KR20230115152A - 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템 및 그 시스템을 이용한 백연저감방법 - Google Patents

열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템 및 그 시스템을 이용한 백연저감방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환 효율성을 향상시킨 백연저감형 냉각탑에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 백연저감형 냉각탑에 있어서, 외부 일측에 열교환기로부터 공급되는 냉각수를 공급받는 냉각수투입구(110)와, 외부 타측에 외부공기가 투입되어 상기 냉각수와 열교환될 수 있도록 하기 위한 외부공기투입구(120)와, 상기 냉각수투입구와 외부공기투입구가 형성되지 않은 외부 일측에 상기 열교환된 공기가 배출되는 배출구(130)가 형성되는 냉각부(100); 상기 냉각부(110)에 근접하게 배치 또는 배출구(130)와 연결되어 상기 배출구(130)로부터 배출되는 열교환된 공기를 투입받고, 상기 열교환기로부터 열교환된 공기를 투입받아 상기 냉각부(100)로부터 투입된 열교환된 공기와 상기 열교환기로부터 열교환된 공기가 상호 혼합되어 배연을 저감시켜 배출시키는 혼합배출부(200); 로 구성됨으로써, 냉각탑의 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에, 열교환된 냉각수가 설정된 온도이하일 경우 그 냉각수를 별도의 열교환 없이 즉시 사용할 수 있으며, 설정된 온도보다 초과일 경우, 외부공기와 한번 더 열교환을 시킴으로 냉각수로 사용하며 열교환된 공기가 최종 외부로 배출될 시, 저온과 고온의 공기를 혼합시켜 백연을 제거하여 배출됨으로써, 환경오염을 억제할 수 있는 유용한 발명이다.

Description

열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템 및 그 시스템을 이용한 백연저감방법{Cooling tower with hot air mixing function and white smoke reduction method using the system}
본 발명은 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템 및 그 시스템을 이용한 백연저감방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기로 냉각된 냉각수를 재사용할 수 있고, 열교환기로부터 배출되는 공기와 냉각탑으로부터 배출되는 공기를 상호 혼합시켜 배출되는 공기의 백연을 저감시킬 수 있도록 하는 기술이다.
통상적으로, 건물의 냉난방을 위해 규모가 작은 건물에서는 소형 냉방기나 에어컨을 주로 사용한다. 반면에, 상대적으로 규모가 큰 건물에서는 냉각탑을 이용한 중, 대형 냉방기를 사용한다.
우선 종래의 기술들을 살펴보면,
등록번호 10-1340213호(특) 외형을 형성하며, 외부공기가 유입 및 토출되는 공기유입구 및 토출구가 형성된 냉각탑 하우징과, 상기 냉각탑하우징 내부에 형성되어 열교환 기능을 가지는 방열판을 구비하며, 상기 하우징에서 탈착 가능한 열교환유닛과, 상기 열교환유닛의 상부에서 냉각수를 공급하며, 상기 열교환유닛을 지난 냉각수 및 상기 방열판을 저면을 수용하는 수용수조를 구비한 살수유닛 및 상기 공기유입구에서 공급되는 공기를 상기 냉각탑 하우징의 상측을 통해 외부로 배출시키는 토출유닛을 포함하는 냉각탑에 있어서, 상기 열교환유닛은 상기 방열판이 상기 냉각탑 하우징 외부에서 내부로 이동하도록 가이드하는 가이드레일을 더 포함하며, 상기 가이드레일은 상기 수용수조 상에 배치되고, 상기 가이드레일은 상기 냉각탑 하우징 외측벽에서 내측을 따라 수평이동하도록 형성되며, 상기 냉각탑 하우징에는 상기 수용수조의 높이와 대응되며, 상기 냉각탑 하우징에서 개폐가능하게 형성되되, 상기 냉각탑하우징에 상기 방열판이 장착되면 폐쇄되어 상기 수용수조의 일측벽으로 냉각수를 수용하는 보조도어가 형성된 냉각탑에 관한 기술이다.
