KR960005782B1 - 4-방향 기류유인 통풍식 직교류형 냉각탑 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

4-방향 기류유인 통풍식 직교류형 냉각탑

제 1 도는 본 발명에 의한 직교류형 냉각탑의 양호한 실시예로서, 중앙의 정4각형 플레넘(plenum)의 주변부 둘레에 균등한 간격으로 배열된 4개의 침투구조체 중 두 개를 도시하는 측면사시도.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 냉각탑으로서, 하나의 오버헤드 온수분배 베이슨(basin), 세계의 침투구조체, 상승된 중앙부를 가진 침투구조체 아래에 위치하는 하나의 냉수수집 베이슨, 및 온수분배 베이슨과 일체로 성형된 홴실린더 내에 위치하는 하나의 홴(fan)등을 보여주는 확대 측단면도.

제 3 도는 인접한 침투구조체들의 단말과 접촉하는 L-형 벽들을 가진 4개의 직립성 배플기등과 함께 4개의 침투구조체가 대체로 정사각형으로 배열된 것을 보여주며, 제2도의 3-3선에 따른 확대 수평단면도.

제 4 도는 홴과 연관된 직각형 기어박스와 모터를 보여주며, 제3도의 4-4선을 따른 부분확대 측단면도.

제 5 도는 제 1 도의 냉각탑과 유사한 냉각탑을 부분 조립한 것으로서, 특히, 위에 있는 온수분배 베이슨, 침투구조체 및 홴조립체등을 설치하기전에, 냉수 수집베이슨과 4개의 직립성 배플기등들 사이의 관계를 보여주는 사시도.

제 6 도는 제 5 도에 도시한 배플기등들 중 하나에 대한 확대 사시도.

제 7 도는 본 발명의 또 하나의 실시예로서, 4개의 침투구조체를 각각 갖는 3개의 냉각탑들이 일직선상에 배열되어 인접 냉각탑들의 배플기등이 서로 접촉하는 관계로 위치하는 것을 보여주는 개략도.

본 발명은 복수개의 직립성 침투구조체들이 냉각탑의 전체 둘레에 걸쳐 대폐로 균일한 간격으로 배치되며, 다만 최소한의 비통기성 입구면이 냉각탑의 외측으로 향하도록 배치된 유인 통풍식 직교류형 냉각탑에 관한 것이다. 이 냉각탑의 구조는 평면에 대해 침투구조체의 공기 도입면을 노출시키는 이용면적을 극대화 시킨다.

특히, 염분이 많이 존재하여 문제를 일으키는 연안직역에서는 냉각탑 부품들의 내부식성을 보강하기 위하여 온수분배 베이슨, 냉수수집 베이슨, 및 침투구조체들 사이의 냉각탑 부위들은 모두 강화합성수지와 같은 내부 식성 물질로 만드는 것이 유리하다. 침투구조체는 셰브론(chevron)형 합성수지 필름으로 된 침투시이트들을 구비하며, 이 시이트들은 부식 가능성이 높은 지역에서 부식과 열화(劣化)에 대한 저항성이 큰 물질로 되어 있다. 마찬가지로, 냉각탐의 홴 부품들도, 알루미늄, 스테인레스강, 강화 합성수지들과 같은 내부식성 물질로 구성시키는 것이 바람직하다. 이 구성의 한 양호한 형태에 있어서, 이 냉각탑은 평면도로 볼 때, 정4각형 배열로 된 4개의 침투구조체를 구비하며, 인접 침투구조체들 사이에는 직립성 삼각형 배플(baffle)기둥들이 설치되어 있다. 아래에 위치하는 냉수수집 베이슨은 배플기둥들에 연결되어 있으며, 상부의 온수분배 베이슨은 상기 배플기둥들에 연결되며, 이 배플기둥들에 의해 지지되어 있다.

본 발명의 장치는 상업용 건물들에 사용되는 중소 규모의 냉각탑으로서 특히 유용하며, 또 산업용으로서도 제한적으로 유용하다.

