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는 제2 구성에서 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 공기 유동 베인을 제1 공기 유동 출구쪽 제1 위치로 회전시키는 단계; 공기 유동 입구를 통해 가열탑 내로 공기 흐름을 끌어들이는 단계; 일련의 코일 위로 공기 흐름을 보내는 단계; 공기 흐름을 적어도 하나의 공기 유동 베인과 접촉시키는 단계; 및 제1 공기 유동 출구쪽 제1 방향으로 공기 흐름을 안내하는 단계를 포함하는, 가열탑을 사용하여 액체를 가열하는 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 공기 안내 수단을 제1 공기 유동 출구쪽 제1 위치로 회전시키는 수단; 공기 유동 입구를 통해 가열탑 내로 공기 흐름을 끌어들이는 수단; 일련의 코일 위로 공기 흐름을 보내는 수단; 공기 흐름을 적어도 하나의 공기 안내 수단과 접촉시키는 수단; 및 제1 공기 유동 출구쪽 제1 방향으로 공기 흐름을 안내하는 수단을 포함하는, 액체를 가열하는 가열탑 장치가 제공된다.

지금까지 본 발명의 상세한 설명과 본 기술 분야에 기여하는 바를 더 잘 이해하도록 다소 폭넓게 특정 실시예들을 개관하였다. 물론, 이하 설명하고 첨부한 청구범위의 범주를 형성하는 본 발명의 추가적인 실시예들이 있다.

이와 관련하여, 본 발명의 적어도 일 실시예를 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 이하의 설명에 개시되거나 도면에 도시된 상세한 구성 및 구성 요소의 배치에 한정되지 않음을 이해해야 한다. 본 발명은 설명하는 것 이외의 실시예들이 가능하고, 다양한 방식으로 실습 및 수행될 수 있다. 또한, 요약문과 더불어 여기에 이용된 어구 및 용어는 설명을 목적으로 하며, 제한적인 것으로 여겨져서는 안됨을 이해해야 한다.

이와 같이, 본 기술 분야의 숙련자는, 본 발명의 여러 목적을 달성하는 다른 구조, 방법 및 시스템 설계의 기초로서 본 명세서가 기초하는 개념이 용이하게 활용될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 청구범위는 본 발명의 기술 사상 및 범위에서 벗어나지 않는 한 대등한 구성들을 포함하는 것으로 간주되는 점이 중요하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가열탑의 측면 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 도 1에 도시된 가열탑에 이용될 수 있는 횡류식(cross-flow) 가열탑 셀의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 도 1에 도시된 가열탑에 이용될 수 있는 역류식 가열탑 셀의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑 셀의 개략적인 측면도이다.

도 5는 도 4의 실시예에 따른 가열탑의 평면 사시도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 개략적인 측면도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑 셀의 평면 사시도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 부분 절결식(cutaway) 측면 사시도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑 셀의 평면 사시도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑 구조의 개략적인 평면도이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 개략적인 측면도이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 개략적인 측단면도이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 횡단면도(transverse sectional view)이다.

도 14는 또 다른 구조의 도 13에 도시된 가열탑의 횡단면도이다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 횡단면의 입면도이다.

도 16은 또 다른 구조의 도 15에 도시된 가열탑의 입면도이다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 횡단면도이다.

도 18은 또 다른 구조의 도 17에 도시된 가열탑의 횡단면도이다.

도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 횡단면도이다.

도 20은 또 다른 구조의 도 19에 도시된 가열탑의 횡단면도이다.

도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열탑의 횡단면도이다.

도 22는 또 다른 구조의 도 21에 도시된 가열탑의 횡단면도이다.

물과 같은 액체를 가열하는 가열탑 장치 및 방법에 대해 본 발명의 다양하고 바람직한 실시예들이 제공된다. 일부 배치에서는, 액화 천연 가스(LNG)의 증발에 활용되는 증발 또는 기화 시스템 및/또는 공정에 가열탑 및 장치가 활용된다. 그러나, 본 발명은 LNG 증발 공정에 그 적용이 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 액체 등에 열의 추가를 필요로 하는 다른 시스템 및/또는 다른 공정에 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 이제 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 더 자세히 설명하는데, 유사한 부분은 유사한 도면 부호로 지시한다.

도 1 내지 도 3에는 공기 입구(13)를 형성하는 흡입 쉘(intake shell) 또는 덕트(12)를 갖고, 전체적으로 도면 부호 10으로 표시된 가열탑이 도시되어 있다. 가열탑(10)은 흡입 쉘(12)에 연결된 복수의 개별 가열탑 셀들(14)도 포함한다. 도 2는 전체적으로 도면부호 14a로 표시된 횡류식 가열탑 셀을 도시하고, 도 3은 전체적으로 도면 부호 14b로 표시된 역류식 가열탑 셀을 도시하며, 이하에서 이들에 대해 보다 상세히 논의한다. 도 1은 12개의 가열탑 셀(14)(두 개가 하이퍼볼릭(hyperbolic) 쉘 바로 뒤에 위치하며, 도시하지 않음)을 이용하는데, 가열탑(10)은 일반적으로 가열탑(10)의 가열 용량을 변화시킬 수 있는 가변 개수의 가열탑 셀(14)을 이용할 수 있다. 마찬가지로, 가열탑(10)은 전체적으로 횡류식 가열탑 셀(14a)만을, 전체적으로 역류식 가열탑 셀(14b)만을 또는 이 두 유형의 가열탑 셀(14)의 조합을 이용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 공기 흡입 쉘(12)은 바람직하게는 하이퍼볼릭 형상이지만, 다양한 기하학적 형상의 흡입 쉘이 이용될 수 있다. 하이퍼볼릭 형상의 공기 흡입 쉘(12)은 가열탑 공기 흡입부(13)를 형성하고 가열탑 공기 출구로부터 공기 입구를 격리시키는 경량의 튼튼한 흡입 덕트를 제공하며, 이하에서 더 상세히 논의한다.

도 2에는 횡류식 가열탑 셀(14a)이 개략적으로 도시되어 있으며, 가열탑(10)에 이용될 수 있다. 가열탑 셀(14a)은 수조(16)와, 수조(16)가 연결되는 프레임 조립체 또는 구조물(18)을 포함하는 기계통풍식(mechanical draft) 가열탑 셀(14a)이다. 프레임 조립체(18)는 전체적으로 도면 부호 20으로 표시되고, 수조(16) 및 출구(21) 상에 위치된 공기 입구를 포함한다. 또한, 횡류식 가열탑 셀(14a)은 그 안에 공기 발생기 또는 팬 블레이드 조립체가 배치된, 프레임 조립체(18)에 연결된 팬 스택(fan stack) 또는 슈라우드(22)를 포함한다. 팬 블레이드 조립체는 모터에 의해 구동되는 기어 구조물에 의해 회전된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 횡류식 가열탑 셀(14a)은 개략적으로 도시된 물 분산 조립체(24)도 포함한다. 횡류식 가열탑 셀(14a)은 전체적으로 도면 부호 28로 표시되고, 슈라우드(22) 및 팬 조립체에 대향하는 위치로 방향이 잡힌 충전 조립체도 포함한다. 충전 조립체(28)는 물 분산 조립체(24) 바로 밑에 놓여, 횡류식 가열탑 셀(14a)의 전체 공기 입구를 따라 연장된다. 충전 조립체(28)는 많은 횡류식 필름 충전 팩으로 구성되며, 각 충전 팩은 서로 연결된 복수의 개별 횡류식 필름 충 전 시트를 포함한다. 필름 충전 팩은 이것이 이용되는 횡류식 가열탑 셀(14a)의 크기 및 치수에 따라 다양한 크기 및 치수로 이루어질 수 있다. 충전 조립체(28)를 구성하는 필름 충전 팩은 물 분산 수조 구조물(30)에 의해 횡류식 가열탑 셀(14a)내에 지지된다. 바람직한 일 실시예에서, 충전 팩을 구성하는 개별 시트는 시트에 횡방향으로 뻗는 충전 지지 튜브 주위를 감싸는 와이어 루프로부터 매달릴 수 있다. 이때, 와이어 루프는 수조 구조물(30)과 같은 지지 구조물에 부착될 수 있다.

도 3에는 역류식 가열탑 셀(14b)이 개략적으로 도시되어 있는데, 가열탑(10)에 이용될 수 있다. 도 2에 도시된 횡류식 가열탑 셀(14a)처럼, 역류식 가열탑 셀(14b)은 수조(16)와, 수조(16)가 연결되는 프레임 조립체 또는 구조물(18) 을 포함하는 기계통풍식 가열탑 셀(14b)이다. 프레임 조립체(18)는 공기 유동 출구(21)를 따라 수조(16) 상에 위치되고, 전체적으로 도면 부호 20으로 표시된 공기 입구를 포함한다. 역류식 가열탑 셀(14b)은 그 안에 공기 발생기 또는 팬 블레이드 조립체(23)가 배치된, 프레임 조립체(18)에 연결된 팬 스택 또는 슈라우드(22)도 포함한다. 팬 블레이드 조립체는 모터에 의해 구동되는 기어 구조물에 의해 회전된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 역류식 가열탑 셀(14b)은 복수의 스프레이 노즐(26)을 가진 물 분산 조립체(24)도 포함한다. 역류식 가열탑 셀(14b)은 일반적으로 도면 부호 32로 표시된 충전 조립체도 포함하지만, 역류식 가열탑 셀(14b)의 이름이 의미하는 바와 같이, 충전 조립체(32)는 역류식 충전 조립체(32)이다. 충전 조립체(32)는 횡류식 충전 조립체(28)에서의 대응부와 마찬가지로 물 분산 조립 체(24) 바로 밑에 놓이지만, 이 대응부와 달리 공기 입구(20) 바로 위에서 프레임 조립체(18)의 전체 수평 영역을 따라 연장된다. 충전 조립체(32)는 많은 역류식 필름 충전 팩으로 구성되며, 각 충전 팩은 서로 연결된 복수의 개별 역류식 필름 충전 시트를 포함한다. 상기 필름 충전 팩은 이것이 이용되는 역류식 가열탑 셀(14b)의 크기 및 치수에 따라 다양한 크기 및 치수로 이루어질 수 있다. 충전 조립체(32)를 구성하는 필름 충전 팩은 또한, 복수의 수평으로 배치되고 이격된 크로스 부재(미도시)에 의해 역류식 가열탑 셀(14b) 내에 지지된다.

도 1 내지 도 3에서, 가열탑(10)의 작동 중에 물은 물 분산 조립체(24)로 전달되고, 분산 조립체는 충전 조립체(28, 32) 상에 물을 전달하거나 분사하도록 진행한다. 물이 충전 조립체 상에 분사되는 동안, 공기는 각 팬 조립체에 의해 가열탑 셀(14a, 14b)을 통해 동시에 끌어 당겨진다. 공기는 초기에 흡입 쉘(12)의 공기 흡입부(13)를 통해 가열탑(10)으로 들어가서 개별 가열탑 셀(14a, 14b)의 개별 공기 유동 입구로 진행한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공기 유동은 입구(20)를 통해 횡류식 가열탑 셀(14a)에 진입할 때, 경로(A)를 따라 유동하도록 진행하며, 충전 조립체(28)와 접촉하여 이를 통해 유동한다. 이러한 충전 조립체와의 접촉으로 인해, 열교환이 일어나고, 공기는 매우 차고 습하게 된다. 이후, 이 차고 습한 공기 또는 방출물은 공기 유동 출구(21)를 통해 횡류식 가열탑 셀(12a)을 빠져나가도록 진행한다. 마찬가지로, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기 유동은 충전 조립체(32) 아래의 입구(20)를 통해 역류식 가열탑 셀(14b)로 진입하여 경로(B)를 따라 유동하도록 진행하며, 충전 조립체(32)와 접촉하여 이를 통해 유동하고, 열교환이 일어나며, 공기는 매우 차고 습하게 된다. 이후, 이 차고 습한 공기 또는 방출물은 공기 유동 출구(21)를 통해 역류식 가열탑 셀(14b)을 빠져나간다. 그러나, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유동 경로는, 횡류식 셀(14a)을 통해 경로(A)를 따라 공기가 유동하고, 충전 조립체(28) 및 물과 수직 또는 법선 관계로 접촉하도록 횡류식 셀(12a)에 있고, 공기는 충전 조립체(32)와 접촉하여 역류식 셀(14b)을 통해 경로(B)를 따라 유동한다.