등록번호 10-1093812호(특) 외형을 형성하는 본체; 상기 본체의 내측에 구비되어 상기 본체의 외측에서 유입되는 공기와 냉각수가 열교환 되도록 하는 충진재; 상기 본체의 상부에 구비되어 상기 충진재를 거치면서 열교환된 공기가 상기 본체의 외측으로 배출되도록 하는 팬 조립체; 그리고 상기 충진재와 상기 팬 조립체의 사이에 구비되어 상기 충진재로부터의 냉각수 비산을 방지하고, 상기 충진재로부터 배출되는 다습한 공기의 흐름을 안내하면서 상기 공기를 가열하여 상기 팬 조립체로 배출되는 공기의 백연발생이 억제되도록 하는 열교환유닛을 포함하여 이루어지고, 상기 열교환유닛은 소정의 간격으로 다수개가 구비되어 상기 충진재로부터 배출되는 다습한 공기의 흐름을 안내하는 공기흐름로를 형성하고 내측에서는 고온의 열교환수가 이송되도록 하는 열교환수 이동로(240)가 형성되어 상기 고온의 열교환수에 의해 가열되는 구조체로 구성되어 상기 공기가 가열되어 배출되도록 하는 일리미네이터와, 상기 일리미네이터의 일측에 구비되어 상기 일리미네이터의 내측으로 고온의 열교환수가 공급되도록 하는 제1수조와, 상기 일리미네이터의 타측에 구비되어 상기 일리미네이터를 거친 열교환수가 모이도록 하여 상기 충진재로 공급하는 제2수조를 포함하여 구성되며, 상기 구조체의 외부에는 상기 공기흐름로로 돌출형성되되, 상기 공기흐름로를 통해 이송되는 공기 흐름의 반대방향으로 벤딩 형성되어 상기 공기흐름로를 통해 이동하는 공기에 포함된 습증기가 걸러지도록 하는 포집부가 형성되는 냉각탑에 관한 기술이다.
등록번호 10-1713145호(특) 최상부에 배치되는 송풍팬, 순환수를 분사하는 분사노즐, 내측 중간으로 배치되어 상기 분사 노즐을 통해 분사되는 순환수와 외부의 공기가 열교환되도록 하는 열교환부, 상기 분사 노즐을 통해 분사되는 냉각수에 대하여 외부의 공기가 공급되도록 하는 송풍팬 및 열교환 후 배출되는 공기에 포함된 물방울을 제거하는 엘리미네이터를 포함하고, 외부의 냉동기로부터 배출되는 고온의 냉각수를 식혀준 후 상기 냉동기로 다시 투입하는 냉각탑으로서, 측면 중간부에 외부의 공기가 유입되는 공기 유입구가 형성되는 본체; 상기 본체의 내측 하부에 배치되어 상기 열교환부에서 열교환된 후 배출되는 순환수를 저장하는 수조; 상기 수조에 저장되어 있는 순환수를 상기 분사 노즐로 공급하는 순환 펌프; 상기 본체 내측 하부의 상기 열교환부의 순환수 배출 경로 상에 배치되되 상기 본체 상에서 상기 공기 유입구보다 낮은 위치에 배치되고 상기 냉동기에서 배출되는 고온의 냉각수가 순환하며 상기 순환수와 열교환되도록 하는 열교환 코일; 및 상기 엘리미네이터 상측에 배치되어, 외부에서 공급되는 냉각수에 의해 상기 엘리미네이터를 통과한 공기를 건조시켜 수분을 제거하는 드라이 코일을 포함하는 백연저감형 냉각탑에 관한 기술이다.
상기한 종래 기술은 단순히 고온의 냉각수를 냉각하여 재순환시켜 사용할 수 있도록 하는 냉각탑의 일반적인 기술을 중심적으로 기재하고 있다.
그러나 이러한 종래기술은 냉각수를 냉각시킨 후, 외부로 배출되는 공기에 백연이 그대로 포함되어 배출되게 됨으로써, 환경오염에 심각한 문제가 발생할 수밖에 없다.
