KR20100024549A - 냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각탑의 열교환 부에서 공기의 흐름을 원활히 하면서, 냉각탑 운전 정지시 닫힘으로 변경이 가능하여 냉각탑을 외부환경으로부터 보호하는 역할을 하는 냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버에 관한 것이다.

냉각탑, 루버, 댐퍼, 조정식, 균일한 공기 유동, 보호, 개폐량

Description

냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버 { VOLUME TYPE DAMPER LOUVER FOR COOLING TOWER }

본 발명은 냉각탑으로 유입되는 공기 흐름을 제어하는 냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각탑의 내부에서 공기 흐름을 균일하게 하고, 냉각탑 운전정지시에는 댐퍼 형태의 루버를 닫음으로써 외부의 이물질 유입 및 직사광선으로부터 냉각탑 및 내부의 충전재(4)를 보호하는 냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버(13)에 관한 것이다.

일반적으로 냉동기, 열교환기, 공기조화설비 및 산업기기에는 열이 발생하며, 이를 외부로 방출하기 위하여 냉각탑이 사용된다. 냉각탑은 고온의 냉각수를 외기와 열교환을 통하여 저온의 냉각수를 생산하여 지속적으로 공급하여 주는 장치이다.

냉각탑에서는 냉각수(5)가 상부에서 하부로 충전재(4)를 타고 흘러내리고, 상부에서 가동되는 냉각팬(6)을 통하여 유입된 공기(3)가 충전재를 통과하면서 열교환을 하게 된다.

냉각탑에서 루버(1)의 기능은 상부에서 분배되는 냉각수(5)가 충전재(4)를 타고 흘러내릴 때 냉각탑 외부로 누수 되는 것을 방지하고, 공기량을 평준화하기 위한 장치이다.

도 1에서 보는 바와 같이 직교류형 냉각탑에서는 노즐을 통하여 상부수조(8)에서 분사된 고온의 냉각수(5)가 상단에서 하단으로 충전재(4)를 흐르고, 유입 공기(3)는 냉각탑의 측면의 루버(1)에서 비산방지판(엘리미네이터)(2) 방향으로 평행하게 흐른다. 이때, 유입 공기 흐름 방향과 냉각수(5)의 흐름 방향은 직교차 하는 형태를 가진다. 또한, 대향류형 냉각탑에서는 노즐을 통하여 분배관(9)에서 분사된 고온의 냉각수(5)는 상단에서 하단으로 충전재(4)를 흐르고, 유입공기(3)는 루버(1)로 유입되어 충전재의 하단에서 상단으로 수직방향의 흐름을 가진다. 유입공기의 흐름방향과 냉각수의 흐름 방향이 역행하는 형태를 가진다.

냉각탑에서의 냉각수(5)는 냉각팬(6)에 의하여 유입공기(3)와 열교환을 하게 된다. 따라서, 냉각탑의 효율을 높이기 위해서는 냉각탑으로 유입되는 공기가 저온 건조해야하며, 유입된 공기가 충전재 전 영역에서 균일하게 지나야 한다.

도 2에서 보는 바와 같이 냉각탑 팬이 토출부에 장착된, 직교류형 냉각탑의 열교환부인 충전재(4)에서의 공기 유동(9)은 공기이동거리가 짧은 토출부쪽으로 집중되며, 도 3 a는 이를 확대하였을 경우이다. 또한, 냉각탑 팬이 토출부에 장착된 대향류형 냉각탑의 열교환 부의 공기 유동 또한 공기이동 저항이 적은 공기유입부쪽으로 집중되며, 도 3 b는 이를 확대하였을 경우이다.

도 3에서 보는 바와 같이 냉각탑의 충전재의 공기 유동(9)은 상단과 하단 그리고 유입부와 토출부 모두 불균일한 공기 유동을 가진다.