전술한 바와 같은 가열탑(10)의 작동 중에, 흡입 셀(12)은 가열탑 셀(14)에 대해 배치되어, 가열탑 셀(14)의 각 출구(21)를 빠져나가는 방출물의 출구 유동으로부터 입구(13) 안으로의 공기의 유동을 격리시키는 기능을 하도록 한다. 가열탑 셀(14)에 대한 이러한 흡입 셀(12)의 배치 및 배향은 재순환의 발생을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 이러한 배향은 셀(14)로부터 빠져나와 입구(13)를 통해 가열탑(10)으로 재진입하는 가열탑 방출물의 발생을 감소시킨다.

도 2 및 도 3에 도시된 횡류식 가열탑 셀(14a) 및 역류식 가열탑 셀(14b)은 각각 흡입 쉘 등을 사용하지 않는 가열탑 장치에 또 달리 활용될 수 있다. 예를 들어 도 10에 도시된 것과 같은 이러한 장치에서는, 개별 셀(14)이 그룹으로 배치될 수 있는데, 셀(14)은 적어도 하나의 셀 폭(W), 바람직하게는 두 개의 셀 폭의 거리(D)로 이격되고, 개별 셀(14)은 바람직하게는 지면으로부터 상승된다. 또한, 가열탑 셀(14)은 단독으로 이용될 수 있는데, 단일 셀은 예를 들어, 단일 셀 횡류식 가열탑 또는 단일 셀 역류식 가열탑과 같은 가열탑을 형성한다.

도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전체적으로 도면 부호 100으로 도시된 가열탑 셀이 도시되어 있다. 이 가열탑 셀(100)은, 습윤 영역(102), 물 수거 수조(104), 슈라우드 또는 팬 스택(106), 프레임 또는 프레임 조립체(108), 및 팬 스택(106) 위에 연장되는 상부 하우징(110) 또는 닫집(canopy)을 포함하는 기계통풍식 가열탑이다. 가열탑 셀(100)은 공기 유동 입구(112) 및 공기 유동 출구(114)를 갖는다.

팬 스택(106)은 이 안에 배치되고 모터에 의해 구동되는 블레이드 조립체를 포함하며, 습윤 영역(102)은 상기 실시예와 유사하게 충전 조립체와 함께 액체 분산기를 포함한다. 충전 조립체는 개별 필름 충전 시트로 구성된 많은 필름 충전 팩을 포함한다. 가열탑 셀(100) 적용에 따라, 가열탑 셀(100)은 습윤 영역(102)의 충전 조립체에 사용된 필름 충전 시트 형태에 종속되는 횡류식 또는 역류식 용량 중 어느 하나의 기능을 수행할 수 있다. 역류 유동은 공기 출구로 인해 도시된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상부 하우징(110)은 습윤 영역(102)으로부터 멀리 상방으로 연장되는 제1 벽(116)을 갖는다. 또한, 상부 하우징(110)은 팬 스택(106) 상에 가열탑 셀(100)을 수평으로 가로지르게 연장되는, 제1 벽(114)에 연결된 제2 벽(118)을 포함한다. 상부 하우징(110)은 팬 스택(106) 아래로 일정한 거리를, 가열탑 셀(110)로부터 멀리 그리고 하방으로 각도를 이루어 연장되는, 제2 벽(118)에 연결된 제3 경사벽 또는 처마(120)를 더 포함한다.

가열탑 셀(100)의 작동 중에, 물은 습윤 영역(102)으로 전달되고, 분사 노즐은 물을 충전 조립체 상에 분사하도록 한다. 물이 충전 조립체 상에 분사되는 한 편, 동시에 팬 조립체에 의해 가열탑 셀(100)을 통해 공기가 끌어당겨진다. 공기는 초기에 공기 입구(112)를 통해 가열탑 셀(100)에 진입하고 초기 경로(C)를 따라 유동하도록 진행하며, 습윤 영역(102)을 통하여 유동하고, 충전 조립체와 접촉된다. 공기가 습윤 영역(102)의 충전 조립체를 통과할 때, 열교환이 일어나, 공기는 매우 차갑고 습하게 된다. 이후, 차고 습한 공기 또는 방출물은 팬 스택(106)을 통해 가열탑 셀(100)을 빠져나가도록 진행한다. 일단 방출물이 가열탑 셀(100)을 빠져나오면, 상부 하우징(110)은 방출물 유동을 화살표 D로 표시한 바와 같이 가열탑 셀(100)로부터 멀리 하향 바깥쪽으로 안내한다.

전술한 바와 같은 가열탑 셀(100)의 상기 작동 중에, 상부 하우징(110)은 방출물 유동을 입구(112)로 진입하는 공기 유동으로부터 격리시키는 기능을 한다. 일단 방출물이 팬 스택(106)을 통해 가열탑 셀을 빠져나가면, 공기는 화살표 D로 나타낸 바와 같이 입구(112) 대향 방향으로 방출물을 강제하는 상부 하우징의 벽(116, 118, 120)과 접촉하여, 재순환의 발생 가능성을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 상부 하우징(110)의 사용 및 벽(116, 118, 120)의 작용은 가열탑 셀(100)을 빠져나가 입구(112)를 통해 셀(100)로 재진입하는 가열탑 방출물의 발생을 감소시킨다. 상부 하우징 벽 형상은 도시된 것에 제한되지 않고, 벽(116, 118)은 곡률 근사(curvature approximation)를 더 많이 제공하는 3개 이상의 직선벽 세그먼트에 의해 대체될 수 있다. 또한, 상부 하우징(110)은 곡선을 이룰 수 있다.

앞서 설명한 실시예들과 같이, 도 4에 도시된 가열탑 셀은 입구(112)로부터 연장되는 흡입 쉘과 조합하여 사용될 수도 있다. 또한, 가열탑 셀(100)은 도 1과 유사한 하이퍼볼릭 쉘과 같이, 큰 다중셀 가열탑을 형성하도록 유사한 다중 가열탑 셀과 조합하여 사용될 수 있다.

도 5는 전체적으로 도면 부호 122로 표시되고, 각각 도 4에 도시된 것과 유사한 4개의 가열탑 셀(100)을 이용하는 다중셀 가열탑을 도시한다. 각 셀(100)은 각 가열탑 셀(100)의 모든 팬 스택에 걸쳐 루프(roof) 또는 닫집(123)을 형성하도록 결합된 상부 하우징(110)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 가열탑 셀(100)은 공기가 가열탑(122)으로 진입하게 되는 공통 입구(124)를 갖는다. 공통 입구(124)는 도 1에 도시된 실시예에서와 유사하게 공기 입구 쉘과 같은 기능을 한다. 공통 입구(124)는 루프 또는 닫집(123)과 결합되어, 가열탑 셀(100)을 빠져나와 공기 입구(124)를 통해 가열탑(122)으로 재진입하는 가열탑 방출물의 발생을 감소시킨다.

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 횡류식 가열탑 셀(200)이 도시도어 있다. 가열탑 셀(200)은 상기 실시예와 유사하게 수조(16)와, 수조(16)가 연결되는 프레임 조립체 또는 구조물(18)를 포함하는 기계통풍식 가열탑 셀(200)이다. 가열탑 셀(200)은 바람직하게는 상기 실시에와 같이 지면으로부터 상승되거나 또는 들려올려지지만, 이러한 상승이 적절한 작동을 위해 반드시 필요한 것은 아니다. 횡류식 가열탑 셀(200)은 공기 입구(204)를 형성하는 프레임 조립체(18)에 연결된 팬 스택 또는 슈라우드(202)도 포함한다. 팬 스택(202)은 그 안에 공기 발생기 또는 팬 블레이드 조립체가 배치되어 있다. 팬 블레이드 조립체는 모터에 의해 구동되는 기어 구조물에 의해 회전된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 횡류식 가열탑 셀(200)은 전체적으로 도면 부호 206으로 표시된 공기 유동 출구와 함께 물 분산 조립체(24)도 포함한다. 횡류식 가열탑 셀(200)은 전체적으로 도면 부호 28로 표시되고 물 분산 조립체(24) 바로 아래에 놓이고 횡류식 가열탑 셀(200)의 전체 출구(206)를 가로질러 연장되는 충전 조립체도 포함한다. 충전 조립체(28)는 많은 횡류식 필름 충전 팩으로 구성되며, 각 충전 팩은 서로 연결된 복수의 개별 횡류식 필름 충전 시트를 포함한다. 필름 충전 팩은 이것이 이용되는 횡류식 가열탑 셀(200)의 크기 및 치수에 따라 다양한 크기 및 치수를 가질 수 있다. 충전 조립체(28)를 구성하는 필름 충전 팩은, 팩의 개별 시트에 횡방향으로 진행하는 충전 지지 튜브를 둘러싸는 와이어 루프(loop) 등에 의해 횡류식 가열탑 셀(200)에 지지된다. 이때, 와이어 루프는 수조 구조물(30)과 같은 지지 구조물에 부착될 수 있다.

횡류식 가열탑 셀(200)의 작동 중에, 물은 물 분산 조립체(24)를 통해 충전 조립체(28) 상에 전달 또는 분사된다. 물이 충전 조립체(28) 상에 분사되는 한편, 공기는 팬 조립체에 의해 횡류식 가열탑 셀(200)을 통해 동시에 끌어 당겨진다. 공기는 초기에 공기 입구(204)를 통해 가열탑(200)으로 진입하여, 이후 충전 조립체(28)와 접촉하도록 진행한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 공기 유동은 입구(204)를 통해 횡류식 가열탑 셀(200)에 진입할 때, 경로(E)를 따라 유동하는데, 이 유동은 충전 조립체(28)와 수직 또는 법선 관계로 접촉하고, 열교환을 발생시키는 습윤 충전 조립체(28)를 통해 유동한다. 이러한 접촉으로 인해 공기는 매우 차고 습하게 된다. 차고 습한 공기 또는 방출물은 이후 공기 유동 출구(206)를 통해 횡류식 가열탑 셀(200)을 빠져 나간다.

전술한 바와 같은 횡류식 가열탑 셀(200)의 작동 중에, 팬 스택 또는 슈라우드(202)는 출구(206)를 빠져나가는 방출물의 출구 유동으로부터 입구(204) 안으로의 공기의 유동을 격리시키는 기능을 한다. 이러한 출구(206)에 대한 팬 스택(202)의 배치 또는 배향은 재순환의 발생을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 이러한 배향은 셀(200)을 빠져나와 입구(204)를 통해 셀로 재진입하는 가열탑 방출물의 발생을 감소시킨다.

도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전체적으로 도면 부호 300으로 표시된 가열탑이 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 가열탑은, 공기가 가열탑(300)으로 진입할 때 가열탑 방출물이 통과하는 공기 입구 덕트(302)를 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 유사하게, 가열탑(300)은 공기 입구 덕트(302) 및 서로에 대해 대향식 일련의 관계로 연결된 복수의 개별 가열탑 셀(14)을 포함한다. 도 1 내지 도 3의 앞서 논의한 실시예와 같이, 가열탑(300)에 이용된 가열탑 셀(14)은 각각, 팬 조립체가 내부에 배치된 팬 스택 또는 슈라우드(303)를 갖는 기계통풍식 가열탑 셀(14)이다. 각 가열탑 셀(14)의 팬 스택(303)은 결합되어 가열탑(300)의 공기 유동 출구를 형성한다. 또한, 가열탑 셀(14)은 도 2에 도시된 것과 유사한 횡류식 디자인이거나 도 3에 도시된 것과 유사한 역류식 디자인일 수 있다.

도 7은 12개의 가열탑 셀(14)을 이용하는 가열탑(300)을 도시하였지만, 가열탑(300)은 다양한 개수의 가열탑 셀(14)을 이용할 수 있고, 최종 사용자가 가열 탑(300)의 가열 용량을 조절하는 것을 가능하게 한다. 마찬가지로, 가열탑(300)은 전체적으로 횡류식 가열탑 셀(14)만을, 전체적으로 역류식 가열탑 셀(14)만을, 또는 이 두 유형의 가열탑 셀(14)의 임의의 조합을 이용할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 입구 덕트(302)는 바람직하게는 직사각형 형상이고, 두 개의 단부 영역(304) 및 중간 영역(306)을 갖는다. 각 영역은 두 개의 대향 측벽(310)에 연결되고 대향하는 상하벽을 포함한다. 일반적으로 직사각형의 기하학적 형상을 갖는 공기 입구 덕트(302)가 도시되었지만, 다양한 기하학적 형상의 입구 덕트(302)가 이용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 공기 입구 덕트는 개별 가열탑 셀(14)의 가열탑 공기 출구로부터 공기 입구(312)를 격리시키는 기능을 하는 가열탑(300)용 이중 공기 유동 입구(312)를 형성한다.