한편, 또 다른 종래기술은 백연을 저감시킨 냉각탑에 관한 기술을 설명하고 있지만, 냉각탑을 구성하는 기술적인 구성요소들이 매우 복잡함에 따라 초기제작 시 작업식간이 많이 소요될 수밖에 없어 경제적 효율성이 매우 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 냉각수를 사용하기 위해 냉각수를 형성하되, 냉각수를 형성한 후 그 열교환된 공기를 외부로 배출 시, 백연을 효율적으로 제거할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로, 냉각탑을 거쳐 외부로 배출되기 전 저온의 공기와 열교환기로부터 배출되는 고온의 공기를 혼합 시켜 상기 외부로 배출 시 백연을 저감시켜 배출시킬 수 있도록 하고, 냉각라인을 통해 설정된 온도일 경우 별도의 열교환 작업을 수행하지 않고 냉각수 사용이 가능하고 설정된 온도보다 초과일 경우 별도의 열교환 작업을 통해 열교환시켜 냉각수로 사용이 가능하도록 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템 및 그 시스템을 이용한 백연저감방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.
이에 본 발명은, 백연저감형 냉각탑에 있어서, 외부 일측에 열교환기로부터 공급되는 냉각수를 공급받는 냉각수투입구(110)와, 외부 타측에 외부공기가 투입되어 상기 냉각수와 열교환될 수 있도록 하기 위한 외부공기투입구(120)와, 상기 냉각수투입구와 외부공기투입구가 형성되지 않은 외부 일측에 상기 열교환된 공기가 배출되는 배출구(130)가 형성되는 냉각부(100); 상기 냉각부(110)에 근접하게 배치 또는 배출구(130)와 연결되어 상기 배출구(130)로부터 배출되는 열교환된 공기를 투입받고, 상기 열교환기로부터 열교환된 공기를 투입받아 상기 냉각부(100)로부터 투입된 열교환된 공기와 상기 열교환기로부터 열교환된 공기가 상호 혼합되어 배연을 저감시켜 배출시키는 혼합배출부(200); 로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 냉각부(100)의 냉각수투입구(110)는, 상기 열교환기로부터 냉각되어 이동하는 냉각수가 투입되기 전, 설정된 온도를 초과하는 냉각수가 투입되는 제1냉각수투입구(111)와, 상기 열교환기로부터 냉각되어 이동하는 냉각수가 투입되기 전, 설정된 온도 이하의 냉각수가 투입되는 제2냉각수투입구(113)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 열교환기와 냉각부(100) 사이에는 냉각라인(300)이 구성되되, 일측이 상기 열교환기와 연결되고 타측이 상기 제1냉각수투입구(111)와 연결되는 제1냉각라인(310)과, 일측이 상기 제1냉각라인과 연결되고 타측이 상기 제2냉각수투입구(113)와 연결되는 제2냉각라인(320)으로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1냉각라인(310)에는 열교환기로부터 이동하는 냉각수가 설정된 온도를 초과할 경우 제1냉각수투입구(111)측으로 이동될 수 있도록 선택적으로 개폐가능한 제1밸브(311)가 구성되고, 상기 제2냉각라인(320)에는 열교환기로부터 이동하는 냉각수가 설정된 온도 이하일 경우 제2냉각수투입구(113)측으로 이동될 수 있도록 선택적으로 개폐가능한 제2밸브(321)가 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 혼합배출부(200)는, 상기 배출구와 근접 또는 연결되는 제1연결부(210)가 구성되고, 상기 열교환기와 근접 또는 연결되는 제2연결부(220)가 구성되며, 상기 혼합배출부(200)의 내부는 순차적으로 작은 지름으로 형성되는 다수의 원통몸체(230)가 형성되며 각각의 상기 원통몸체(230) 사이에 이동로(240)가 형성되고, 상기 원통몸체(230)에는, 상기 제1연결부(210)와 제2연결부(220)의 방향과 동일선상에 인입홀(231)이 각각 형성되되, 중앙부측 방향으로 갈수록 점차적으로 작은 지름으로 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템을 이용한 백연제거방법을 보면, 고온냉각수와 저온의 외기공기를 각각 투입받아 열교환시키는 열교환단계S(S100); 열교환기로부터 열교환된 냉각수를 냉각부로 이동시키는 이동단계(S200); 상기 열교환된 냉각수와 외기공기를 열교환시켜 열교환된 공기를 혼합배출부로 이동시키고 재사용이 가능한 냉각수를 형성하는 냉각수형성단계(S300); 상기 열교환기로부터 열교환된 공기와 상기 혼합배출부로부터 열교환된 공기를 각각 투입받아 혼합시켜 배출시키는 배출단계(S400);를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 이동단계(S200)에서, 