일반적으로, 꼐적 통풍식 직교루형 냉각탑은 온수분배 베이슨, 냉수수집 베이슨, 및 이들 둘 사이에 위치하는 침투구조체들을 구비한다. 온수분배 베이슨에 공급되는 물은 온수분배 베이슨의 일부를 이루는 분배수단을 통하여 중력에 의해, 아래의 침투구조체로 낙하한다. 침투구조체를 통하여 입구로부터 출구쪽으로 횡방향으로 흐르는 공기의 수평기류에 대해, 교차유동관계로 침투구조체를 통하여 중력작용에 의해 아래로 흐르는 물은 그것이 각 침투 부위를 통하여 아래로 이동함에 따라 냉각된다. 내부의 직립성 출구면, 즉 침투구조체의 표면은 냉각탑의 상부부분, 또는 침투구조체의 출구면으로부터 간격진 케이싱의 수직벽에 위치하는 홴실린더와 소통되어 있다. 홴 실린더 내에 위치하며, 모터에 의해 구동되는 홴은 공기를 침투구조체의 입구표면을 통하여 흡인하며, 침투구조체를 통하여 수평으로 이동시키고, 그리고는 팬 실린더부를 통하여 냉각탑 밖으로 배출시킨다.

직교류형 냉각탑들은 과거 수년간 여러가지 형태로 제작되어 판매되어 왔다. 작은 상업용 건물이나, 더 큰 다세대 주택단지에 에어콘용으로 사용되는 직교류형 냉각탑은 한 직립성 측벽에 찬 공기입구를 가진 4각형케이싱을 구비하며, 또한 상부 수평표면에 더운 공기 배출개구를 구비한다. 필름 시이트 침투구조체로 주로 구성된 침투 팩(pack)은 상부 온수베이슨에서 배출된 온수를 공기입구를 통하여 침투체 내로 흡인된 공기로 가져와서, 직교류형 냉각관계로 만든 후에, 결국 온수배출 개구를 통하여 배출되게 만든다. 이러한 형의 냉각탑은 대부분 완제품 상태로 판매되어 사용장소에까지 운반된다.

널리 사용되고 있는 다른 또 한가지 직교류형 냉각탑은 전술한 패키지(package) 냉각탑과 유사하나, 단 상이한 점은 그것은 더 크고, 용량도 크고, 현지에서 조립되며, 공업용으로 사용되고, 또 에러콘용으로 상당한 냉각수의 용량을 필요로 하는 대형빌딩에 사용된다는 점이다.

현지에서 조립되는 직교류형 냉각탑은 소위 단일 기류식이거나 2중 기류식으로 되어 있다. 단일 기류식에 있어서, 냉각용 공기는 단일 냉각용공기 입구에 들어가서 침투구조체를 통하여 수평으로 이동한 후 중력에 의해 낙하하는 온수와 교차하는 관계로 만들어지며, 결국 더운 공기 배출개구를 통하여 수직으로 배출된다. 냉각탑케이싱의 나머지 3측면은 폐쇄된다.

2중 기류식 냉각탑의 4각형 케이싱의 양쪽 반대편 측면에는 찬공기 입구가 구비되며, 각 공기입구 인근에는 두 개의 분리된 침투 구조체가 구비되며, 냉각탑의 온수분배 베이슨들 사이에는 중앙위치형 단일 공기 배출 홴 및 실린더가 구비되어 두 공기입구를 통하여 공기를 동시에 흡인할 수 있게 하여, 그 다음 각 침투구조체의 간격진 내부 직립성면들에 의해 형성된 중앙 내부 공기플레넘으로부터 상기 공기를 상향 배출시킬 수 있게 한다. 2중 기류형 냉각탑에 있어서, 냉각탑 케이싱의 대향하는 공기입구들 사이의 거리는 대향하는 폐쇄된 측벽들 사이의 냉각탑 수평 규격보다 상당히 더 크다.

물 냉각탑의 홴을 작동시키고 냉각시킬 물을 온수분배 베이슨으로 펌프질 하는데 있어서 에너지 비용이 점차 증가함에 따라 냉각탑의 전반적인 경제성을 더 세심히 검토해야만 했다. 최초의 설치비용은 운행비용 및 냉각탑의 이론적인 수명과 마찬가지로 중요한 것이다. 마지막으로 특히, 경공업, 상업용 및 다세대 주택단지등의 경우에 있어서는, 냉각탑을 설계함에 있어서 미적외관도 고려에 넣어야 한다.