가열탑(300)의 작동 중에, 공기는 화살표 G로 표시한 바와 같이 덕트(302)를 거쳐 가열탑 셀을 통해 가열탑(300) 내로 끌어들여진다. 공기는 각 가열탑 셀(14)의 습윤 영역으로 유동하여, 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예와 유사하게 열교환이 일어난다. 공기는 습윤 영역을 통해 유동하면서, 떨어지는 액체에 그 열을 전달하여 공기의 온도는 크게 냉각된다. 찬 공기 또는 방출물은 이후 화살표 G'로 나타낸 바와 같이 개별 셀(14)의 스택(303)을 통해 긱 개별 가열탑 셀(14)을 빠져나간다.

가열탑(300)의 상기 작동 중에, 공기 유동 입구 덕트(302)는 개별 가열탑 셀로 진입하는 입구 유동을 스택(303)으로부터 배출되는 방출 공기로부터 격리시키는 기능을 하여 재순환 발생 가능성을 감소시킨다.

이와 달리, 도 7에 도시된 가열탑 및 개별 셀들(14)은 방출물이 가열탑(300) 을 빠져나갈 때 가열탑 방출물이 지나는 출구 덕트로서 기능을 하도록 재구성될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 유사하게, 가열탑(300)은 대향하는 일련의 관계로 공기 출구 덕트(302) 및 서로에 연결된 복수의 개별 가열탑 셀(14)을 포함한다. 앞서 논의한 실시예들과 마찬가지로, 탑(300)에 활용된 가열탑 셀(14)은 각각, 내부에 팬 조립체가 배치된 팬 스택 또는 슈라우드(303)를 갖는 기계통풍식 가열탑 셀(14)이다. 그러나, 이렇게 재구성된 실시예에서는 각 가열탑 셀(14)의 팬 스택들(303)이 결합하여, 출구 대신 가열탑(300)의 공기 유동 입구를 형성한다.

전술한 바와 같이, 또 다른 구성을 갖는 가열탑(300)의 작동 중에 공기는 화살표 H로 표시된 바와 같이 각 팬 스택(303)을 거쳐 가열탑 셀을 통해 가열탑(300) 내로 끌어들여진다. 이 공기는 각 가열탑 셀(14)의 습윤 영역으로 유동하도록 진행하고, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 유사하게 열교환이 일어난다. 공기는 습윤 영역을 통해 유동면서, 떨어지는 액체에 그 열을 전달하여, 공기의 온도가 크게 냉각되어 습기를 축적한다. 이후, 냉각 공기 또는 방출물은 각 가열탑 셀(14)을 빠져나와 화살표 H'로 표시한 바와 같이 공기 유동 출구 덕트(302)로 진입한다.

도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전체적으로 도면부호 400으로 표시된 가열탑 셀이 도시되어 있다. 가열탑 셀(400)은 도 1 내지 도 7에 도시된 상기 실시예들과 유사하다. 가열탑 셀(400)은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 유사한 횡류식 가열탑 장치 또는 구성으로 수행되도록 배향되거나 도 3에 도시된 것과 유사한 횡류식 가열탑 장치 또는 구성으로 수행되도록 배향될 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 실시예는 측면 스택을 이용하는 반면, 도 8에 도시된 실시예는 수직 스택을 이용한다.

도 1 내지 도 7과 관련하여 앞서 설명한 실시예들과 마찬가지로, 가열탑 셀(400)은 수조(미도시)와 하부 하우징(401)을 포함하는 기계통풍식 탑 셀(400)이다. 하부 하우징(401)은 수조와 함께 습윤 영역(402)을 포함하고, 4개의 측면(404)으로 구성된다. 가열탑 셀(400)은 제1 공기 입구(403a)와, 제1 공기 입구(403a)에 대향하는 제2 공기 입구(403b)도 포함한다. 각 공기 입구(403a, 403b)는 가열탑 셀(400)의 작동 중에 원하는 대로 입구(403a, 403b)를 통해 공기의 유동을 제어하는 기능을 하는 복수의 입구 도어 또는 루버(louver)(405)를 갖는다. 가열탑 셀(400)은 공기 발생기 또는 팬 블레이드 조립체가 내부에 배치된 하부 하우징(401)의 상부에 장착된 슈라우드 또는 팬 스택(407)도 포함한다. 팬 블레이드 조립체는 모터에 의해 구동하는 기어 구조물에 의해 회전한다.

습윤 영역(402)은 앞서 논의한 실시예들과 같이 충전 조립체와 함께 액체 분산기를 포함하는데, 이들은 명료성을 위해 도시하지 않는다. 충전 조립체는 개별 필름 충전 시트로 구성된 많은 필름 충전 팩을 포함한다. 가열탑 셀(400)의 적용에 따라, 가열탑 셀은 역류식 필름 충전 시트 또는 횡류식 필름 충전 시트로 끼워맞우어질 수 있고. 따라서 셀은 역류식 탑에서 역류식 셀로서, 또는 횡류식 탑에서 횡류식 셀로서 기능을 할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 가열탑 셀(400)은 하부 하우징(401)에 장착되거나 연결된 상부 하우징 또는 출구 하우징(406)도 포함한다. 출구 하우징(406)은, 두 개의 대향 측벽(410)에 연결되고 하부 하우징(401)으로부터 상방으로 연장되며 하 부 하우징(401)으로부터도 상방으로 연장되는, 두 개의 대향 단부벽(408)을 포함한다. 출구 하우징(406)은 하향 경사 방향으로 배치된 제1 공기 출구(412)와, 제1 공기 출구(412)에 대향하여 하향 경사 방향으로 배치된 제2 공기 출구(414)도 포함한다. 각 공기 출구(412, 414)는 각 출구(412, 414)로부터 나오는 공기 유동 또는 방출물을 제어하는 기능을 하는 출구 하우징(406)의 단부벽들(408) 사이에서 수평으로 연장되는 일련의 루버 또는 도어(416)를 포함한다.

도 8에 도시된 실시예에서, 가열탑 셀(400)의 공기 유동 입구(403a, 403b)는 대향 측벽 상에만 도시되었지만, 가열탑 셀(400)은 도시된 것과 유사하게 하부 하우징(401)의 4개 측면(404) 모두에 다중 공기 입구(403)를 가질 수 있다. 다중 공기 입구 각각은 벽의 전체 길이를 따라 수평으로 연장되는 입구 루버 또는 도어(404)도 포함한다. 마찬가지로, 공기 출구(414)는 하향 경사 방향으로 대향 측면 상에 배치될 필요가 없다. 이와 달리, 상부 하우징(406)은 하부 하우징(401)과 유사하게 일반적으로 정사각형 또는 직사각형의 기하학적 형상을 갖고, 도시된 바와 같이 다중 공기 출구(414)를 가질 수 있으며, 각각은 상부 하우징(406)의 4개의 측면(408, 410)을 따라 위치되거나 연장될 수 있다. 다중 공기 출구(412, 414) 각각은 출구의 전체 길이를 따라 수평으로 연장되는 출구 루버 또는 도어(406)도 포함한다.

가열 셀(400)의 작동 중에, 물은 노즐이 횡류식 또는 역류식인 충전 조립체 상에 물을 분산하는 습윤 영역(402)으로 전달된다. 물이 충전 조립체 상에 분산되는 한편, 동시에 공기는 팬 조립체에 의해 가열탑 셀(400)을 통해 끌어 당겨진다. 화살표 F로 표시한 바와 같이, 공기는 초기에 공기 입구(403a)를 통해 가열탑 셀(400)로 진입하여 습윤 영역(402)을 통해 그 안으로 유동하도록 진행하며, 충전 조립체와 접촉한다. 공기가 습윤 영역(402)을 통과할 때, 열교환이 일어나, 공기가 매우 차고 습하게 된다. 차고 습한 공기 또는 방출물은 이후 팬 스택(407)을 통해 가열탑 셀(400)을 빠져나간다.

도 8에 도시된 바와 같이, 팬 스택(407)은 상부 하우징(406) 내의 하부 하우징 상부에 배치되어, 방출물은 일단 가열탑 셀(400)을 빠져나가면 상부 하우징(406)으로 진입한다. 도시된 실시예에서, 가열탑 셀(400)은, 제1 공기 출구(412)의 루버(416)는 폐쇄되어 출구(412)를 폐쇄하고 제2 공기 출구(414)의 루버 또는 도어(416)는 개방되도록 구성된다. 따라서, 공기는 상부 하우징(406)에 진입하면 화살표 F로 표시한 바와 같이 제2 공기 출구(414)를 통해 가열탑 셀(400)을 빠져나간다.

가열탑 셀(400)의 작동 중에, 공기 출구(414)의 루버(416)과 결합된 상부하우징(406)은, 입구(403)로 진입하는 공기로부터 팬 스택(407)에서 나오는 방출물의 유동을 격리시키는 기능을 한다. 방출물은 일단 팬 스택(407)을 통해 가열탑 셀(400)을 빠져나가면, 루버(416)가 폐쇄되기 때문에 제1 공기 출구(412)를 통해 상부 하우징(406)을 빠져나가는 것이 막힌다. 따라서, 방출물은 기본적으로 제2 공기 출구(414)를 통해 빠져나가도록 강제 또는 지향된다. 따라서, 방출물은 공기 입구(403)에 대향하는 측면 상에서 가열탑 셀(400)을 빠져나가며, 재순환이 발생할 가능성을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 제1 공기 입구(403a)와 결합된 제2 공기 유동 출구(414)의 활용은 가열탑 셀(400)을 빠져나가 입구(403a)를 통해 셀(400)로 재진입하는 가열탑 셀(400) 방출물의 발생을 감소시킨다.

작동 중에, 가열탑 셀(400)은 도 8에 도시된 또 다른 구성을 사용하여 작동할 수 있다. 가열탑 셀(400)은, 제1 입구(403a)는 제2 출구(414)와 함께 폐쇄되고 제2 공기 입구 출구(403b)는 제1 공기 출구(412)와 함께 개방되는 구성을 통해 작동할 수도 있다. 이러한 구성에서 공기는 상기 실시예와 관련지어 설명한 바와 같이 가열탑 셀(400)에서, 제2 입구(403b)를 거쳐 습윤 영역(402)을 통해 팬 스택(407) 밖으로 유동한다. 그러나, 도 8에 도시된 구성과 달리, 방출물은 팬 스택(407)을 빠져나와, 제2 공기 입구(403b)에 대향하는 제1 출구(412)를 통해 상부 하우징(406)을 빠져나간다.

도 8에 도시된 구성과 마찬가지로, 전술한 또 다른 구성의 제1 공기 출구(412)의 루버(416)는 제2 입구(403b)로 진입하는 공기로부터 가열탑 셀(400)의 방출물 유동을 격리시키는 기능을 한다. 방출물은 일단 팬 스택(407)을 통해 가열탑 셀(400)을 빠져나가면, 루버(416)가 폐쇄되기 때문에 제2 공기 출구(414)를 통해 상부 하우징(406)을 빠져나가는 것이 막힌다. 따라서, 방출물은 제1 공기 출구(412)를 통해 빠져나가도록 강제 또는 지향된다. 따라서, 방출물은 제2 공기 입구(403b)에 대향하는 측면 상에서 가열탑 셀(400)을 빠져나가, 재순환이 일어날 가능성을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 제2 공기 출구(414) 상의 루버(416)의 폐쇄와, 제2 입구(403b) 활용과 결합된 제1 공기 출구(412) 상의 루버(416)의 개방은 가열탑 셀(400)을 빠져나와 제2 입구(403b)를 통해 셀(400)로 재진입하는 방출 물의 발생을 감소시킨다.

입구(403) 및 출구(412, 414)의 각 루버(405, 416)는 바람직하게는 기계식 액츄에이터에 의해 개폐 위치 사이에서 구동된다. 액츄에이터는, 예를 들어 풍향과 같은 대기 조건에 대응하여 셀(400)의 작동 중에 가열탑 셀(400)의 작업자가 개폐시킬 입구(403) 또는 출구(412)를 선택 또는 지정하는 것을 허용하는 제어기(418)에 의해 작동된다. 또한, 제어기(418)는 대기 조건 또는 대기 조건의 변화를 감지하는 센서를 포함할 수 있어, 그에 따라 공기 유동 입구 및 출구를 개폐함으로써 가열탑 셀의 구성을 자동으로 변화시킨다.