상기 열교환단계(S100)에서 열교환된 냉각수가 설정된 온도에 부합할 경우, 제2냉각라인(320)으로 이동시켜 재사용이 가능한 냉각수로 사용하고, 열교환된 냉각수가 설정된 온도에 부합하지 않을 경우 제1냉각라인(310)으로 이동시켜 외기공기와 열교환 후 재사용이 가능한 냉각수로 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 냉각수형상단계(S300)에서, 열교환기로부터 이동되는 열교환된 냉각수와 외기공기를 열교환 시, 상기 냉각수를 냉각부의 상부에서 분무형태로 분사되도록 하여 상기 외기공기와의 열교환 효율성을 높일 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명의 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템 및 그 시스템을 이용한 백연저감방법에 의하면, 냉각탑의 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에, 열교환된 냉각수가 설정된 온도이하일 경우 그 냉각수를 별도의 열교환 없이 즉시 사용할 수 있으며, 설정된 온도보다 초과일 경우, 외부공기와 한번 더 열교환을 시킴으로 냉각수로 사용하며 열교환된 공기가 최종 외부로 배출될 시, 저온과 고온의 공기를 혼합시켜 백연을 제거하여 배출됨으로써, 환경오염을 억제할 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 열교환기의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 냉각부의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 혼합배출부의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 냉각라인의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 냉각라인의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사용상태도
도 8은 본 발명의 혼합냉각부의 다른 실시 예를 나타내는 평단면도, 정단면도
도 9는 본 발명의 혼합냉각부의 다른 실시 예를 나타내는 사용상태도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 순서도
본 발명은 열교환기로 냉각된 냉각수를 재사용할 수 있고, 열교환기로부터 배출되는 공기와 냉각탑으로부터 배출되는 공기를 상호 혼합시켜 배출되는 공기의 백연을 저감시킬 수 있도록 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템 및 그 시스템을 이용한 백연저감방법을 제공한다.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 10을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
우선 본 발명을 설명하기에 앞서 그 구성을 보면, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 백연저감형 냉각탑에 있어서, 외부 일측에 열교환기로부터 공급되는 냉각수를 공급받는 냉각수투입구(110)와, 외부 타측에 외부공기가 투입되어 상기 냉각수와 열교환될 수 있도록 하기 위한 외부공기투입구(120)와, 상기 냉각수투입구와 외부공기투입구가 형성되지 않은 외부 일측에 상기 열교환된 공기가 배출되는 배출구(130)가 형성되는 냉각부(100); 상기 냉각부(110)에 근접하게 배치 또는 배출구(130)와 연결되어 상기 배출구(130)로부터 배출되는 열교환된 공기를 투입받고, 상기 열교환기로부터 열교환된 공기를 투입받아 상기 냉각부(100)로부터 투입된 열교환된 공기와 상기 열교환기로부터 열교환된 공기가 상호 혼합되어 배연을 저감시켜 배출시키는 혼합배출부(200); 로 구성된다.
즉, 본 발명은 열교환기로 고온냉각수와 외기공기를 투입시켜 열교환된 공기를 혼합배출부(200)측 방향으로 이동시키고, 열교환된 냉각수를 냉각탑으로 이동시켜 외부공기와 재차 열교환시켜 냉각수는 낙하되도록 하여 재사용이 가능토록 하고, 열교환된 공기를 혼합배출부(200)측 방향으로 이동시켜서, 상기 혼합배출부(200)의 내부에서 저온과 고온의 공기가 혼합되어 최종적으로 공기가 배출 시 백연이 저감된 공기가 배출될 수 있도록 구성된다.
상기 열교환기는, 통상적으로 열교환을 위해 사용하는 열교환기를 사용할 수도 있고, 본 발명의 출원인이 출원한 발명으로, 등록번호 10-2344941호, 등록번호 10-2287936호, 등록번호 10-2021020호의 열교환기 중 어느 하나의 열교환기를 적용하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 설명에서는 열교환기로 통칭하여서 설명하기로 한다.
