KR20090000684U - 스프래쉬 그리드 필라 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각탑의 하우징 내부에 설치되는 필라를 통과하는 냉각수와 공기와의 접촉 면적을 증대시키면서 냉각수가 필라를 통해 고르게 분산되어 냉각수의 흐름 속도가 감속된 상태로 느리게 흘러내릴 수 있도록 하여 냉각수와 외부 공기와의 열교환 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 스프래쉬 그리드 필라에 관한 것으로, 고온의 냉각수를 냉각시 회전하는 송풍팬이 상부에 장착되고 하부에 인접한 주변에는 공기 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부로 고온의 냉각수를 유입하기 위한 냉각수 공급관과, 상기 하우징 내부의 냉각수 공급관에 복수개 설치되어 하우징의 내부에 냉각수를 분사시키기 위한 분사 노즐과, 상기 하우징 내부의 분사 노즐 하부에 적층되도록 복수개 설치되어 냉각수와 외부 공기를 접촉시키는 필라를 구비하는 냉각탑에 있어서, 상기한 각각의 필라(20)의 몸체(22)는 가로 및 세로 방향으로 연결되는 기준면인 전체 테두리부가 굴곡진 웨이브 형상을 갖도록 형성하되, 상기 필라(20)의 몸체(22) 전체 테두리부 내측에는 복수개의 통공(24)을 갖는 그물망의 형상이 상호 연결되어 반복 형성되어 구성된 것을 그 특징으로 한다.

냉각탑, 필라

Description

스프래쉬 그리드 필라{Splash grid filler}

본 고안은 스프래쉬 그리드 필라에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각탑의 하우징 내부에 설치되는 필라를 통과하는 냉각수와 공기와의 접촉 면적을 증대시키면서 냉각수가 필라를 통해 고르게 분산되어 냉각수의 흐름 속도가 감속된 상태로 느리게 흘러내릴 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 공기 조화설비, 냉동 및 냉장 장치 등에서 냉동기나 산업용 열교환기기는 제거시켜야 하는 폐열을 수반하게 되고, 이 폐열을 제거하기 위해서는 냉각 매체를 이용하여 폐열을 대기로 방출해야 하기 때문에 냉동기, 열교환기 또는 공기 조화설비에는 열교환을 한 고온의 냉각수로부터 열을 흡수하여 저온의 냉각수를 지속적으로 공급하기 위해서 냉각탑이 구비된다.

냉각탑의 냉각 방식은 피냉각 유체보다 온도가 낮은 대기상의 공기를 강제 대류시켜 현열 냉각을 하는 공랭식 냉각 및 냉각수와 공기의 접촉에 의한 증발 잠열을 이용하여 냉각하는 증발식 냉각으로 구분되며, 이러한 냉각탑은 어떤 다른 냉 각 장치보다 경제적이고 냉각 효과가 크기 때문에 널리 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 냉각탑을 개략적으로 나타낸 종단면도로서, 하우징(10)의 상부를 관통하는 냉각수 공급관(40)을 통해 공급되는 고온의 냉각수는 이 냉각수 공급관(40)의 하부에 설치된 복수개의 분사 노즐(30)을 통해 상기 하우징(10)의 내부로 분사되면 상기 분사 노즐(30)의 하부에 설치된 복수개의 필라(2)를 따라 상부에서 하부로 흘러내림과 동시에, 상기 하우징(10) 내의 상단 중앙에 장착된 송풍팬(50)의 회전에 의해 외부의 공기가 상기 하우징(10) 하부의 공기 유입구(60)를 통해 유입되어 상기 필라(filler)(2)를 통과하면서 하강하는 냉각수와 접촉하여 열교환을 하게 되는 과정을 반복하면서 고온의 냉각수를 냉각시키게 된다.

상기와 같이 냉각수가 공기와 직접 접촉하여 열교환이 이루어지게 되므로 인해 냉각탑의 성능과 효율은 냉각수와 공기의 접촉 시간과 접촉 면적에 의해 크게 좌우됨은 물론, 분사 노즐에서 분사된 고온의 냉각수가 필라에 고르게 분포되도록 유도하는 것도 냉각탑의 성능과 효율을 좌우하는 중요한 요인이다.