도 9에는 도 8에 도시된 가열탑 셀(400)의 또 다른 실시예인 가열탑 셀(500)이 도시되어 있다. 가열탑 셀(500)은 도 8에 도시된 것과 유사하지만, 도 9에 도시된 가열탑 셀(500)은 상부 하우징(406) 대신 배기 덕트 또는 포트(502)를 이용한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 배기 포트(502)는 팬 스택(407)에 연결되고, 입구(403a)로부터 멀리, 빠져나가는 가열탑 방출물의 경로를 제공한다. 가열탑 셀(500)의 작동 중에, 방출물은 팬 스택(407)을 통해 가열탑 셀(500)을 빠져나가 배기 포트(502)를 통해 진행한다. 배기 포트(502)는 화살표 F로 표시한 바와 같이 가열탑 셀(500)로부터 멀리 외향 경로를 따라 방출물을 안내하는 작용을 한다. 이 경로는 재순환의 발생 가능성을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 배기 덕트(502)는 가열탑 셀(500)을 빠져나가 입구(403a, 403b)를 통해 셀(500)로 재진입하는 가열탑 방출물의 발생을 감소시키는 기능을 한다

가열탑 셀(500)의 배기 덕트(502)는 바람직하게는 기계식 회전 수단에 의해 팬 스택(407) 둘레로 회전된다. 도 8에 도시된 실시예의 액츄에이터와 마찬가지로, 기계식 회전 수단은, 예를 들어 풍향과 같은 대기 조건에 대응하여 셀(500)의 작동 중에 배기 덕트(502)에 대한 바람직한 위치를 가열탑 셀(500) 작업자가 선택하는 것을 허용하는 제어기(418)에 의해 작동된다. 또한, 제어기(418)는 대기 조건 또는 대기 조건의 변화를 감지하는 감지 수단을 포함할 수 있어, 미리 설정된 또는 미리 프로그램된 위치로 배기 덕트(502)를 자동으로 회전시킨다.

도 10에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전체적으로 도면 부호 600으로 표시된 가열탑 구성부의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 가열탑 구성부(600)의 개별 가열탑 셀들(14)은 각각 폭(W)을 갖고, 거리(D)로 이격되어 있다. 예를 들어, 일부 가열탑 구성에서는 가열탑 셀 폭(W)이 약 30' 내지 약 60'의 범위에 있고, 다른 구성에서는 개별 셀의 폭(W)이 약 50' 내지 약 60'의 범위에 있을 수 있다. 바람직한 일 실시예에서 개별 가열탑 셀(14) 사이의 거리(D)는 바람직하게는 가열탑 셀(14)의 폭(W)의 두 배이거나 근사적으로 2W와 동일하다.

도 11에는 전체적으로 도면 부호 700으로 표시된 가열탑의 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 가열탑(700)은 바람직하게는, 입구(702)에 대응하는 블레이드형 댐퍼 도어들(706)의 제1 시리즈와, 제2 입구(704)에 대응하는 블레이트형 댐퍼 도어들(708)의 제2 시리즈와 함께 대향 공기 입구(702, 704)를 가진 기계통풍식 가열탑이다. 블레이드형 댐퍼 도어(706, 708)가 도 11에 도시되어 있지만, 가열탑(700) 은 이와 달리, 예를 들어 롤-업 도어와 같이 도시된 블레이드형과 다른 댐퍼 도어를 이용할 수 있다. 댐퍼 도어(706)의 제1 시리즈는 제1 입구(702)를 통한 입구 공기 유동을 제어하는 기능을 하고, 댐퍼 도어(708)의 제2 시리즈는 제2 입구(704)를 통한 입구 공기 유동을 제어하는 기능을 한다. 가열탑은 습윤 영역(710)에 연결된 팬 스택(712)과 함께, 횡류에 대해 입구(702)에 수평으로 인접하거나 또는 역류에 대해 입구(702, 704) 상에 위치한 습윤 영역(710)을 더 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 가열탑(700)은 팬 스택(712)에 연결되어 가열탑 출구를 가로질러 연장되며, 일반적으로 도면 부호 716으로 표시된 일련의 회전 가능한 베인(714)도 포함한다.

가열탑(700)의 작동 중에, 물은 상기의 실시예와 연계하여 설명한 것과 유사하게 습윤 영역(710)에 전달되고, 동시에 공기는 팬 조립체에 의해 가열탑(700)을 통해 끌어들여진다. 도시된 구성에서, 제1 댐퍼 도어(706)는 개방되는 반면, 제2 댐퍼 도어(708)는 폐쇄된다. 따라서, 공기는 제1 공기 입구(702)를 통해 가열탑(700)으로 진입하여 경로(I)를 따라 유동하게 되고, 습윤 영역(710)을 통해 유동하여 충전 조립체와 접촉한다. 공기가 습윤 영역(710)의 충전 조립체를 통과할 때, 열교환이 일어나 공기가 매우 차가워진다. 차가운 공기 또는 방출물은 이후 팬 스택(712)을 통해 가열탑(700)을 빠져나간다. 방출물이 가열탑(700)을 빠져나갈 때, 회전 가능한 베인(714)은 입구(702)로 진입하는 공기로부터 팬 스택(712)으로부터의 방출물의 유동을 격리시키는 기능을 한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 회전 가능한 베인은 방출물이 공기 유동 흐름(I) 으로 표시된 바와 같이 공기 입구(702)에 대향하는 측면 상에서 가열탑(700)을 빠져나가도록 지향시켜, 재순환이 발생될 가능성을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 제1 공기 입구(702)와 결합된 회전 가능한 베인(714)의 활용은 가열탑(700)을 빠져나가 입구(702)를 통해 탑(700)으로 재진입하는 가열탑(700) 방출물의 발생을 감소시킨다.

또한, 작동 중에, 가열탑(700)은 도 11에 도시된 것의 또 다른 구성을 사용하여 작동할 수 있다. 가열탑(700)은, 댐퍼 도어(706)의 제1 시리즈는 폐쇄되고 댐퍼 도어(708)의 제2 시리즈는 개방되는 구성으로 작동할 수도 있다. 이러한 구성에서, 회전가능한 베인(714)은 제2 입구(704)에 대향하는 방향으로 회전된다. 이러한 구성에서, 공기는 상기 실시예와 연계하여 설명한 바와 같이 가열탑(700) 내로 유동하여, 제2 입구(704)를 거쳐 습윤 영역(710)을 통해 팬 스택(712) 밖으로 유동한다. 그러나, 도 11에 도시된 구성과 달리, 방출물은 제2 공기 입구(704)에 대향하는 팬 스택(712)을 빠져나간다.

도 1 내지 도 11에서 설명하고 도시한 가열탑 및 가열탑 셀의 다양한 실시예들은 또 달리, 각 가열탑 셀을 통해 유동하는 공기와 접촉하는 액체 또는 물이 없이, 즉 건조하게 작동하도록 구성될 수 있다. 이러한 건조한 실시예들에서, 건조한 가열탑(dry heating tower) 및 셀은 가열탑을 통해 유동하는 주변 공기와 가열되는 물 또는 액체 사이의 열교환을 지원하기 위해 순환 유체 접촉에 공기를 직접 활용하는 것이 아니라, 열교환기 표면에 접촉하여 끌어들여지는 공기에 의존하며, 열전달은 이 표면을 통해 현저하게 일어난다.

예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 가열탑 구성의 또 다른 실시예는 물 분산 조립체(24)와 충전 조립체(28)를 활용하는 대신, 가열되는 유체가 열전달을 위해 유동하는 일련의 및/또는 한 묶음의 튜브 또는 코일을 활용할 수 있다. 마찬가지로, 도 4, 도 5, 도 7, 및 도 10에 도시된 가열탑 구성의 또 다른 건조한 실시예는 물 분산 조립체(24)와 충전 조립체(28)를 활용하는 대신, 가열되는 유체가 열전달을 위해 유동하는 일련의 및/또는 한 묶음의 튜브 또는 코일을 활용할 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같이, 또 다른 실시예의 건조한 구성으로 인해, 물과 같은 증발성 액체는 일련의 및/또는 한 묶음의 튜브 또는 코일 상에 분산되지 않는다. 그 대신, 건조한 주변 공기가 열교환 또는 열전달을 위해 일련의 및/또는 한 묶음의 튜브 또는 서펜타인(serpentine) 코일 위로 보내어진다. 이 코일들은 그룹, 묶음, 및/또는 팩으로 배향 또는 배치될 수 있고, 일부 또는 모든 튜브는 열교환 또는 열전달을 용이하게 하는 것을 돕기 위해 여기에 핀(fin)이 부착될 수 있다.

도 12에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전체적으로 도면 부호 800으로 표시된 가열탑의 횡단면도가 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 가열탑은 공기 입구 하우징, 공기 입구(803)를 형성하는 덕트 또는 쉘(802), 및 수직축(864)을 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 가열탑 구성과 유사하게, 가열탑(800)은 공기 입구 덕트(802)에 연결되는 복수의 개별 가열탑 셀(804)을 포함한다. 도 12는 4개의 가열탑 셀(804)을 이용하는 가열탑(800)을 도시하지만, 가열탑(800)은, 일반적으로 가열탑(800)의 가열 용량을 변화시킬 수 있는 다양한 수의 가열탑 셀(804)을 이용할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 공기 흡입 덕트(802)는 바람직하게는 단면이 직사각형 또는 정사각형이지만, 다양한 기하학적 구조 및 형상의 흡입 덕트가 이용될 수 있다. 공기 유동 입구 덕트(802)는 가열탑 셀(804)에 연결된 대향 측벽(805)의 제1 세트를 포함하는데, 이 측벽들은 일반적으로 가열탑 수직축(864)에 평행하게 외부 가열탑 셀의 외벽으로부터 연장된다. 공기 유동 입구 덕트는 대향 측벽(805)의 제1 세트에 연결되고 일반적으로 가열탑 수직축(864)에 평행하게 연장되는 대향측벽(미도시)의 제2 세트도 포함한다. 흡입 덕트(802)는 가열탑(800)의 공기 흡입(803)을 형성하고, 가열탑 출구로부터 공기 입구를 격리시키는 기능을 하며, 이하에서 더 상세히 논의한다.

도 1 내지 도 3과 연계하여 앞서 논의한 실시예들과 마찬가지로, 가열탑(800)에 활용된 가열탑 셀(804)은 각각 공기 흡입 덕트(802)에 연결된 프레임 조립체 또는 구조물(806)을 가진 기계통풍식 가열탑 셀(804)이다. 가열탑 셀들(804)은 각각, 내부에 공기 발생기 또는 팬 블레이드 조립체를 각각 배치하고 프레임 조립체(806)에 연결된 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 갖는다. 팬 스택 또는 슈라우드(808)는 각각, 각 가열탑 셀(804)에 대한 공기 입구를 형성한다. 팬 블레이드 조립체는 모터에 의해 구동되는 기어 구조물에 의해 회전된다. 가열탑 셀(804)은 도 12에 도시된 바와 같이 전체적으로 도면 부호 810으로 표시되고 가열탑(800)의 프레임 조립체(806)의 측면을 따라 배치된 공기 출구도 포함한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 각 가열탑 셀(804)은 전체적으로 도면 부호 812로 표시되고 개략적으로 도시된 열교환 부분도 포함한다. 열교환 부분(812)은 슈라 우드(808) 및 팬 조립체에 대향하는 위치로 배향된다. 이 방향에서, 열교환 부분(812)은 가열탑 셀의 공기 입구 바로 밑에 놓이며, 가열탑 셀의 폭을 가로질러 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전 길이에 걸쳐 연장된다.

각 가열탑 셀(804)의 열교환 부분(812)은 열교환 또는 열전달을 위해 바람직하게는 일련의 및/또는 한 묶음의 튜브 또는 서펜타인 코일(814)을 활용하는데, 이를 통해 가열되는 유체가 유동한다. 이 코일 또는 튜브(814)는 그룹, 묶음, 및/또는 팩으로 배향 또는 배치될 수 있고, 일부 또는 모든 튜브는 열교환 또는 열전달을 용이하게 하는 것을 돕기 위해 여기에 핀(fin)이 부착될 수 있다.