즉, 상기 열교환기는 도 1 또는 2에 도시된 바와 같이, 일측에 고온냉각수로 투입되는 고온냉각수투입구를 형성되고, 타측에 외기공기가 투입되는 외기공투입구가 형성되어, 상기 외기공기투입구로부터 투입되는 공기와 상기 고온냉각수투입구로부터 투입되는 고온냉각수가 내부에서 열교환이 이루어지게 된다.
이렇게 열교환된 냉각수는 온도가 저감되게 되며 상기 냉각부(100)측으로 이동하게 되고, 열교환되어 온도가 상승한 열풍은 상기 혼합배출부(200)측으로 이동하게 된다.
상기 냉각부(100)는 도 1 또는 3에 도시된 바와 같이, 외부 일측에 열교환기로부터 공급되는 냉각수를 공급받는 냉각수투입구(110)와, 외부 타측에 외부공기가 투입되어 상기 냉각수와 열교환될 수 있도록 하기 위한 외부공기투입구(120)와, 상기 냉각수투입구와 외부공기투입구가 형성되지 않은 외부 일측에 상기 열교환된 공기가 배출되는 배출구(130)가 형성된다.
즉, 상기 냉각부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기로부터 온도가 저감된 냉각수를 공급받고, 외부에서 공기를 공급받아 내부에서 서로 열교환이 이루어져 상기 냉각수로 특정 온도 이하로 떨어지게 되어 재사용이 가능하게 되며, 상기 냉각수로 열교환된 공기는 상기 혼합배출부(200)로 이동되게 되고, 상기 냉각부(100)의 내부에는 상기 냉각수와 외기공기의 마찰력을 높일 수 있도록 매쉬형태의 필터 등을 구성할 수도 있고, 상기 냉각수와 외부공기가 열교환되는 방식은 상기 냉각수가 상부에서 하부로 이동되고 상기 외부공기가 하부에서 상부로 이동되게 된다.
이러한 구조를 갖기 위해서는 냉각수투입구(110)는 상부 일측에 형성되고, 외기공기투입구(120)는 하부 일측에 구성되는 것이 바람직하며, 상기 냉각수와 외기공기가 열교환된 후, 그 열교환된 공기가 배출되는 방향은 공기의 이동방향에 맞춰서 상부에 배출구(130)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 배출부(130)의 내부에는 냉각수와 열교환된 외기공기가 이동 시 상기 외기공기 상에 포함된 기타 이물질을 필터링 하기 위해 필터(131)가 더 구성될 수가 있으며, 이러한 필터(131)의 구성으로 백연을 저감시키면서도 내부에 포함된 이물질을 제거하게 됨으로써 쾌적한 환경을 조성할 수가 있다.
또한, 상기 냉각부(100)의 내부에는 상기 냉각수와 외기공기가 투입되어 혼합될 시 냉각수과 외기공기에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 별도의 필터(140)를 더 구성할 수가 있다.
이러한 필터(140)는 상기 필터(131)와 더불어 이중으로 필터링을 하게 됨으로써, 더욱 쾌적한 환경을 조성할 수가 있으며 필터링 효율성을 극대화시킬 수가 있다.
여기서, 도 3 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉각부(100)의 냉각수투입구(110)는, 상기 열교환기로부터 냉각되어 이동하는 냉각수가 투입되기 전, 설정된 온도를 초과하는 냉각수가 투입되는 제1냉각수투입구(111)와, 상기 열교환기로부터 냉각되어 이동하는 냉각수가 투입되기 전, 설정된 온도 이하의 냉각수가 투입되는 제2냉각수투입구(113)로 구성되어, 상기 조건에 따라 열교환기로부터 이동하는 냉각수가 제1냉각수투입구(111) 또는 제2냉각수투입구(113)로 자동적으로 이동될 수가 있게 되며, 상기 제1냉각수투입구(111)는 외기공기와 열교환이 이루어져야 함에 따라 외측 상부에 배치되어 투입 후 하부로 낙하될 수 있도록 하고, 상기 제2냉각수투입구(113)는 열교환기에서 열교환된 냉각수를 그대로 사용함으로써, 상기 외기공기와 열교환이 불필요함에 따라 냉각부(100)의 하부 일측에 상기 외기공기투입구(120)의 다른 일측이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉각부(100)의 내부 상측에는 배출구(130)와 근접하게 배치되어 실질적으로 외기공기를 흡입 및 외기공기와 냉각수가 열교환된 공기를 흡입시켜 상기 배출구(130)측 방향으로 원활하게 이동될 수 있도록 흡입팬(150)이 구성된다.