냉각탑의 루버의 기능은 흡입되는 공기의 량을 평준화하는 기능과 배관 또는 상부수조에서 분배된 냉각수가 냉각탑 외부로 누수 되는 것을 방지하는 기능을 가진다.

도 4에서 보는 바와 같이 직교류형 냉각탑의 루버(1)는 충전재(4) 및 엘리미네이터(2)와 일체형으로 제작되어 설치되는 경우와 별도로 제작하여 설치하는 경우가 있으며, 루버를 일체형으로 제작하여 설치하고 추가로 별도의 루버(11)를 설치하는 경우가 있다.

도 5에서 보는 바와 같이 공기유동량이 많은 부분에 흡입저항부(12)을 부착하여 흡입부의 공기량을 평준화하는 방법이 적용되는 경우가 있다. 직교류형 냉각탑에서는 냉각팬과 근접한 루버의 상단에 부착하는 방식(도 5 a)과 대향류형 냉각탑에서는 공기유입면 상단에 부착하는 방식(도 5 b)이 있다.

흡입식 직교류형 냉각탑과 대향류형 냉각탑에서 냉각팬이 위치한 토출부와 근접한 부분으로 공기량이 집중되는 현상이 발생한다. 그로 인해 열교환부인 충전재에 공기 유동이 불균일하게 되어 냉각탑의 효율이 저하된다.

일반적으로 공조용 냉각탑은 기온이 높은 여름철에 사용하게 되며, 도 6에서 보는 바와 같이 겨울철에는 정지하여 냉각탑의 순환수를 배수시킨 후 천막이나 보호제(10)를 사용하여 보호 작업 후 보관하여야 한다. 그러나 냉각탑의 물을 배수시키고 정지상태로 그냥 방치하는 경우가 있으며 보호제를 사용한 경우에도, 바람과 같은 외부 환경의 영향으로 보호제가 이탈하는 경우가 있고, 이로 인해 이물질의 유입 및 태양의 직사광선으로 충전재의 경화가 발생하여 냉각탑의 수명이 줄어든다.

공조용 냉각탑의 경우 조립하여 운송하는 과정에서 내부 충전재의 정렬이 흐틀어지는 경우가 발생하여 냉각탑의 성능이 저하되는 경우가 있다. 그러므로 보호제를 사용하여 운송하여야 한다.

냉각탑의 흡입부에 부착되는 루버를 고정식의 형태가 아닌 개폐율 조정이 가능하도록 제작 설치하여 냉각탑 내부의 공기 유동을 균일화한다. 또한, 냉각탑의 비운전시 또는 운송시 루버를 닫힘으로 조절하여 외부환경으로부터 냉각탑을 보호한다.

냉각탑의 흡입부에 장착되는 루버의 개폐량 조절이 가능하면 냉각탑으로 흡입되는 공기 유동의 저항값을 균일하게 할 수 있다. 이로 인해 열교환부인 충전재에서 공기 유동이 균일하게 되므로 냉각탑의 효율이 증가한다.

또한, 냉각탑의 비사용시기에는 루버를 닫힘으로 조절하여 외부환경으로부터 냉각탑을 보호하는 보호제의 역할로 사용이 가능하며, 이로 인해 냉각탑의 수명을 늘릴 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버는 개폐량이 조절되는 댐퍼의 구조로 제작되어, 냉각탑 본체 폭에 대응하는 길이로 형성되어, 냉각탑의 측면에 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼 루버의 단면은 개폐량과 별도로 냉각탑으로 흡입되는 공기저항이 적은 얇은 곡면 또는 익형으로 제작되어야 한다.

상기의 댐퍼 루버는 크게 두 가지 방식으로 흡입저항을 다르게 조절할 수 있다. 첫째는 각 날개별로 개폐량 즉 각도를 조절하는 방식이 있으며, 둘째로 날개와 날개 사이의 거리를 다르게 하는 간격조정 방식이 있다.