가열탑(800)의 작동 중에, 가열되는 액체는 열교환 부분(812)과, 튜브 또는 코일(814)을 통해 유동한다. 가열되는 액체가 열교환 부분(812)을 통해 유동할 때, 공기는 입구(803)를 통해 공기 입구 덕트(802)로 진입한다. 공기는 공기 입구 덕트(802)를 통해 유동하도록 진행하여, 화살표(816)로 표시한 것과 같이 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)로 진입한다. 공기는 각 슈라우드 또는 팬 스택(808)을 통해 유동할 때, 각 열교환 부분(812)을 통해 유동하도록 진행하여, 튜브 또는 코일(814)과 접촉한다. 전술한 코일 또는 튜브(814)와의 접촉의 결과, 열교환이 일어나고, 공기는 매우 차가워진다. 이후, 차가운 공기는 화살표(816)로 표시한 바와 같이 각 출구(810)를 통해 가열탑 셀(804)을 빠져나간다.

전술한 가열탑(800)의 작동 중에, 공기 입구 덕트(802)는, 가열탑 셀(804)의 각 팬 스택(808)과 각 출구(810)에서 멀리 수직으로 연장되도록 배치된다. 공기 입구 덕트(802)의 이러한 배치는, 가열탑 셀(804)의 각 출구(810)를 빠져나가는 차가 운 공기의 출구 유동으로부터 입구(803) 내로의 공기의 유동을 격리시키는 것을 돕는 기능을 한다. 가열탑 셀(804) 출구(810)에 대한 입구 공기 덕트(802)의 전술한 배치 또는 배향은 재순환의 발생을 감소시키는 것을 돕는다. 더 구체적으로 말해서, 이러한 배향은 출구(810)를 빠져나가 입구(803)를 통해 가열탑(800)에 재진입하는 차가운 공기의 발생을 감소시킨다.

도 13 및 도 14에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전체적으로 도면 부호 820으로 표시된, 바람 순응(wind adaptation) 가열탑의 개략적인 횡단면도가 도시도어 있다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 도 13에 도시된 가열탑 구성은 바깥쪽 또는 외부 가열탑 셀(822a, b) 및 안쪽 또는 내부 가열탑 셀(824a, b)을 갖는다. 이하에서 더 상세히 논의되는 안쪽 가열탑 셀(824a, b)은 공기 출구(826, 828)를 포함하지 않고, (선택적인) 안쪽 공간(830)에 직접 인접하여 배치되는 반면, 바깥쪽 가열탑 셀은 각각 가열탑 출구(826, 828)를 포함한다.

도 12와 연계하여 앞서 설명한 실시예와 마찬가지로, 가열탑 셀(822a, b, 824a, b)은 각각 프레임 조립체 또는 구조물(806), 상부 부분(807), 및 베이스(809)를 가진 기계통풍식 가열탑 셀이다. 가열탑 셀들(804)은 각각, 내부에 공기 발생기 또는 팬 블레이드 조립체를 각각 배치하고 프레임 조립체(806)에 연결된 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 갖는다. 팬 스택 또는 슈라우드(808)는 각각, 각 가열탑 셀(804)에 대한 공기 입구를 형성한다. 팬 블레이드 조립체는 모터에 의해 구동되는 기어 구조물에 의해 회전된다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 가열탑 셀(804)은 전체적으로 각각 도 면 부호 826과 828로 표시된 대향하는 제1 및 제2 공기 유동 출구도 포함한다. 그러나, 도 12에 도시된 실시예에서는 공기 유동 출구(810)가 각 가열탑 셀(804)의 베이스를 따라 연장되는 반면, 공기 유동 출구(826, 828)는 상부 부분(807)과 베이스(809) 사이에서 적어도 부분적으로 또는 전체 길이를 연장된다. 또한, 도 12에 도시된 실시예에서는 베이스 부분이 공기 유동에 출구를 제공하는 반면, 도 13 및 도 14에 도시된 실시예의 베이스 부분(809)은 공기 유동에 출구를 제공하지 않는다. 바깥쪽 가열탑 셀(822)에는 단지 2개의 공기 유동 출구(826, 828)이 도시되어 있지만, 바깥쪽 가열탑 셀(822)은 도시된 것과 유사하게, 예를 들어 바깥쪽 가열탑 셀(822a, b)의 모든 바깥쪽 벽에 다중의 공기 유동 출구를 포함할 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 각 가열탑 셀(822, 824)은 전체적으로 도면 부호 812로 표시되고 개략적으로 도시된 열교환 부분도 포함한다. 열교환 부분(812)은 슈라우드(808)에 대향하는 위치로 배향된다. 따라서, 이러한 방향으로 인해, 열교환 부분(812)은 가열탑 셀(822, 824)의 공기 입구 바로 아래에 놓여, 가열탑 셀(822, 824)의 전체 폭에 걸쳐 적어도 부분적으로 연장된다.

열교환 부분(812)은 열교환 또는 열전달을 위해 일련의 및/또는 한 묶음의 튜브 또는 서펜타인 코일(814)을 활용하며, 가열되는 유체는 이를 통해 유동한다. 이 코일 또는 튜브(814)는 그룹, 묶음, 및/또는 팩으로 배향 또는 배치될 수 있고, 일부 또는 모든 튜브는 열교환 또는 열전달을 용이하게 하는 것을 돕기 위해 여기에 핀(fin)이 부착될 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 각 공기 유동 출구(826, 828)는 가열탑 셀(822)의 열교환 부분(812)으로부터 베이스(809)까지 실질적으로 연속하여(all the way) 연장된다. 각 공기 출구(826, 828)는, 전체적으로 도면 부호 830으로 표시되고 개폐 위치 사이에서 전환될 수 있는 루버형 댐퍼(louvered damper)를 포함하며, 이하에서 상세히 논의한다. 이와 달리, 도시된 루버형 댐퍼(830) 대신 폴딩 도어, 롤업(roll-up) 도어, 스윙 도어(swinging door) 또는 셔터, 및 직물 커튼 등이 사용될 수 있다.

도 13을 보면, 가열탑(820)의 작동 중에 가열되는 액체는 열교환 부분(812) 내로 유동하여 튜브 또는 코일(814)을 통과한다. 가열되는 액체가 가열탑 셀(822, 824)의 열교환 부분(812)을 통해 유동할 때, 공기는 화살표(832)로 표시된 바와 같이 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 통해 각 가열탑 셀(822, 824)로 진입한다. 공기는 각 슈라우드 또는 팬 스택(808)을 통해 유동하면서, 튜브 또는 코일(814)과 접촉하는 각 열교환 부분(812)으로 진행한다. 코일 또는 튜브(814)와의 전술한 접촉의 결과, 열교환이 일어나고, 공기는 매우 차가워진다. 화살표(834)로 표시한 바와 같이, 차가운 공기 또는 방출물은 셀(822a, 822b, 824a, 824b)의 열교환 부분을 빠져나간다. 차가운 방출물은 셀(822a)을 빠져나가면서 유동 경로를 거쳐 셀(824a) 내로 유동한다. 이후, 차가운 공기 흐름은 안쪽 공간(830)을 통해 안쪽 가열탑 셀(824a)로부터 유동 경로를 거쳐 안쪽 셀(824b)로 유동한다. 이후, 차가운 공기는 바깥쪽 셀(822b)의 공기 유동 출구(828)를 통해 가열탑(820)을 빠져나간다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제1 공기 유동 출구(826)의 루버형 댐퍼(830)는 폐쇄되고, 제2 공기 유동 출구(828)의 루버형 댐퍼(830)는 개방된다. 따라서, 차가 운 공기는 전술한 바와 같이 가열탑 셀(822a, 822b, 824a, 824b)의 각 열교환 영역(812)을 빠져나오면 제2 공기 출구(828)를 통해 가열탑(820)을 빠져나간다.

가열탑(820)의 작동 중에, 루버형 댐퍼(830)와 결합된 제1 및 제2 공기 유동 출구(828)는 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)로 진입하는 입구 공기 유동(832)로부터 방출물의 차가운 공기 유동을 격리시키는 것을 돕는 기능을 한다. 예를 들어, 화살표(836)로 표시한 바와 같이 바람의 유동이 일반적으로 제1 공기 유동 출구(826)의 방향에 있는 바람 조건이 있을 때, 차가운 공기 방출물은 도 13과 연계하여 전술한 바와 같이 제2 공기 유동 출구(828)를 통해 가열탑(820)을 빠져나간다. 이 구성에서, 차가운 방출물은 루버형 댐퍼(830)가 폐쇄되어 있어서 제1 공기 유동 출구를 빠져나가는 것이 막힌다. 따라서, 차가운 방출물은 전술한 바와 같이 제2 공기 유동 출구(828)를 통해 빠져나가도록 강제 또는 안내된다. 차가운 방출물이 출구(828)를 빠져나가는 결과, 방출물은 전반적으로 바람의 유동 방향(836)과 동일한 방향으로 탑을 빠져나가, 재순환이 발생할 가능성을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 제1 공기 유동 출구(826)에 위치한 루버형 댐퍼(830)를 폐쇄하는 것과 결합된 제2 공기 유동 출구(828)의 활용은 각 가열탑 셀(822 ,824)을 빠져나가 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 통해 각 가열탑 셀(822 ,824)로 재진입하는 방출물의 발생을 감소시킨다.

또한, 도 13 및 도 14에서, 작동 중에 가열탑(820)은 도 13에 도시된 것과 다른 구성을 이용하여, 예를 들어 바람의 유동 방향이 도 13에 도시된 것과 대향하는 조건에서 작동할 수 있다. 도 14에서 화살표(836)로 도시한 바와 같이 바람의 유동이 일반적으로 제2 공기 유동 출구(826)를 향하는 조건에서는 제1 입구(826) 상의 루버형 댐퍼(830)가 개방된 위치에 있고, 제2 출구(828) 상의 댐퍼(830)는 폐쇄된 위치에 있다. 이러한 구성에서 공기는, 도 13에 도시된 구성과 연계하여 설명한 것과 유사하게, 즉 각 슈라우드 또는 팬 스택(808)을 통하여 유동하고, 튜브 또는 코일(814)과 접촉하는 각 열교환 부분(812)으로 진행한다. 코일 또는 튜브(814)와의 전술한 접촉의 결과, 열교환이 일어나고, 공기는 매우 차가워진다. 화살표(834)로 표시한 바와 같이, 차가운 공기 또는 방출물은 각 셀(822, 824)의 열교환 부분을 빠져나간다. 그러나, 화살표(834)로 표시한 바와 같이, 도 14에 도시된 구성에서는 차가운 공기 방출물이 셀(822b)의 열교환 부분을 빠져나가, 유동 경로를 거쳐 셀(824b) 내로 유동한다. 이후, 차가운 공기 흐름은 안쪽 공간(830)을 통해 안쪽 가열탑 셀(824b)로부터 유동 경로를 거쳐 안쪽 셀(824a)로 유동한다. 이후, 차가운 공기는 제1 공기 유동 출구(826)를 통해 바깥쪽 셀(822a)을 거쳐 제1 공기 유동 출구(826)를 통해 가열탑(820)을 빠져나간다.

도 13에 도시된 구성과 달리, 제1 공기 유동 출구(826)의 루버형 댐퍼(830)는 개방되고, 제2 공기 유동 출구(828)의 루버형 댐퍼(830)는 폐쇄된다. 따라서, 차가운 공기 또는 방출물은 가열탑 셀(822a, 822b, 824a, 824b)의 각 열교환 영역(812)을 빠져나오면 제1 공기 출구(826)를 통해 가열탑(820)을 빠져나간다.

도 13에 도시된 구성과 마찬가지로, 루버형 댐퍼(830)와 결합된 제1 및 제2 공기 유동 출구(826, 828)는 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)로 진입하는 입구 공기 유동(832)으로부터 방출물의 차가운 공기 유동을 격리시키는 것을 돕는 기능을 한 다. 예를 들어, 도 14에서 화살표(836)로 표시한 바와 같이 바람의 유동이 일반적으로 제2 공기 유동 출구(828)의 방향에 있는 바람 조건이 있을 때, 차가운 공기 또는 방출물은 제1 공기 유동 출구(826)를 통해 가열탑(820)을 빠져나간다. 이 구성에서, 차가운 공기 또는 방출물은 루버형 댐퍼(830)가 폐쇄되어 있어서 제2 공기 유동 출구(828)를 빠져나가는 것이 막힌다. 따라서, 차가운 공기 또는 방출물은 제1 공기 유동 출구(826)를 통해 빠져나가도록 강제 또는 안내된다. 따라서, 차가운 공기 또는 방출물은 전반적으로 바람의 유동 방향(836)과 동일한 방향으로 가열탑(820)을 빠져나가, 재순환이 발생할 가능성을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 제2 공기 유동 출구(828) 상에 위치한 루버형 댐퍼(830)를 폐쇄하는 것과 결합된 제1 공기 유동 출구(826)의 활용은, 각 가열탑 셀(822 ,824)을 빠져나가 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 통해 각 가열탑 셀(822 ,824)로 재진입하는 방출물의 발생을 감소시킨다.