한편, 도 5 또는 6에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기로부터 열교환된 냉각수가 냉각부(100)로 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록, 상기 열교환기와 냉각부(100) 사이에는 냉각라인(300)이 구성되되, 일측이 상기 열교환기와 연결되고 타측이 상기 제1냉각수투입구(111)와 연결되는 제1냉각라인(310)과, 일측이 상기 제1냉각라인(310)과 연결되고 타측이 상기 제2냉각수투입구(113)와 연결되는 제2냉각라인(320)으로 구성된다.
이때, 상기 제1냉각라인(310)의 제1냉각수투입구(111)와 연결되는 끝단은 상기 냉각부(100)의 내부로 길게 연장되며, 하부방향으로 돌출되는 다수의 분사노즐이 일정간격 이격되게 형성되어, 상기 분사노즐을 통해 균일하게 냉각수가 분사되게 되어 하부로 낙하되며, 상기 외기공기투입구(120)를 통해 이동하는 공기와 균일한 열교환이 이루어질 수 있게 된다.
상기 제2냉각라인(320)은 냉각수가 냉각부(100)로 인입될 때, 냉각수는 하부로 낙하되고, 상기 냉각수로 인해 형성된 저온의 공기는 외부공기와 더불어 상부로 이동되어 제1냉각라인(310)으로부터 이동되어 낙하되는 냉각수와 열교환이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 냉각라인(300)의 경우 파이프로써, 금속 또는 알루미늄 등 비교적 파 내구성이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1냉각라인(310)에는 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 열교환기로부터 이동하는 냉각수가 설정된 온도를 초과할 경우 제1냉각수투입구(111)측으로 이동될 수 있도록 선택적으로 개폐가능한 제1밸브(311)가 구성되고, 상기 제2냉각라인(320)에는 열교환기로부터 이동하는 냉각수가 설정된 온도 이하일 경우 제2냉각수투입구(113)측으로 이동될 수 있도록 선택적으로 개폐가능한 제2밸브(321)가 구성된다.
상기 제1밸브(311)와 제2밸브(321)는 통상적으로 액체 또는 유체 등이 냉각라인(300)을 이동할 때, 이동하는 방향을 제한하거나 이동될 수 있도록 하기 위한 구성이고, 상기 제1밸브(311)와 제2밸브(321)는 사용자가 수동적으로 제어할 수도 있고, 냉각라인(300)의 일측에 상기 제1밸브(311)와 제2밸브(321)를 제어하는 제어부를 구성하거나, 상기 제1냉각라인(310)과 제2냉각라인(320)에 각각의 제어부를 구성하여 사용할 수도 있다.
상기 혼합배출부(200)는 도 1 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 냉각부(110)에 근접하게 배치 또는 배출구(130)와 연결되어 상기 배출구(130)로부터 배출되는 열교환된 공기를 투입받고, 상기 열교환기로부터 열교환된 공기를 투입받아 상기 냉각부(100)로부터 투입된 열교환된 공기와 상기 열교환기로부터 열교환된 공기가 상호 혼합되어 배연을 저감시켜 배출시키도록 구성된다.
한편, 상기 혼합배출부(200)는, 도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 배출구와 근접 또는 연결되는 제1연결부(210)가 구성되고, 상기 열교환기와 근접 또는 연결되는 제2연결부(220)가 구성되며, 상기 혼합배출부(200)의 내부는 순차적으로 작은 지름으로 형성되는 다수의 원통몸체(230)가 형성되며 각각의 상기 원통몸체(230) 사이에 이동로(240)가 형성되고, 상기 원통몸체(230)에는, 상기 제1연결부(210)와 제2연결부(220)의 방향과 동일선상에 인입홀(231)이 각각 형성되되, 중앙부측 방향으로 갈수록 점차적으로 작은 지름으로 형성될 수가 있다.