한편, 상기한 필라(2)는 통상적으로 복수개의 필라(2)가 적층된 구조로서 설치되는 데, 이러한 필라는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등과 같은 얇은 합성수지 재질로 제작된다.

그러나, 이와 같은 종래의 냉각탑에 설치되는 필라 중 간격 유지용 돌기가 형성되고 소정 형상을 갖는 단위 요철부가 횡방향으로 형성된 필라(2)는 공기의 흐름이 층류로 밖에는 이루어지지 않기 때문에 열교환 효율이 낮고, 접착제에 의해 서로 겹쳐지는 형상으로 부착하여 제작하기 때문에 제작이 불편하여 제작 시간이 많이 소요되고, 접착제를 사용하기 때문에 제작 단가가 상승하게 되며, 필라의 설치후 개별적으로 교체할 수가 없고, 서로 분리할 수가 없어서 세척시 세척 효과가 낮으며, 사용 수명이 짧아 해마다 교체해야 하므로 인해 유지보수 비용이 많이 소요되는 등의 많은 문제점이 있었다.

이에 따라, 복수개의 필라를 적층시키기 위해 길이가 다른 복수개의 간격 유지용 돌기를 지그재그 형태로 형성하고 수직 방향으로 냉각수가 흐르도록 하기 위한 필라나, 평면으로 형성된 필라 등도 제안되었으나, 냉각 성능 및 효율을 향상시키는 데 한계가 있는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 고안은 냉각탑의 하우징 내부에 설치되는 필라를 통과하는 냉각수와 공기와의 접촉 면적을 증대시키면서 냉각수가 필라를 통해 고르게 분산되어 냉각수의 흐름 속도가 감속된 상태로 느리게 흘러내릴 수 있도록 하여 냉각수와 외부 공기와의 열교환 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 스프래쉬 그리드 필라를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 고온의 냉각수를 냉각시 회전하는 송풍팬이 상부에 장착되고 하부에 인접한 주변에는 공기 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부로 고온의 냉각수를 유입하기 위한 냉각수 공급관과, 상기 하우징 내부의 냉각수 공급관에 복수개 설치되어 하우징의 내부에 냉각수를 분사시키기 위한 분사 노즐과, 상기 하우징 내부의 분사 노즐 하부에 적층되도록 복수개 설치되어 냉각수와 외부 공기를 접촉시키는 필라를 구비하는 냉각탑에 있어서, 상기한 각각의 필라의 몸체는 가로 및 세로 방향으로 연결되는 기준면인 전체 테두리부가 굴곡진 웨이브 형상을 갖도록 형성하되, 상기 필라의 몸체 전체 테두리부 내측에는 복수개의 통공을 갖는 그물망의 형상이 상호 연결되어 반복 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 스프래쉬 그리드 필라가 제공된다.

그리고, 상기 복수개의 필라를 적층하여 설치할 때 간격 유지용 돌기에 의해 상호 결합되는 필라의 결합시 웨이브 형상의 산과 골이 서로 대향하도록 결합시켜 배치된 것을 그 특징으로 한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 고안은 냉각탑의 하우징 내부에 설치되는 필라를 통과하는 냉각수와 공기와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있도록 필라 내부에서의 공기의 유동을 난류화시킴과 동시에 냉각수가 필라를 통해 고르게 분산되어 냉각수의 흐름 속도가 감속된 상태로 느리게 흘러내릴 수 있도록 함으로써 냉각수와 외부 공기와의 열교환 효율을 효율적으로 증대시켜 냉각탑의 냉각 성능을 대폭 향상시킬 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 고안이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 냉각탑을 개략적으로 나타낸 종단면도이고, 도 2는 본 고안의 필라를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 정면도이고, 도 4는 도 2의 평면도이며, 도 5는 본 고안의 필라가 적층된 상태를 나타낸 평면도이다.

