KR20160046564A

KR20160046564A - 냉각탑

Info

Publication number: KR20160046564A
Application number: KR1020140142641A
Authority: KR
Inventors: 조승상; 황대수; 송태진
Original assignee: 한국공항공사
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2016-04-29
Also published as: KR101716003B1

Abstract

냉각탑이 개시된다. 냉각탑은 일측에 공기 배출구가 구비되고, 타측에 공기 유입구가 구비되며 내부에 공간이 형성된 케이싱, 케이싱의 공기 배출구에서 공기를 흡입하여 송풍시키는 송풍기, 케이싱 내부에 냉각수 분사 노즐이 구비되며, 냉각수를 분사하는 냉각수 분사 기기, 냉각수 분사 노즐의 하부 측에 배치되며, 냉각수의 열교환 면적을 증대시키는 충진부재, 공기 유입구를 향하도록 배치되어 냉각수를 분사시켜, 유입구의 습구 온도를 낮춰주는 분사 미스트부를 포함한다.
이는, 외부공기 입구측의 라인에 냉각수 미스트부가 설치됨으로써, 외부 공기의 온도를 낮출 수 있으며, 증발잠열로 냉각효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

냉각탑{Cooling Tower}

본 발명은 냉각탑에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 외부공기 입구측에 냉각수를 분무하는 장치를 설치하여, 외부공기와 접촉하여, 냉각수의 증발잠열로 외부 공기의 온도를 낮추는 냉각탑에 관한 것이다.

각종 산업시설이나 건축물의 공조용 및 산업용으로 다양한 형태의 냉각탑이사용되는데 이러한 냉각탑은 상부에서 물은 분무하고 공기를 상부로 송풍하는 구조로 구성되어 있다.

이와 같은 냉각탑은 공조 장치 또는 냉동기, 즉 냉동사이클을 유동하는 냉매의 응축에 사용된 냉각수를 공기와 접촉시켜서 냉각시키는 역할을 한다.

냉각탑은 고온의 냉각수를 열교환하기 위하여 공기 중으로 냉각수를 분사하거나 유동하는 냉각수가 송풍되는 공기와 접촉하도록 한다.

공기의 유동 방향으로 필러의 하류 또는 상류에 송풍 장치가 설치되며, 송풍 장치가 구동하면, 수평 방향 또는 수직 방향으로 유동하여 케이싱의 내부로 공기가 유입되고, 수직 방향으로 유동하여 케이싱의 외부로 배출된다, 이는, 냉각탑 공기 출구부로 냉각수가 유실됨에 따라 냉각효과가 저감되는 문제가 있다.

따라서, 냉각수의 증발을 극대화하여, 증발잠열로 냉각효율을 증가시킬 수 있는 장치 개발이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은 외부공기 입구측의 라인에 냉각수 미스트부를 설치하여, 냉각수의 증발을 극대화하여, 증발잠열로 냉각효율을 증가시킬 수 있는 냉각탑을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부공기 입구측의 라인에 냉각수 미스트부를 설치하여, 분무수의 증발에 따른 외부 공기의 온도를 낮출 수 있는 냉각탑을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 활용부가 구비됨으로써, 낙하된 냉각수를 재사용 할 수 있는 냉각탑을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 냉각탑에 대하여 설명한다. 냉각탑은 일측에 공기 배출구가 구비되고, 타측에 공기 유입구가 구비되며 내부에 공간이 형성된 케이싱, 케이싱의 공기 배출구에서 공기를 흡입하여 송풍시키는 송풍기, 케이싱 내부에 냉각수 분사 노즐이 구비되며, 냉각수를 분사하는 냉각수 분사 기기, 냉각수 분사 노즐의 하부 측에 배치되며, 냉각수의 열교환 면적을 증대시키는 충진부재, 공기 유입구를 향하도록 배치되어 냉각수를 분사시켜, 유입구의 습구 온도를 낮춰주는 분사 미스트부를 포함한다.

여기에서의 분사미스트부의 냉각수를 재활용 할 수 있도록 활용부가 구비될 수 잇으며, 활용부는 공기 유입구를 향하도록 배치되어 냉각수를 분사시키는 분사 미스트부, 냉각수가 낙하될 시 이를 이송시키는 유로라인, 냉각수를 압력을 이용하여, 이송시키는 펌프로 구성될 수 있다.

한편, 공기 유입구는 케이싱에 복수개 형성되며, 공기 유입구에 대응되게, 분사 미스트부가 구비되며, 분사 미스트부는 공기유입구의 유로 라인에 배치되며, 분사미스트부는 입자가 작은 형태의 냉각수를 분사하도록 구성될 수 있다.

한편, 냉각수 분사기기는 입자가 큰 형태의 냉각수를 분사하도록 구성될 수 있으며, 분사미스트부 및 냉각수 분사기기는 소정거리 이격되어 배치될 수 있다.