이러한 경우, 상기 열교환기로부터 이동되는 고온의 공기와 상기 냉각부(200)로부터 이동되는 저온의 공기가 각각 투입되되, 가장 외측에 있는 인입홀(231)을 통해 이동되면서 일부의 공기는 상기 이동로(240)를 통해 서로 이동되면서 혼합되고, 다른 일부의 공기는 중앙부측 방향에 형성된 인입홀(231)로 각각 이동되면서 혼합되게 된다.
이때, 상기 인입홀(231)이 외측 방향에서 중앙부측 방향으로 갈수록 그 지름이 점차적으로 작아짐에 따라 중앙부 측으로 공기가 이동되면서 원통몸체(230)의 외측벽면에 부딪힘이 발생하게 되는데, 그 부딪힘으로 인해 이동로(240)를 통해 이동하는 공기와 더불어 일부공기가 인입홀(231)로 인입되지 못하고 유동하게 강제적으로 이동로(240)로 이동되어 혼합효율성을 더욱 향상시킬 수가 있게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템을 이용한 백연저감방법을 도 10을 참고하여 살펴보면,
고온냉각수와 저온의 외기공기를 각각 투입받아 열교환시키는 열교환단계S(S100); 열교환기로부터 열교환된 냉각수를 냉각부로 이동시키는 이동단계(S200); 상기 열교환된 냉각수와 외기공기를 열교환시켜 열교환된 공기를 혼합배출부로 이동시키고 재사용이 가능한 냉각수를 형성하는 냉각수형성단계(S300); 상기 열교환기로부터 열교환된 공기와 상기 혼합배출부로부터 열교환된 공기를 각각 투입받아 혼합시켜 배출시키는 배출단계(S400);를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 이동단계(S200)에서, 상기 열교환단계(S100)에서 열교환된 냉각수가 설정된 온도에 부합할 경우, 제2냉각라인(320)으로 이동시켜 재사용이 가능한 냉각수로 사용하고, 열교환된 냉각수가 설정된 온도에 부합하지 않을 경우 제1냉각라인(310)으로 이동시켜 외기공기와 열교환 후 재사용이 가능한 냉각수로 사용한다.
또한, 상기 냉각수형상단계(S300)에서, 열교환기로부터 이동되는 열교환된 냉각수와 외기공기를 열교환 시, 상기 냉각수를 냉각부의 상부에서 분무형태로 분사되도록 하여 상기 외기공기와의 열교환 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 열교환 효율성을 향상시킨 백연저감형 냉각탑에 의하면, 냉각탑의 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에, 열교환된 냉각수가 설정된 온도이하일 경우 그 냉각수를 별도의 열교환 없이 즉시 사용할 수 있으며, 설정된 온도보다 초과일 경우, 외부공기와 한번 더 열교환을 시킴으로 냉각수로 사용하며 열교환된 공기가 최종 외부로 배출될 시, 저온과 고온의 공기를 혼합시켜 백연을 제거하여 배출됨으로써, 환경오염을 억제할 수 있는 유용한 발명이다.