본 발명이 있기 전까지는 합당한 가격으로 살 수 있는 다음과 같은 물냉각탑이 존재하지 않았다. 즉 고도의 내부식성 물질로 만들어지고, 소금에 부식이 문제를 일으키고 있는 지리학적 위치에서도 긴 사용 수명을 유지하며, 적은 용량의 소형 부피를 제공하며, 미학적으로 쾌감을 주며, 주위 공기의 흐름 방향에 관계없이 마찬가지 효율로서 가동되며, 단일 냉각탑의 경우 또는 다수 냉각탑의 동시 설치의 경우, 인접 구조체들의 위치는 주위공기의 흐름 방향과 관계없이, 여러 장소에 설치할 수 있는 냉각탑이 존재하지 않았다.

또한, 전술한 특성과 함께 또 다음과 같은 특성을 가진 냉각탑을 제공하는 것이 지금까지 가능하지 않았다. 즉 소형으로 설계된 동시에 종래의 직교류형 물 냉각탑보다 물 냉각용량이 더 큰 냉각탑을 본 발명은 제공하는데, 그 구조상의 내용은 다음과 같다. 즉 냉각탑의 4면에 침투구조체를 설치함으로서 주위 공기의 흐름에 관계 없이 가장 효율적인 냉각작업을 가능하게 하며, 또한 공기의 흐름이 방향으로 최소 규격의 침투구조체를 이용하는 것이 가능하기 때문에 최대 물 냉각효율을 제공한다.

최소한의 장소에서 최대 물냉각 효율을 성취시키고, 동시에 바람직스러운 내부식성을 구비하게 하기 위하여 본 발명의 직교류형 냉각탑은 여러개의 침투구조체들을 구비하며, 이 침투구조체들은 중앙공기 배출 플레넘의 둘에 전체에 걸쳐, 대체로 균일한 간격으로 배열되어 있기 때문에, 전체 냉각탑 둘레에 걸쳐, 공기가 침투구조내에 전체에 걸쳐, 대체로 균일한 기회를 제공한다. 이와 같은 방식으로 주어진 냉각탑의 규격에 비해 침투구조체의 용량이 크게 증가하며, 측방의 케이싱들은 사실상 제거되며, 물 냉각효율은 주위의 바람의 방향에 의해 좌우되지 않는다.

또한 각 침투구조체의 공기입구 표면의 여러 부위로 들어가는 공기가 만나는 여러 가지 이송통로들은 길이가 균일하기 때문에, 침투구조체의 모든 부위들이 대체로 동일한 양의 직료류공기를 받아들이며, 이에 따라 전반적인 냉각효율이 증가한다.

본 발명의 한 양호환 실시예에 있어서, 냉각탑은 4개의 직립성 침투구조체들을 구비하여, 이 침투구조체들은 중앙의 정4각형 플레넘의 4면에 걸쳐 수평면상에 정4각형으로 배열되어 있다. 강화 합성수지 물질로 만들어진 4개의 직립성 3각형 배플기둥들은 위에 있는 온수분배 베이슨을 지지할 수 있는 형상으로 배열되어 있다. 또한 배플기등 또는 배플기등의 인접쌍들 사이에 연장하는 수평 튜브부재들은 관련 침투구조체들에 대해 설치용구조물의 역할을 하며, 상기 침투구조체들은 복수 개의 성형된 합성수지 필름시이트로 구성되어 있다. 이 침투용 사이트들이 셰브론 형태를 갖추어서 중력에 의해 낙하하는 물과 횡방향으로 흐르는 공기와의 사시에 최대한의 접촉을 가져다줄 때 가장 좋은 결과를 얻을 수 있다. 상부의 온수분배 베이슨과 하부의 냉수수집 베이슨은 서로 일체로 형성되고, 구성물질은 유리로 보강시킨 합성수지 물질인데, 예를 들면, 폴리에스테르가 있으며, 이 물질은 이 요소들을 금속이나 나무로 성형했을 경우보다 더 비용이 낮고 내부식성이 더 크다.