댐퍼(830)는 기계식 액츄에이터에 의해 개폐 위치 사이에서 구동된다. 액츄에이터는, 예를 들어 풍향과 같은 대기 조건에 대응하여 탑의 작동 중에 가열탑 셀(400)의 작업자가 개폐시킬 출구(826, 828)를 선택 또는 지정하는 것을 허용하는 제어기(418)에 의해 작동될 수 있다. 또한, 제어기는 대기 조건 또는 대기 조건의 변화를 감지하는 센서를 포함할 수 있어, 그에 따라 공기 유동 출구를 개폐함으로써 가열탑(820)의 구성을 자동으로 변화시킨다.

도 15 및 도 16에는 전체적으로 도면 부호 838로 표시되고 풍향과 같은 대기 조건에 순응할 수 있는 가열탑 셀의 횡입면도(transverse elevation view)가 도시 되어 있다. 가열탑 셀(838)은 도 13 및 도 14에 도시된 것과 유사하다. 그러나, 도 13 및 도 14에 도시된 실시예는 루버형 댐퍼를 활용하는 반면, 가열탑 셀(838)은 전체적으로 도면 부호 840a, 840b로 표시된, 대향하는 제1 및 제2 공기 발생기 조립체를 활용한다.

가열탑 셀(838)은 각각 열교환 부분(812)을 가진 기계통풍식 가열탑 셀이다. 전술한 실시예들과 같이 열교환 부분(812)은 열교환 또는 열전달을 위해 일련의 또는 한 묶음의 튜브 또는 서펜타인 코일(814)을 활용하며, 가열되는 유체는 이를 통해 유동한다. 이 코일 또는 튜브(814)는 그룹, 묶음, 및/또는 팩으로 배향 또는 배치될 수 있고, 일부 또는 모든 튜브는 열교환 또는 열전달을 용이하게 하는 것을 돕기 위해 여기에 핀(fin)이 부착될 수 있다.

전술한 바와 같이, 각 가열탑 셀(838)은 제1 및 제2 공기 발생기 조립체(840a, 840b)를 갖고, 각각 팬 스택 또는 슈라우드를 포함한다. 제1 공기 발생기는 제1 측벽(842)에 연결되고, 제2 공기 발생기는 제1 측벽(842)에 대향하는 제2 측벽(844)에 연결된다. 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 대향하는 제1 및 제2 공기 발생기(840a, 840b)는 열교환 부분(812)이 이들 사이에서 연장되도록 배치된다. 제1 공기 발생기(840a)는 가열탑 셀(838)을 통해 제1 방향으로 공기 유동을 끌어당기고, 제1 방향으로 공기를 배출하도록 작동하는 반면, 제2 공기 발생기(840b)는 가열탑 셀(838)을 통해 제2 대향 방향으로 공기 유동을 끌어당기고, 제2 대향 방향으로 공기를 배출하도록 작동한다. 제1 및 제2 공기 유동 발생기(840a, 840b)에 의해 발생된 공기 유동의 전술한 대향 또는 역방향은 가열탑 셀(838)이 바람 조 건과 같은 변화하는 대기 조건에 순응하는 것을 가능하게 한다.

예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 바람의 유동은 전반적으로 화살표(846)로 표시한 바와 같이 제2 공기 발생기(840b)를 향한 방향으로 되어 있고, 가열탑 셀(838)은, 작동 중에 제1 공기 발생기(840a)는 작동가능하고, 제2 공기 발생기(840b)는 아이들 상태에 있는 제1 구성으로 작동될 수 있다. 제1 구성에 의해, 제1 공기 발생기(840a)는 가열탑 셀(838)을 통해 공기를 끌어들이는 기능을 하는 반면, 제2 공기 발생기(840b)는 아이들 상태에서 공기 유동 입구를 제공함을 이해한다.

따라서, 도 15에서 화살표(848)로 표시한 바와 같이, 제1 구성의 작동 중에 제2 공기 유동 발생기(840b)는 공기 유동 입구를 제공하고, 제1 공기 유동 발생기(840a)는 제2 공기 유동 발생기(840b)를 통해 가열탑 셀(838) 내로 공기를 끌어들이는 기능을 한다. 공기는 가열탑 셀(838) 내로 끌어들여지면서, 도 12 내지 도 14에 도시한 실시예와 연계하여 앞서 논의한 바와 같이 열교환이 일어나는 각 열교환 부분(812)을 통해 유동한다. 차가운 방출물은 열교환 부분(812)을 빠져나갈 때, 화살표(850)로 표시한 바와 같이 제1 공기 유동 발생기(840a)를 거쳐 가열탑 셀(838)을 빠져나간다.

전술한 가열탑 셀(838) 구성은 아이들 상태의 제2 공기 발생기(840b), 즉 공기 입구를 통해 셀(838) 내로 공기를 끌어들이고, 바람의 유동(846) 방향으로 차가운 방출물을 배출함으로써, 가열탑 셀(838) 내로 유동하는 공기로부터 차가운 공기 방출물의 유동을 격리시키는 것을 돕는 기능을 한다. 제1 공기 발생기(840a)는 셀 을 통해 공기를 끌어들이고 제2 공기 발생기(840b)는 아이들 상태인 이러한 구성은 재순환의 발생을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 이러한 구성은 차가운 공기 또는 방출물이 바람의 방향으로 배출되도록 하고, 가열탑 방출물이 가열탑 셀(838)을 빠져나가 제2 공기 발생기(840b)를 통해 셀로 재진입할 가능성을 감소시킨다.

도 16에서는, 가열탑 셀(838)이 도 15와 연계하여 전술한 제1 구성과 반대인 제2 구성에서 작동할 수 있다. 제1 구성의 작동 중에 제1 공기 유동 발생기는 아이들 상태에 있고, 제2 공기 발생기(840b)는 작동가능하다. 제2 구성에 의해, 제2 공기 유동 발생기(840b)는 가열탑 셀(838)을 통해 공기를 끌어들이는 기능을 하는 반면, 제1 공기 유동 발생기(840a)는 아이들 상태에서 공기 유동 입구를 제공함을 이해한다.

따라서, 도 16에서 화살표(848)로 표시한 바와 같이, 제2 구성의 작동 중에 제1 공기 유동 발생기(840a)는 공기 유동 입구를 제공하고, 제2 공기 유동 발생기(840b)는 제1 공기 유동 발생기(840b)를 통해 가열탑 셀 내로 공기를 끌어들이는 기능을 한다. 공기는 가열탑 셀(838) 내로 끌어들여지면서, 도 12 내지 도 14에 도시한 실시예와 연계하여 앞서 논의한 바와 같이 열교환이 일어나는 각 열교환 부분(812)을 통해 유동한다. 차가운 공기 또는 방출물은 열교환 부분(812)을 빠져나갈 때, 화살표(850)로 표시한 바와 같이 제1 공기 유동 발생기(840a)를 거쳐 가열탑 셀(838)을 빠져나간다.

전술한 제2 구성은 아이들 상태의 제1 공기 발생기(840a), 즉 공기 입구를 통해 셀(838) 내로 공기를 끌어들이고, 바람의 유동(846) 방향으로 제2 공기 유동 발생기(840b)를 통해 차가운 공기 방출물을 배출함으로써, 가열탑 셀(838) 내로 유동하는 공기로부터 차가운 공기 또는 방출물의 유동을 격리시키는 것을 돕는 기능을 한다. 제2 공기 발생기(840b)는 셀(388)을 통해 공기를 끌어들이고 제1 발생기(840a)는 아이들 상태인 이러한 구성은 재순환의 발생을 감소시킨다. 더 구체적으로 말해서, 이러한 구성은 차가운 방출물이 바람의 방향으로 배출되도록 하고, 가열탑 방출물이 출구를 통해 가열탑 셀(838)을 빠져나가 입구를 통해 셀로 재진입할 가능성을 감소시킨다.

앞서 논의한 실시예와 마찬가지로, 대향하는 제1 및 제2 공기 유동 발생기(840a, 840b)는, 작업자가 제1 및 제2 가열탑 셀 구성 사이에서 선택하는 것을 허용하는 제어기(418)에 의해 작동 위치와 아이들 위치 사이에서 전환될 수 있다. 이와 달리, 제어기는 대기 조건 또는 대기 조건의 변화를 감지하는 센서를 포함할 수 있어, 그에 따라 제1 및 제2 구성 사이에서 가열탑의 구성을 자동으로 변경한다.

도 17 및 도 18에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전체적으로 도면 부호 852로 표시된 가열탑의 횡단면도가 도시되어 있다. 도시된 실시에에서는 가열탑(852)이 4개의 가열탑 셀(822, 824)을 포함하지만, 추가적인 또는 더 적은 수의 셀이 활용될 수 있다. 도시된 가열탑(852)의 실시예는 도 13 및 도 14와 연계하여 앞서 개시한 실시예와 유사하게 풍향과 같은 대기 조건에 순응할 수 있다. 그러나, 기계적으로 구동되는 루버 대신, 도 17 및 도 18에 도시된 실시예은 열교환 부분(812) 바로 아래에 위치한 회전 베인(854)을 활용한다. 이와 달리, 가열탑(852) 은 도시된 것들 대신 일련의 작은 회전 베인을 활용할 수 있다.

따라서, 도 17에서, 예를 들어 화살표(856)로 표시한 바와 같이 제1 방향으로의 유동과 같은 바람 조건을 가진 대기 조건이 존재할 때, 가열탑(852)은 제1 구성에서 작동한다. 제1 구성에 의해, 회전 베인(854)은 제1 공기 유동 출구(826) 쪽의 제1 위치로 제1 방향으로 회전되는 것이 이해된다. 이 제1 구성의 작동 중에, 공기는 도 13 및 도 14에 도시된 실시예와 연계하여 앞서 논의한 바와 같이 슈라우드(808)를 통해 개별 가열탑 셀(822, 824) 내로 끌어들여진다. 차가운 공기 또는 방출물이 각 가열탑 셀(822, 824)의 각 열교환 부분(812)을 빠져나갈 때, 차가운 방출물은 회전 베인(854)과 접촉한다. 화살표(834)로 도시한 바와 같이, 차가운 공기 또는 방출물은 베인(854)과 접촉하면서 제1 공기 유동 출구(826)의 방향으로 편향 또는 강제된다. 따라서, 개별 가열탑 셀(822a, 822b, 824a, 824b)을 빠져나간 방출물은 각 베인(854)에 의해 제1 공기 유동 출구(826) 쪽으로 편향 또는 강제되어, 바람의 방향으로 가열탑(852)을 빠져나간다.

도 13 및 도 14에 도시된 실시예의 루버형 댐퍼(830)와 마찬가지로, 회전 베인(854)의 배치는 제1 출구(826)를 빠져나가는 차가운 공기 또는 방출물의 유동으로부터 입구 또는 슈라우드(808) 내로의 공기의 유동을 격리시키는 기능을 한다. 이러한 회전 베인(854)의 방향은 바람과 함께 방출물을 배출하고 재순환의 발생 가능성을 감소시키는 것을 돕는다.

도 18에서, 예를 들어 화살표(856)로 표시한 바와 같이 제2 방향으로의 유동과 같은 바람 조건을 가진 대기 조건이 존재할 때, 가열탑(852)은 제2 구성에서 작 동한다. 제2 구성에 의해, 회전 베인(854)은 제2 공기 유동 출구(828) 쪽의 제2 위치로 회전되는 것이 이해된다. 전술한 제2 구성의 작동 중에, 공기는 도 13 및 도 14에 도시된 실시예와 연계하여 앞서 논의한 바와 같이 슈라우드(808)를 통해 개별 가열탑 셀(822, 824) 내로 끌어들여진다. 차가운 공기 또는 방출물은 각 가열탑 셀(822, 824)의 각 열교환 부분(812)을 빠져나가면서 제2 공기 유동 출구(828)쪽으로 회전하는 회전 베인(854)과 접촉한다. 화살표(834)로 도시한 바와 같이, 방출물은 베인(854)과 접촉하면서 제2 공기 유동 출구(828)의 방향으로 편향 또는 강제된다. 따라서, 개별 가열탑 셀(822a, 822b, 824a, 824b)을 빠져나간 방출물은 각 베인(854)에 의해 제2 공기 유동 출구(828) 쪽으로 편향 또는 강제되어, 바람의 방향으로 가열탑(852)을 빠져나간다.