100 : 냉각부
110 : 냉각수투입구 111 : 제1냉각수투입구 113 : 제2냉각수투입구
120 : 외부공기투입구 130 : 배출구 131 : 필터
140 : 필터 150 : 흡입팬
200 : 혼합배출부
210 : 제1연결부 220 : 제2연결부 230 : 원통몸체
231 : 인입홀 240 : 이동로
300 : 냉각라인
310 : 제1냉각라인 311 : 제1밸브 313 : 노즐부
320 : 제2냉각라인 321 : 제2밸브
S100 : 열교환단계 S200 : 이동단계
S300 : 냉각수형성단계 S400 : 배출단계

Claims (8)

  1. 외부 일측에 열교환기로부터 공급되는 냉각수를 공급받는 냉각수투입구(110)와, 외부 타측에 외부공기가 투입되어 상기 냉각수와 열교환될 수 있도록 하기 위한 외부공기투입구(120)와, 상기 냉각수투입구(110)와 외부공기투입구(120)가 형성되지 않은 외부 일측에 상기 열교환된 공기가 배출되는 배출구(130)가 형성되는 냉각부(100);
    상기 냉각부(110)에 근접하게 배치 또는 배출구(130)와 연결되어 상기 배출구(130)로부터 배출되는 열교환된 공기를 투입받고, 상기 열교환기로부터 열교환된 공기를 투입받아 상기 냉각부(100)로부터 투입된 열교환된 공기와 상기 열교환기로부터 열교환된 공기가 상호 혼합되어 배연을 저감시켜 배출시키는 혼합배출부(200); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각부(100)의 냉각수투입구(110)는,
    상기 열교환기로부터 냉각되어 이동하는 냉각수가 투입되기 전, 설정된 온도를 초과하는 냉각수가 투입되는 제1냉각수투입구(111)와,
    상기 열교환기로부터 냉각되어 이동하는 냉각수가 투입되기 전, 설정된 온도 이하의 냉각수가 투입되는 제2냉각수투입구(113)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환기와 냉각부(100) 사이에는 냉각라인(300)이 구성되되,
    일측이 상기 열교환기와 연결되고 타측이 상기 제1냉각수투입구(111)와 연결되는 제1냉각라인(310)과,
    일측이 상기 제1냉각라인과 연결되고 타측이 상기 제2냉각수투입구(113)와 연결되는 제2냉각라인(320)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1냉각라인(310)에는 열교환기로부터 이동하는 냉각수가 설정된 온도를 초과할 경우 제1냉각수투입구(111)측으로 이동될 수 있도록 선택적으로 개폐가능한 제1밸브(311)가 구성되고,
    상기 제2냉각라인(320)에는 열교환기로부터 이동하는 냉각수가 설정된 온도 이하일 경우 제2냉각수투입구(113)측으로 이동될 수 있도록 선택적으로 개폐가능한 제2밸브(321)가 구성되는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합배출부(200)는,
    상기 배출구(130)와 근접 또는 연결되는 제1연결부(210)가 구성되고,
    상기 열교환기와 근접 또는 연결되는 제2연결부(220)가 구성되며,
    상기 혼합배출부(200)의 내부는 순차적으로 작은 지름으로 형성되는 다수의 원통몸체(230)가 형성되며 각각의 상기 원통몸체(230) 사이에 이동로(240)가 형성되고,
    상기 원통몸체(230)에는, 상기 제1연결부(210)와 제2연결부(220)의 방향과 동일선상에 인입홀(231)이 각각 형성되되, 중앙부측 방향으로 갈수록 점차적으로 작은 지름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템.
  6. 제 1항의 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템을 이용하되,
    고온냉각수와 저온의 외기공기를 각각 투입받아 열교환시키는 열교환단계S(S100);
    열교환기로부터 열교환된 냉각수를 냉각부로 이동시키는 이동단계(S200);
    상기 열교환된 냉각수와 외기공기를 열교환시켜 열교환된 공기를 혼합배출부로 이동시키고 재사용이 가능한 냉각수를 형성하는 냉각수형성단계(S300);
    상기 열교환기로부터 열교환된 공기와 상기 혼합배출부로부터 열교환된 공기를 각각 투입받아 혼합시켜 배출시키는 배출단계(S400);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템을 이용한 백연저감방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 이동단계(S200)에서,
    상기 열교환단계(S100)에서 열교환된 냉각수가 설정된 온도에 부합할 경우, 제2냉각라인(320)으로 이동시켜 재사용이 가능한 냉각수로 사용하고,
    열교환된 냉각수가 설정된 온도에 부합하지 않을 경우 제1냉각라인(310)으로 이동시켜 외기공기와 열교환 후 재사용이 가능한 냉각수로 사용하는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템을 이용한 백연저감방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 냉각수형상단계(S300)에서,
    열교환기로부터 이동되는 열교환된 냉각수와 외기공기를 열교환 시,
    상기 냉각수를 냉각부의 상부에서 분무형태로 분사되도록 하여 상기 외기공기와의 열교환 효율성을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 열풍혼합기능이 구비된 냉각탑 백연저감시스템을 이용한 백연저감방법.
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