4부위의 침투 구조체를 가진 이 양호한 실시예에 있어서, 공기는 4개의 대체적인 수평이동 방향을 따라 서로 동시에 냉각탑으로 들어가서, 각 침투구조체를 통과한다. 냉각탑의 상부에 있는 중앙휀은 각 침투구조체를 통해 공기의 기류들을 흡인하여 이들을 합친후, 냉각탑의 상단으로부터 수직으로 배출시킨다. 3각형 모양을 한 공기 배출기둥들은 다음과 같이 구성되어 있다. 즉 인접 침투 구조체들의 공기 배출구의 직립성 가장자리부위들은 서로 인접위치하고, 이에 따라 냉각탑의 전체 점유 면적이 극소화된다. 각 공기 배플기둥의 외측부위들은 해당 침투부위의 최외단 인근에서 끝나기 때문에 인접 침투구조체들 사이에 공기 유입리 배제된다. 위에 위치하는 온수분배 베이슨은 다만 4개의 공기 배플기둥들에 의해 지지되기 때문에 냉각탑의 플레넘 내에서, 공기 이동에 상당히 방해가 일어나는 것을 대체로 제거할 수 있다.

복수개의 개별 냉각탑들이 나란한 관계로 배열되어, 반대방향의 직립성 3각형 배플기둥들은 각 인접 냉각탑의 지지용 기둥과 접촉하게끔 냉각탑이 설계된다. 냉각탑의 이러한 다수식 배열은 분포된 냉각탑의 미학적 효과에 기여하며, 그러나, 각 냉각탑의 모든 4개의 공기 입구들은 대기권에 충분히 노출되어 있기 때문에, 각 침투구조체를 통한 공기의 흐름은 인접냉각탑의 존재에 의해 불리한 영향을 받지 않는다.

냉수수집 베이슨은 합성수지 물질로 일체로 만들어지며, 이것은 원형의 중앙 상승부위를 구비하고, 이 중앙부위의 밑부분 둘레로 연장하는 침강된 수집홈통을 구비한다.

중앙부위가 상승되어 있기 때문에 냉수를 홈통쪽으로 인도하며, 어느 특정시간에 있어서도 수집베이슨 내의 냉수분량을 감소시키며, 이에 따라 냉각시스템이 만족스러운 가동을 보장하는데 필요한 물의 분량이 감소한다.

이하 도면을 참조하며, 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명할 것이다.

유인 통풍식 직교류형 냉각탑(10)이 제 1 도 내지 제 4 도에 도시되어 있으며 이것은 특히 양호한 실시예의 형태인데, 여기서 4-방향의 수평한 기류가 중앙에 위치하는 휀 조립체(12)에 의해 냉각탑(10)내로 흡입된다. 냉각탑(10)은 온수분배용 홈통수단, 즉 베이슨(14)을 구비하여 들어오는 냉각될 온수를 받아들일 수 있게 되어 있으며, 또한 냉수 수집수단, 즉 베이슨(16)을 구비하는데, 이 베이슨은 온수분배 베이슨(14)의 아래에 위치한다.

제 1 도, 제 2 도 및 제 4 도에 도시한 바와 같이, 온수분배 베이슨(14)은 다음과 같이 구성되어 유리하게 되어 있다. 즉, 유리로 보강시킨 폴레에스테르 물질로 성형한 일체화된 단일부재로 구성되어 있으며, 그 형상은 수평연장된 바닥(18)을 구비하는 모양을 취하며, 이 바닥에는 복수개의 물 살포분배용 노즐(20)들이 형성되어 있다.

온수분배 베이슨(14)은 역u-자형의 외벽(22)을 구비하며, 이 외벽(22)은 바닥(18) 위로 솟아있으며, 냉각탑(1) 둘레로 연장되어 있으며, 또한 이 온수분배 베이슨(14)은 휀 실린더 부(24)로 둘러싸인 구멍을 구비하며, 상기 휀 실린더 부(24)는 하부 테이퍼 부와 상부 원통형 부를 구비하는데, 이 상부 원통형은 휀 조립체(12)의 휀 블레이드(fan blade)(26)이의 끝에 인접하여 위치한다. 네 개의 수평으로 연장하는 직립 리브(28)들이 온수분배 베이슨(14)에 형성되어 온수분배 베이슨(14)을 보장하고 있으며, 리브(28)들의 인접단부들은 제 1 도에 도시한 바와같이 서로 약간 간격져 있다.