본 고안은 냉각탑의 하우징(10) 내부에 복수개 적층되어 설치되는 각각의 스프래쉬 그리드 필라(20)의 몸체(22)는 가로 및 세로 방향으로 연결되는 기준면인 전체 테두리부가 굴곡진 웨이브(wave) 형상을 갖도록 형성하되, 상기 필라(20)의 몸체(22) 전체 테두리부 내측에는 복수개의 통공(24)을 갖는 그물망의 형상이 상호 연결되어 반복 형성되며, 상기 필라(20)의 몸체(22) 일측면에는 필라를 적층하여 설치시 상호 결합시키기 위한 간격 유지용 돌기(26)가 복수개 형성되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 냉각탑을 구성하는 하우징(10) 내부의 분사 노즐(30) 하부에 일정 간격으로 몸체(22)가 가로 및 세로 방향으로 연결되는 기준면인 전체 테두리부가 굴곡진 웨이브 형상을 갖도록 형성되고, 몸체(22)의 전체 테두리부 내측에는 복수개의 통공(24)을 갖는 그물망의 형상이 상호 연결되어 반복 형성된 복수개의 필라(20)를 설치한 상태에서 고온의 냉각수가 상기 분사 노즐(30)을 통해 분사되면 냉각수는 상기 필라(20)의 표면을 따라 상부에서 하부로 흐르면서 외부에서 유입되는 공기와 직접 접촉함으로써 열교환을 하게 된다.

이때, 상기 각각의 필라(20)의 몸체(22) 가로 방향으로 형성된 굴곡진 웨이브 형상 및 복수개의 통공(24)으로 인해 각각의 필라(30) 사이로 유입되는 공기의 흐름을 난류화시킬 수 있음으로써 상기 필라(20)를 따라 흘러내리는 냉각수와 필라(20)의 사이로 유입되는 공기와의 접촉 면적과 접촉 시간이 증대됨에 따라서 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 각각의 필라(20)의 몸체(22) 세로 방향으로 형성된 굴곡진 웨이브 형상 및 복수개의 통공(24)으로 인해 상기 분사 노즐(30)을 통해 분사되는 냉각수가 느리게 흐르도록 흐름 속도를 감속시킬 수 있어서 냉각수와 공기가 접촉하는 시간이 늘어남에 따라 고온의 냉각수가 가지고 있던 열에너지를 저온의 공기에 전달할 수 있는 시간이 늘어나게 되므로 인해 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 고안의 다른 실시예로서 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 복수개의 필라(20)를 적층하여 설치할 때 상기 간격 유지용 돌기(26)에 의해 상호 결합되는 필라(20)의 웨이브 형상의 산과 골을 서로 같은 웨이브 방향이 아닌, 상기 필라(20)의 결합시 어느 하나의 필라를 180도 회전시켜 웨이브 형상의 산과 골이 서로 대향하도록 결합시켜 배치할 수도 있다.

도 1은 일반적인 냉각탑을 개략적으로 나타낸 종단면도

도 2는 본 고안의 필라를 나타낸 사시도

도 3은 도 2의 정면도

도 4는 도 2의 평면도

도 5는 본 고안의 필라가 적층된 상태를 나타낸 평면도

도 6은 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 평면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20; 필라 22; 몸체

24; 통공 26; 간격 유지용 돌기

Claims (2)

1. 고온의 냉각수를 냉각시 회전하는 송풍팬이 상부에 장착되고 하부에 인접한 주변에는 공기 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부로 고온의 냉각수를 유입하기 위한 냉각수 공급관과, 상기 하우징 내부의 냉각수 공급관에 복수개 설치되어 하우징의 내부에 냉각수를 분사시키기 위한 분사 노즐과, 상기 하우징 내부의 분사 노즐 하부에 적층되도록 복수개 설치되어 냉각수와 외부 공기를 접촉시키는 필라를 구비하는 냉각탑에 있어서,

   상기한 각각의 필라(20)의 몸체(22)는 가로 및 세로 방향으로 연결되는 기준면인 전체 테두리부가 굴곡진 웨이브 형상을 갖도록 형성하되, 상기 필라(20)의 몸체(22) 전체 테두리부 내측에는 복수개의 통공(24)을 갖는 그물망의 형상이 상호 연결되어 반복 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 스프래쉬 그리드 필라.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 필라(20)를 적층하여 설치할 때 간격 유지용 돌기(26)에 의해 상호 결합되는 필라(20)의 결합시 웨이브 형상의 산과 골이 서로 대향하도록 결합시켜 배치된 것을 특징으로 하는 스프래쉬 그리드 필라.

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