회전 베인(854)의 배치는 제1 출구(826)를 빠져나가는 차가운 공기 또는 방출물(834)의 유동으로부터 입구 또는 슈라우드(808) 내로의 공기의 유동을 격리시키는 기능을 한다. 이러한 회전 베인(854)의 방향은 바람과 함께 방출물을 배출하고 재순환의 발생 가능성을 감소시키는 것을 돕는다.

회전 베인(854)은 제어기(418)를 이용하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 또는 액츄에이터를 통해 회전될 수 있다. 제어기(418)는, 예를 들어 풍향에 대응하여 가열탑(852)의 작동 중에 가열탑 작업자가 회전 베인(854)이 배향되는 제1 또는 제2 위치를 선택 또는 지정하는 것을 허용한다. 또한, 제어기(418)는 대기 조건 또는 대기 조건의 변화를 감지하는 센서를 포함할 수 있어, 그에 따라 제1 또는 제2 위치로 회전 베인(854)을 자동으로 회전시킨다.

도 19 및 도 20에는 전체적으로 도면 부호 858로 표시되고 4개의 개별 가열탑 셀(860)을 가진 가열탑의 횡단면도가 도시되어 있다. 도 19 및 도 20은 4개의 가열탑 셀(860) 단면도를 도시하지만, 가열탑(858)은 바람직한 또는 필요한 가열탑(858)의 열전달 용량에 따라 더 많거나 더 적은 수의 셀을 활용할 수 있다.

도 17 및 도 18에 도시된 실시예와 마찬가지로, 가열탑(858)은 풍향과 같은 대기 조건에 순응할 수 있으며, 각 가열탑 셀(860)은 전체적으로 도면 부호 862로 표시된 회전 베인을 갖는다. 그러나, 도 17 및 도 18에 도시된 실시예는 강제 통풍 가열탑(852)인 반면, 도 19 및 도 20에 도시된 실시예는 각 가열탑 셀(860)이 유도 통풍(induced draft) 셀인 기계식 유도 통풍 가열탑이다.

도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 각 가열탑 셀(860)은 앞서 개시한 실시예와 연계하여 설명한 것과 유사하게 내부에 공기 유동 발생기가 배치된 팬 스택 또는 슈라우드(808)와 열교환 부분(812)을 갖는다. 그러나, 가열탑(858) 및 각 가열탑 셀의 "유도 구성"으로 인해, 열교환 부분(812)은 앞서 개시한 실시예에서의 방향과 같이 팬 스택 또는 슈라우드(808)의 아래가 아닌 위에 배치된다. 더 구체적으로 말해서, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 가열탑 셀(860)의 열교환 부분(812)은 가열탑(858)의 수직축(864)을 따라 제1 축 위치에 배치되고, 가열탑 셀(860)의 팬 스택 또는 슈라우드(808)는 열교환 부분(812) 아래의 제2 축 위치에 위치한다. 가열탑 셀(860)은 열교환 부분(812)과 팬 스택 또는 슈라우드(808) 사이에 수직축을 따라 제3 축 위치에 위치한 밀폐된 구역 또는 공간(866)도 포함한다.

전술한 바와 같이, 각 가열탑 셀(860)은 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이 회전 베인(862) 시리즈 또는 세트를 갖는다. 도 17 및 도 18에 도시된 실시예와 연계하여 설명된 것과 마찬가지로, 회전 베인(862)은 풍향과 같은 대기 조건에 대응하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전될 수 있다. 도 19는 제1 위치에 있는 회전 베인(862)을 도시하며, 도 20은 제2 위치에 있는 베인(862)을 도시한다.

회전 베인(862)은 제어기(418)를 이용하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 또는 액츄에이터를 통해 회전될 수 있다. 제어기(418)는, 예를 들어 풍향에 대응하여 가열탑(858)의 작동 중에 가열탑 작업자가 회전 베인(854)이 배향되는 제1 또는 제2 위치를 선택 또는 지정하는 것을 허용한다. 또한, 제어기(418)는 대기 조건 또는 대기 조건의 변화를 감지하는 센서를 포함할 수 있어, 그에 따라 제1 또는 제2 위치로 회전 베인(862)을 자동으로 회전시킨다.

특히 도 19에서는, 바람 조건, 예를 들어 화살표(856)로 표시한 방향으로의 유동과 같은 대기 조건이 존재할 때, 가열탑(858)은 바람직하게는 제1 구성에서 작동한다. 도시된 실시예에서는 도 17에 도시된 것과 같이 제1 구성에 의해, 회전 베인(862)이 제1 공기 유동 출구(826) 쪽 제1 방향으로 회전 또는 배치되는 것으로 이해한다.

이 제1 구성에서의 작동 중에, 공기는 화살표(868)로 표시한 하향 방향으로 공기 유동 발생기를 통해 각 개별 가열탑 셀(860) 내로 끌어들여진다. 열교환 부분(812), 밀폐 공간(866), 및 팬 스택 또는 슈라우드(808)의 전술한 배치로 인해, 공기의 하방 유동은 초기에 가열탑 셀(860)의 각 열교환 부분(812)과 접촉하여, 열교환이 일어난다. 차가운 공기 또는 방출물은 열교환 부분(812)을 빠져나가면서, 밀폐 공간(866)을 통해 유동하고, 이후 화살표(868)로 표시한 바와 같이 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 통해 끌어들여진다. 이후, 차가운 방출물은 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)로부터 배출되어, 회전 베인(862)과 접촉한다. 화살표(868)로 도시한 바와 같이, 차가운 방출물은 회전 베인(862)과 접촉하면서 제1 공기 유동 출구(826) 쪽으로 편향 또는 강제된다. 따라서, 개별 가열탑 셀(860)을 빠져나가는 차가운 방출물은 각 베인(862)에 의해 제1 공기 유동 출구(826)를 통하는 쪽으로 편향 또는 강제되어, 바람의 방향으로 가열탑(858)을 빠져나간다.

도 20에서, 바람 조건, 예를 들어 화살표(856)로 표시한 바와 같이 제2 대향 방향으로의 유동을 가진 대기 조건이 존재할 때, 가열탑(858)은 제2 구성에서 작동한다. 도시된 실시예에서는 도 18에 도시된 것과 같이 제2 구성에 의해, 회전 베인(862)이 제2 공기 유동 출구(828) 쪽 제2 방향으로 회전 또는 배치되는 것으로 이해한다.

제2 구성에서의 작동 중에, 공기는 화살표(868)로 표시한 하향 방향으로 공기 유동 발생기를 통해 각 개별 가열탑 셀(860) 내로 끌어들여진다. 열교환 부분(812), 밀폐 공간(866), 및 팬 스택 또는 슈라우드(808)의 전술한 배치로 인해, 공기의 하방 유동은 초기에 가열탑 셀(860)의 각 열교환 부분(812)과 접촉하여, 열교환이 일어난다. 차가운 방출물은 열교환 부분(812)을 빠져나가면서, 밀폐 공간(866)을 통해 유동하고, 이후 화살표(868)로 표시한 바와 같이 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 통해 끌어들여진다. 이후, 차가운 방출물은 각 팬 스택 또는 슈라우드(808)로부터 배출되어, 회전 베인(862)과 접촉한다. 화살표(868)로 도시한 바와 같이, 차가운 방출물은 회전 베인(862)과 접촉하면서 제2 공기 유동 출구(828) 쪽으로 편향 또는 강제된다. 따라서, 개별 가열탑 셀(860)을 빠져나가는 차가운 방출물은 각 베인(862)에 의해 제2 공기 유동 출구(828)를 통하는 쪽으로 편향 또는 강제되어, 바람의 방향으로 가열탑(858)을 빠져나간다.

회전 베인(862)의 배치는 제1 출구(826)를 빠져나가는 방출물(834)의 유동으로부터 각 가열탑 셀(860) 내로의 공기의 유동을 격리시키는 기능을 한다. 이러한 회전 베인(854)의 방향은 바람의 방향으로 방출물을 배출하고 재순환의 발생 가능성을 감소시키는 것을 돕는다.

회전 베인(862)은 제어기(418)를 이용하여 작동된다. 제어기(418)는 가열탑 작업자가 가열탑의 작동 중에 회전 베인(862)을 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전시키는 것을 허용한다. 전술한 실시예와 마찬가지로, 제어기(418)는 대기 조건을 감지하는 센서를 포함할 수 있어, 제1 위치 또는 제2 위치로 회전 베인(862)을 자동으로 회전시킨다.

도 21 및 도 22에는 전체적으로 도면 부호 870으로 표시되고 4개의 개별 가열탑 셀(872)을 가진 가열탑의 횡단면도가 도시되어 있다. 도 21 및 도 22은 4개의 가열탑 셀(872) 단면도를 도시하지만, 가열탑(870)은 바람직한 또는 필요한 가열탑(870)의 열전달 용량에 따라 더 많거나 더 적은 수의 셀을 활용할 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 실시예와 마찬가지로, 가열탑(870)은 풍향과 같은 대기 조건에 순응할 수 있다. 그러나, 도 13 및 도 14에 도시된 실시예는 대기 조건에 순응하는 루버형 댐퍼(830) 등을 활용하는 반면, 도 21 및 도 22에 도시된 가 열탑 실시예(870)는 이러한 조건에 순응하는 공기 유동의 역방향을 활용한다. "공기 유동의 역방향"에 의해, 각 가열탑 셀(872)은 상기 실시예와 유사한 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 포함하는 것으로 이해하지만, 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이 가열탑 셀은 제1 상부 팬(874)와 제2 하부 팬(876)을 포함하는 이중 팬 조립체를 갖는다. 전술한 이중 팬 조립체(874, 876)는 가열탑(870)이 다양한 바람 조건에서 작동하는 것을 가능하게 하며, 각 가열탑 셀(872)이 바람 조건에 대응하여 상방 공기 유동을 활용하거나, 이와 달리 바람 조건에 대응하여 하방 공기 유동을 활용하는 것을 허용한다.

따라서, 가열탑 셀(872)은 전술한 실시예들과 유사하게 프레임 조립체 또는 구조물(806)에 연결된 열교환 부분(812)을 포함하는 기계통풍식 셀이다. 가열탑(870)은 전체적으로 도면 부호 878로 표시된 제1 외벽 또는 측면과 제2 외벽 또는 측면(880)을 포함한다. 제1 벽 또는 측면(878)은 솔리드(solid)이거나 공기 유동을 허용하지 않는 반면, 제2 벽 또는 측면(880)은 공기 유동 경로 또는 가열탑(870)을 위한 개구를 제공한다. 공기 유동 경로는 열교환 부분(812)과 가열탑(870)의 바닥 또는 베이스(809) 사이에서 적어도 부분적으로 연장되며, 열교환 부분(812)과 베이스(809) 사이에서 전체 거리를 연장될 수 있다.

전술한 바와 같이, 각 가열탑 셀(872)은 상부 팬(874)과 하부 팬(876)을 가진 다중 또는 이중 팬 조립체를 갖는다. 상부 팬(874)은 도 21에서 화살표(882)로 도시한 바와 같이 각 가열탑 셀(872)을 통한 상방 공기 유동을 제공한다. 이와 달리, 하부 팬(876)은 도 22에서 화살표(884)로 도시한 바와 같이 하방 공기 유동을 제공한다.

상하부 팬(874, 876)은 제어기(418)를 사용하여 작동된다. 제어기(418)는 가열탑의 작동 중에 사용된 팬, 상부 팬(874), 또는 하부 팬(876)을 선택 또는 지정하는 것을 허용한다. 전술한 실시예들과 마찬가지로, 제어기(418)는 대기 조건을 감지하는 감지 수단을 포함할 수 있어, 사용될 팬(874, 876)을 자동으로 지정 또는 선택한다.