이는, 외부공기 입구측의 라인에 냉각수 미스트부가 설치됨으로써, 외부 공기의 온도를 낮출 수 있으며, 증발잠열로 냉각효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 외부공기 입구측의 라인에 냉각수 미스트부를 설치하여, 냉각수의 증발을 극대화하여, 증발잠열로 냉각효율을 증가시킬 수 있으며, 분무수의 증발에 따른 외부 공기의 온도를 낮출 수 있다.

또한, 활용부가 구비됨으로써, 낙하된 냉각수를 재사용 할 수 있어, 냉각수의 회수율을 높일 수 있다.

도 1은 냉각탑의 정면도이다.
도2는 활용부의 정면도이다.

도 1은 냉각탑의 정면도이다. 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명인 냉각탑은 내부에 빈 공간이 형성된 케이싱(10), 케이싱의 하단에 배치된 공기유입구(12), 상단에 배치된 공기배출구(11), 송풍기(20), 냉각수 분사기기(30), 분사노즐(31), 충진부재(40), 하단미스트부(53)를 포함할 수 있다.

여기에서의 케이싱(10)은 원통 케이싱일 수 있으며, 케이싱(10)의 상부 중앙에는 송풍기(20)가 설치되는 공기 배출구(11)가 형성되고, 하부 측면에는 송풍기(20)의 작동으로 공기를 케이싱(10)의 내부로 흡입시킬 수 있게 하는 공기 유입구(12)가 형성될 수 있다.

송풍기(20)는 모터에 의해 회전하는 팬을 포함하며, 팬의 작동으로 케이싱(10)의 내부 공기를 강제 배출시킴으로써 공기 유입구(12)로부터 공기를 상부 케이싱(10)의 내부로 흡입시키도록 구성이 가능하다.

송풍기(20)는 팬의 작동으로 케이싱(10)의 내부 공기를 강제 배출시키고, 이와 함께 공기 유입구(12)로부터 공기를 유입시키도록 구성될 수 있다. 송풍기(20)는 케이싱(10)의 공기를 송풍시킴으로써 케이싱(10)의 내부의 냉각수의 냉각 효율을 일정하게 유지시켜, 냉각수의 냉각 효율을 향상시키도록 구성될 수 있다.

한편, 케이싱(10)의 내부의 상측에는 냉각수 분사기기(30)에 의해 냉각수가 분사될 수 있다. 냉각수 분사기기(30)는 케이싱(10)의 내부의 상측에 배치되며, 냉각수 분사 노즐(31)이 일렬로 이격되게 장착되어, 냉각수를 분사하도록 구성가능하다. 분사노즐(31)은 냉각수의 입자가 큰 굵은 물방울을 분사하도록 구성될 수 있다.

냉각수 분사기기(30) 및 이송라인(53)은 십자 형태의 형상으로 연결될 수 있으며, 분사미스트부, 냉각수 분사기기는 소정거리 이격되어 배치될 수 있다.

한편, 냉각수 분사 기기의 하단측에는 분사된 냉각수가 통과되도록 충진부재(40)가 배치될 수 있으며, 충진부재(40)는 냉각수가 통과되면서 냉각수를 입자화시키도록 구성가능하며, 냉각수가 통과되는 시간 및 냉각수와 외부 공기와의 접촉 면적을 늘려 케이싱(10)의 내부에서 충분히 냉각수가 외부 공기와 충분히 열교환이 되도록 구성가능하다

또한, 케이싱(10)의 내부에 배치된 충진부재(40)의 하부에 하단 미스트부(50)가 배치될 수 있다. 하단미스트부(50)는 냉각수 미스트부(51), 이송라인(53)을 포함할 수 있다.

여기에서의, 냉각수 분사 미스트부는 양측의 공기 유입구(12)를 향하도록 양측에 배치될 수 있으며, 유입되는 공기로 냉각수 분사부의 입자가 작은 크기의 냉각수 미스트가 분사되어, 외부공기의 습구 온도를 낮춰주도록 구성될 수 있다.

또한, 외부공기 유입부(12)의 유선상에, 냉각수 미스트부(51)가 설치되어, 공기 유입구(12)를 향하도록 배치될 수 있으며, 냉각수를 분사시키는 분사 미스트부(51)는 이송라인을 타고 냉각수를 분사하도록 구성이 가능하다.

냉각수가 낙하될 시, 냉각수는 이송라인을 타고 냉각수 분사 미스트로 분사되어 재사용이 가능하도록 구성될 수 있다.

이는, 유입된 공기가 순환하면서, 공기가 공기 배출구(11)를 통해 빠져나감으로써, 냉각수의 출구 온도를 낮춰줌으로써 냉각탑에 냉각되는 수온의 차를 크게할 수 있다.

이하 작동방법을 보다 상세하게 설명한다.