상기의 댐퍼 루버는 필요하면 닫힘으로 조절이 가능하여 냉각탑의 비운전 기간에 냉각탑을 보호하는 보호막의 역할을 가지며, 태양의 직사광선으로부터 충전재가 경화되는 것을 막아주며, 외부환경의 요인으로 냉각탑으로 유입되는 이물질을 막아주는 기능을 가지는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버를 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 댐퍼 루버(13)의 날개(14) 단면은 직선형(a), 곡선형(b) 또는 익형(c)의 형상으로 제작이 가능하며, 냉각탑의 일 측면의 폭에 대응하는 길이로 형성된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 댐퍼 루버의 흡입저항 조절방식은 각각 댐퍼의 날개별로 개폐량 즉 각도를 조절하는 방식(도 8 a) 또는 댐퍼 루버의 날개와 날개 사이의 거리를 다르게 하는 즉 날개의 간격조정 방식(도 8 b)이 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 개폐량 조정식 댐퍼 루버(13)를 직교류형 냉각탑에 장착하였을 경우 단면도이다. 댐퍼 루버의 흡입저항 조절을 공기 집중부에 따라 조절하였을경우 토출부로 집중되었던 충전재의 공기 유동(도 3 a)이 흡입저항이 적은 부분으로 분산되어 균일한 공기 유동(15)의 형태를 가진다.

도 10에 도시된 바와 같이 냉각탑 비 운전기간에는 닫힘으로 조절하여 외부환경으로부터 냉각탑의 충전재의 보호 및 이물질 유입을 방지하는 보호막의 기능을 가지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉각탑의 유입공기 및 냉각수 흐름도.

도 2는 종래 기술에 따른 냉각탑의 유입공기 흐름도.

도 3은 종래 기술에 따른 냉각탑의 열교환부인 충전재의 공기 유동.

도 4는 종래 기술에 따른 냉각탑의 루버 제작 및 장착도.

도 5는 종래 기술에 따른 흡입저항 부가 부착된 냉각탑의 유입공기 흐름도.

도 6은 종래 기술에 따른 냉각탑의 보호제 장착도.

도 7은 본 발명의 개폐량 조정식 댐퍼 루버 사시도.

도 8은 본 발명의 개폐량 조정식 댐퍼 루버의 흡입저항 조절방식.

도 9는 본 발명의 댐퍼루버 장착시 냉각탑의 열교환부인 충전제의 공기유동.

도 10은 본 발명의 댐퍼 루버 장착 후 닫힘으로 사용시 개략도

※ 도면의 주요부호에 대한 설명 ※

1: 루버 2: 비산방지판

3: 유입공기 4: 충전재

5: 냉각수 6: 냉각팬

7: 토출공기 8: 상부수조

9: 충전재의 공기 유동 10: 보호제

11: 추가장착된 루버 12: 흡입저항부

13: 개폐량 조정식 댐퍼 루버 14: 댐퍼 루버의 날개

15: 균일한 공기 유동

Claims (4)

1. 냉각수가 상부에서 하부로 충전재를 타고 흘러내리면서, 상부에서 가동되는 냉각팬을 통하여 유입된 외기가 충전재를 통과시키면서 열교환 하게 되는 흡입식 냉각탑에 있어서,

   개폐량이 조절가능하도록 제작된 것을 특징으로 하는 냉각탑용 루버.
2. 제 1항에 있어서,

   냉각탑 열교환 부의 공기 유동을 균일하게 하기 위하여 각각의 루버 날개의 각도를 다르게 조절하거나, 날개의 상하 설치간격을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 냉각탑용 루버.
3. 제 1항에 있어서,

   냉각탑용 루버의 날개조절 장치에 모터제어방식을 적용하여 자동제어 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각탑용 루버.
4. 제 1항에 있어서,

   냉각탑용 개폐량 조정식 댐퍼 루버를 부착한 것을 특징으로 하는 흡입식 냉각탑.

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