특히 도 21에서, 예를 들어 화살표(886)로 표시한 바와 같이 유동 방향이 전반적으로 제2 측면(880)을 향하는 바람 조건이 존재할 때, 가열탑은 제1 구성에서 작동할 수 있다. 이 제1 구성에서, 상부 팬(874)은 작동가능하고, 하부 팬(876)은 아이들 상태에 있다. 또한, 이 구성에서는 제2 측면(880)이 공기 유동 입구를 제공한다. 따라서, 작동 중에 상부 팬(874)은 화살표(882)로 표시한 바와 같이 상방 공기 유동을 제공하고, 공기는 초기에 제2 측면(880)을 통해 셀로 진입한다. 이후, 공기 유동은 공기 유동 경로를 통해 각 가열탑 셀(872)로 진행하여, 화살표(882)로 표시한 바와 같이 각 열교환 부분(812) 쪽 상방으로 유동한다. 이후, 차가운 방출물은 열교환 부분(812)을 빠져나가, 화살표(882)로 표시한 바와 같이 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 통해 가열탑 셀(872)로부터 배출된다.

도 22에서, 예를 들어 제2 대향 방향(886)으로의 바람의 유동과 같은 바람 조건이 존재할 때, 가열탑(870)은 제2 구성에서 작동할 수 있다. 이 제2 구성에서는, 상부 팬(874)이 아이들 상태에 있고, 하부 팬(876)은 작동 상태에 있다. 이 구성에서는 제2 측면(880)이 공기 유동 출구를 제공한다. 따라서, 작동 중에 상부 팬(874)은 화살표(884)로 표시한 바와 같이 하방 공기 유동을 제공하고, 공기는 초기에 팬 스택 또는 슈라우드(808)를 통해 셀로 진입한다. 이후, 공기 유동은 각 가열탑 셀(872)과 접촉하도록 진행한다. 이후, 차가운 방출물은 각 열교환 부분(812)을 빠져나가, 제2 측면(880)의 공기 유동 개구를 향하여 하방으로 유동한다. 이후, 차가운 방출물은 화살표(884)로 표시한 바와 같이 제2 측면(880)을 통해 가열탑 셀(872)로부터 배출된다.

상하부 팬(874, 876)의 활용은 가열탑 셀(872)을 빠져나가는 방출물의 유동으로부터 각 가열탑 셀(860) 안으로의 공기 유동을 격리시키는 것을 돕는다. 상부 팬(874) 또는 하부 팬(876)이 선택적 작동은 바람직한 방향으로 방출물을 배출하여 바람의 유동 및 풍향의 효과를 감소시키고, 따라서 재순환의 발생 가능성을 감소시키는 것을 돕는다.

본 발명의 많은 특징 및 장점들은 상세한 설명으로부터 명백하고, 따라서 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에 속하는 본 발명의 이러한 모든 특징 및 장점들은 첨부한 청구범위에 의해 포함되도록 하였다. 또한, 본 기술 분야의 당업자에게는 수많은 수정 및 변경이 용이하게 일어나므로, 도시하고 설명한 정확한 구성 및 작동으로 본 발명을 제한하는 것은 바람직하지 않으며, 따라서 모든 적절한 수정 및 등가물은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 분류될 수 있다.

Claims (25)

1. 상부 부분, 베이스, 및 수직축을 가진, 액체를 가열하는 가열탑 장치로서,

   입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구;

   제1 출구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제1 출구 도어를 갖는 제1 공기 유동 출구;

   제2 출구 공기 유동 흐름을 제공하고, 개폐 위치 사이에서 이동하는 제2 출구 도어를 갖는 제2 공기 유동 출구; 및

   가열되는 액체가 유동하는 코일을 포함하는 열교환 부분을 포함하며,

   상기 가열탑은, 상기 제1 출구 도어가 개방 위치에 있고 상기 제2 출구 도어는 폐쇄 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하고, 상기 가열탑은, 상기 제1 출구 도어가 폐쇄 위치에 있고 상기 제2 출구 도어는 개방 위치에 있는 제2 구성에서 작동가능하며, 상기 가열탑은 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환될 수 있는, 가열탑 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 공기 유동 출구는 상기 제2 공기 유동 출구에 대향하는, 가열탑 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 출구 도어는 개폐 위치 사이에서 이동하는 복수의 루버형 댐퍼(louvered damper)이고, 상기 제2 출구 도어는 상기 개폐 위치 사이에서 이동하는 복수의 루버인, 가열탑 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 출구 도어는 폴딩(folding) 도어, 롤업(roll-up) 도어, 셔터, 및 직물 커튼 중의 적어도 하나이며, 상기 제2 출구 도어는 폴딩 도어, 롤업 도어, 셔터, 및 직물 커튼 중의 적어도 하나인, 가열탑 장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 열교환 부분과 베이스 사이에서 연장하고, 상기 제1 공기 유동 출구가 배치되는 제1 측벽; 및

   상기 제1 측벽에 대향하고, 상기 열교환 부분과 베이스 사이에서 연장하며, 상기 제2 공기 유동 출구가 배치된 제2 측벽을 더 포함하는 가열탑 장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 개폐 위치 사이에서 상기 제1 및 제2 공기 유동 출구 도어의 운동을 제어하는 제어기를 더 포함하는 가열탑 장치.
7. 액체를 가열하는 가열탑 장치로서,

   제1 공기 유동 경로를 갖는 제1 측벽;

   제2 공기 유동 경로를 갖는 제2 측벽;

   상기 제1 공기 유동 경로에 연결된 제1 공기 유동 발생기;

   상기 제2 공기 유동 경로에 연결된 제2 공기 유동 발생기; 및

   상기 제1 공기 유동 경로와 상기 제2 공기 유동 경로 사이에서 연장하는 열교환 영역을 포함하고, 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽은 서로 대향하며,

   상기 가열탑은, 상기 제1 공기 유동 발생기는 작동 상태에 있고, 상기 제2 공기 유동 발생기는 아이들(idle) 상태에 있으며, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고, 상기 제2 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는 제1 구성에서 작동가능하고,

   상기 가열탑은, 상기 제2 공기 유동 발생기는 작동 상태에 있고, 상기 제1 공기 유동 발생기는 아이들 상태에 있으며, 상기 제2 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는, 제2 구성에서 작동가능한, 가열탑 장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 열교환 영역은 복수의 열교환 코일을 포함하는, 가열탑 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 복수의 열교환 코일은 핀(fin)을 포함하는, 가열탑 장치.
10. 청구항 7에 있어서,

    아이들 위치와 작동 위치 사이에서 상기 제1 공기 유동 발생기와 상기 제2 공기 유동 발생기를 제어하는 제어기를 포함하는 가열탑 장치.
11. 상부 부분, 베이스, 및 수직축을 가진, 액체를 가열하는 가열탑 장치로서,

    지지 프레임;

    입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구;

    제1 공기 유동 출구;

    제2 공기 유동 출구;

    가열될 액체가 유동하고, 제1 축 위치에서 상기 지지 프레임에 장착된 열교환 부분; 및

    상기 제1 축 위치 아래의 제2 축 위치에서 상기 지지 프레임에 장착된 적어도 하나의 공기 유동 베인을 포함하고, 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인은 상기 제1 공기 유동 출구 쪽 제1 위치와 상기 제2 공기 유동 출구쪽 제2 위치 사이에서 이동가능하며,

    상기 가열탑 장치는, 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제1 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하고, 상기 가열탑 장치는, 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제2 위치에 있는 제2 구성에서 작동가능한, 가열탑 장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 적어도 하나의 공기 유동 베인은 복수의 공기 유동 베인인, 가열탑 장치.
13. 청구항 11에 있어서,

    상기 열교환 부분은 일련의 열교환 코일을 포함하는, 가열탑 장치.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 열교환 코일은 핀을 포함하는, 가열탑 장치.
15. 청구항 11에 있어서,

    상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인의 운동을 제어하는 제어기를 더 포함하는 가열탑 장치.
16. 상부 부분, 베이스, 및 수직축을 가진, 액체를 가열하는 가열탑 장치로서,

    지지 프레임;

    입구 공기 유동 흐름을 제공하는 공기 유동 입구;

    제1 공기 유동 출구;

    제2 공기 유동 출구;

    가열될 액체가 유동하고, 제1 축 위치에서 상기 지지 프레임에 장착된 열교 환 부분;

    내부에 배치된 공기 유동 발생기를 포함하고, 상기 제1 위치 아래의 제2 축 위치에서 상기 지지 프레임에 장착된 슈라우드;

    상기 슈라우드에 장착되고, 상기 제1 공기 유동 출구 쪽 제1 위치와 상기 제2 공기 유동 출구 쪽 제2 위치 사이에서 이동가능한 적어도 하나의 공기 유동 베인을 포함하고,

    상기 가열탑 장치는, 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제1 위치에 있는 제1 구성에서 작동가능하고, 상기 가열탑 장치는, 적어도 하나의 공기 유동 베인이 상기 제2 위치에 있는 제2 구성에서 작동가능한, 가열탑 장치.
17. 청구항 16에 있어서,

    상기 적어도 하나의 공기 유동 베인은 복수의 공기 유동 베인인, 가열탑 장치.
18. 청구항 16에 있어서,

    상기 열교환 부분은 일련의 열교환 코일을 포함하는, 가열탑 장치.
19. 청구항 18에 있어서,

    상기 열교환 코일은 핀을 포함하는, 가열탑 장치.
20. 액체를 가열하는 가열탑 장치로서,

    제1 측벽과, 상기 제1 측벽에 대향하는 제2 측벽을 제공하는 지지 프레임;

    상기 지지 프레임에 장착되고, 제1 공기 유동 발생기와 제2 공기 유동 발생기를 포함하며, 제1 공기 유동 경로를 제공하는 슈라우드;

    상기 지지 프레임에 장착된 열교환 부분; 및

    제2 공기 유동 경로를 포함하고,

    상기 가열탑은, 상기 제1 공기 유동 발생기가 작동 상태에서 제1 공기 유동 흐름을 발생시키고, 상기 제2 공기 유동 발생기는 아이들 상태에 있으며, 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고 상기 제2 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는 제1 구성에서 작동가능하고,

    상기 가열탑은, 상기 제2 공기 유동 발생기가 작동 상태에서 제2 공기 유동 흐름을 발생시키고, 상기 제1 공기 유동 발생기는 아이들 상태에 있으며, 상기 제2 공기 유동 경로는 공기 유동 출구를 제공하고 상기 제1 공기 유동 경로는 공기 유동 입구를 제공하는 제2 구성에서 작동가능한, 가열탑 장치.
21. 청구항 20에 있어서,

    상기 열교환 부분은 일련의 열교환 코일을 포함하는, 가열탑 장치.
22. 청구항 21에 있어서,

    상기 열교환 코일은 핀을 포함하는, 가열탑 장치.
23. 가열탑을 이용하여 액체를 가열하는 방법으로서,

    적어도 하나의 공기 유동 베인을 제1 공기 유동 출구 쪽 제1 위치로 회전시키는 단계;

    공기 유동 입구를 통해 상기 가열탑 내로 공기 흐름을 끌어들이는 단계;

    일련의 코일 위로 상기 공기 흐름을 보내는 단계;

    상기 공기 흐름을 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인과 접촉시키는 단계; 및

    상기 제1 공기 유동 출구를 향해 제1 방향으로 상기 공기 흐름을 안내하는 단계를 포함하는, 액체를 가열하는 방법.
24. 청구항 23에 있어서,

    상기 적어도 하나의 공기 유동 베인을 제2 공기 유동 출구 쪽 제2 위치로 회전시키는 단계;

    상기 공기 유동 입구를 통해 상기 가열탑 내로 상기 공기 흐름을 끌어들이는 단계;

    상기 일련의 코일 위로 상기 공기 흐름을 보내는 단계;

    상기 공기 흐름을 상기 적어도 하나의 공기 유동 베인과 접촉시키는 단계; 및

    상기 제2 공기 유동 출구를 향해 제2 방향으로 상기 공기 흐름을 안내하는 단계를 더 포함하는, 액체를 가열하는 방법.
25. 적어도 하나의 공기 안내 수단을 제1 공기 유동 출구 쪽 제1 위치로 회전시키는 수단;

    공기 유동 입구를 통해 가열탑 내로 공기 흐름을 끌어들이는 수단;

    일련의 코일 위로 상기 공기 흐름을 보내는 수단;

    상기 공기 흐름을 상기 적어도 하나의 공기 안내 수단과 접촉시키는 수단;

    상기 공기 흐름을 상기 제1 공기 유동 출구를 향해 제1 방향으로 안내하는 수단을 포함하는, 액체를 가열하는 가열탑 장치.

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