송풍기(20)는 공기를 공기 유입구(12)를 통해 케이싱(10)내로 공기를 흡입하는데 여기에서, 케이싱의 제일 하단에 공기 유입구측을 향하도록 냉각수 분사미스트부가 구비되어, 유입되는 공기로 냉각수 분사부의 작은 크기의 냉각수 미스트가 분사되어, 외부공기의 습구 온도를 낮춰주고, 이에 따라, 공기 유입구(12)측에 증발잠열 현상이 발생하여, 냉각 효율이 증가되어, 냉각수의 회수율을 높힐 수 있다.

또한, 냉각수는 충진부재(40)를 통과하면서 송풍기(20)로 송풍되는 외부 공기와 열교환되면서 냉각되어, 물방울로 맺혀 케이싱(10)의 하단쪽으로 낙하 집수될 수 있으며, 냉각탑 내 냉각이 완료된 냉각수를 이용하여, 다시 냉각수 미스트부(51)로 분무시키도록 구성이 가능하다.

냉각수 미스트부는 냉각탑 입구의 외부공기와 접촉하여 냉각수의 증발 잠열로 외부 공기의 온도를 낮추도록 구성될 수 있으며, 작은 물방울의 냉각수를 분사시킴으로서, 냉각수 증발효율이 증가시킬 수 있다.

도2는 활용부(60)의 정면도이다. 이를 참조하여 설명한다. 냉각수는 케이싱의 하단쪽으로 낙하 집수될 수 있으며, 활용부(60)를 통하여, 냉각탑 내 냉각이 완료된 냉각수를 재활용하여, 다시 냉각수 미스트부(51)로 분무시켜, 재사용할 수 있다.

먼저, 활용부(60)는 냉각수 미스트부(51), 이송라인(53), 펌프(52)를 포함할 수 있다.

여기에서의, 냉각수 미스트부(51)는 냉각탑 입구의 외부공기와 접촉하여 냉각수의 증발 잠열로 외부 공기의 온도를 낮추도록 구성될 수 있으며, 작은 물방울의 냉각수를 분사시킴으로서, 냉각수 증발효율을 증가시킬 수 있다.

복수개 구비된 공기 유입구에 대응되게, 공기유입구(12) 측을 향하도록 냉각수를 분사시키는 냉각수 분사 미스트부가 공기 유입구(12)의 유로라인에 배치될 수 있으며, 냉각수 분사 미스트부(51)에 의하여, 낙하된 냉각수는 펌프(52)의 압력으로 인하여, 이송라인(53)을 타고 유동될 수 있다.

이송라인의 끝단에는 냉각수 분사 미스트부가 구비될 수 있으며, 낙하된 냉각수가 이송라인(53)을 타고 유동되어, 냉각수를 재활용 할 수 있도록 구성이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 케이싱 11: 공기배출구
12: 공기 유입구 20: 송풍기
30: 냉각수 분사기기 31: 분사노즐
40: 충진부재 50: 하단 미스트부
51: 냉각수 분사 미스트부 52: 펌프
53: 이송라인 54: 냉각수 배관
55: 연결부 60: 활용부
100: 냉각탑

Claims

일측에 공기 배출구가 구비되고, 타측에 공기 유입구가 구비되며 내부에 공간이 형성된 케이싱;
상기 케이싱의 공기 배출구에서 공기를 흡입하여 송풍시키는 송풍기;
상기 케이싱 내부에 냉각수 분사 노즐이 구비되며, 냉각수를 분사하는 냉각수 분사 기기;
상기 냉각수 분사 노즐의 하부 측에 배치되며, 냉각수의 열교환 면적을 증대시키는 충진부재;
상기 공기 유입구 부근에 배치되어 냉각수를 분사시켜, 유입구의 습구 온도를 낮춰주는 분사 미스트부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각탑.
제1항에 있어서,
상기 분사미스트부의 냉각수를 재활용 할 수 있도록 활용부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각탑.
제2항에 있어서,
상기 활용부는
상기 공기 유입구 부근에 배치되어, 냉각수를 분사시키는 분사 미스트부;
상기 냉각수가 낙하될 시, 상기 냉각수를 이송시키는 이송라인;
상기 냉각수를 압력을 이용하여, 이송시키는 펌프;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각탑.
제1항에 있어서,
상기 공기 유입구는 상기 케이싱에 복수개 형성되며, 상기 공기 유입구에 대응되게, 분사 미스트부가 구비되며, 상기 분사 미스트부는 상기 공기유입구의 유로 라인에 배치된 것을 특징으로 하는 냉각탑.
제1항에 있어서,
상기 분사미스트부는 입자가 작은 형태의 냉각수를 분사하는 것을 특징으로 하는 냉각탑.
제1항에 있어서,
상기 냉각수 분사기기는 입자가 큰 형태의 냉각수를 분사하는 것을 특징으로 하는 냉각탑.
제1항에 있어서,
상기 분사미스트부 및 상기 냉각수 분사기기는 소정거리 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 냉각탑.