제 5 도를 참조하면 쉽게 알 수 있는 바와 같이 냉수수집 베이스(16)도 또한 에스테르 물질로 만들어진다. 베이슨(16)은 직립한 주변벽(30)과 상향 연장하는 절두원추형 중앙부(32)를 구비하는데, 이 중앙부(32)는 돔형의 캡(34)에 의해 덮혀 있다. 온수분배 베이슨(14)의 외벽(22)과 냉수수집 베이슨(16)의 직립성 주변벽(30)은 그 주변부 윤곽이 대체로 동일하게 되어 있으며, 즉 그 윤곽은 대체로 정4각형이나, 그 모서리 부위는 비스듬하게 절단해낸 상태로 되어 있다. 제 2 도를 참조하면, 두 개의 나란한 보강용 리브(36)들이 냉수수집 베이슨(16)의 길이 방향을 따라 베이슨(4)의 4개의 측면들의 아래에서 각각 연장되어 있다.

제 2 도 및 제 5 도를 참조하면, 냉수수집 베이슨(16)에는 그의 원주방향으로 연장하는 홈통(38)이 형성되는데, 이 홈통(38)은 한쪽 모서리에 형성된 저장탱크(40)와 직접 연통하고 있으며 이 저장탱크(40)는 제 2 도에서 점선으로 표시한 냉수출구(42)로 통해 있다. 원한다면, 받침대 수단(44)을 냉각탑(10) 아래에 구비시켜 그 주변부에 대해 지지관계로 만들 수 있다.

냉각탑(10)의 침투조립체는 예를 들면 온수분배 베이슨(14)과 냉수수집 베이슨(16) 사이에 네 개의 직립성 침투구조체(46)들을 삽입하여 구성시킬 수 있다. 베이슨(14)에서 공급된 온수는 각 침투구조체(46)로 인도되어 중력에 의해 그 아래에 있는 냉수수집 베이슨(16)으로 이동한다. 각 침투구조체(46)들은 직립성 공기 유입면(48)(제 1 도 및 제 2 도)을 구비하며, 대체로 수평 이동하는 공기의 기류를 각 침투구조체(46)로 도입시켜 중력작용에 의해 낙하하는 온수와 직료류하는 관계를 만든다. 또한, 각각의 침투구조체(46)들은 직립성 공기출구면(50)을 구비하며, 각각의 침투구조체(46)를 통과한 공기를 배출시킬 수 있게 된다.

제 1 도 내지 제 3 도를 참조하면, 침투구조체(46)들은 수평단면도로 볼 때, 정4각형으로 배열되어 있으며, 침투구조체들 중 첫 번 두 개는 서로 대향하며 서로 간격져 있고, 나머지 두개는 첫번 두개 사이에 서로 대항하여 간격진 관계로 위치한다. 그 결과, 각 침투구조체의 공기출구면(50)은 각 인접 침투구조체(46)의 공기출구면(50)에 대해 상대적으로 직각방향을 취한다.

네개의 공기출구면(50)은 냉각탑의 안쪽을 향하고 있으며, 하나의 공통성 정4각형 수평플레넘(plenum)(52)을 형성하는데, 이 플레넘(52)은 네개의 침투구조체(46)들 사이에서 중앙에 위치하여 모든 네개의 침투구조체(46)들로부터 동시에 대체로 수평방향으로 오는 공기의 기류를 받아 들일수 있으며, 냉각탑(10)으로부터 수직방향으로 공기를 상향 배출시키는 것이 가능하게 된다. 침투구조체(46)는 냉각탑의 낮은 부위에서 안쪽으로 경사져 있는데, 이것은 중력에 의해 침투구조체(46)를 통하여 낙하하는 물이 그 안에 남아 있게 하기 위한 것이며, 또한 그 물이 수평으로 내향 이동하는 공기의 영향을 받아 과다한 양의로 플레넘(52)낼 끌려들어오지 못하게 하기 위한 것이다.

각 침투구조체(46)는 다음과 같이 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 1985년 10월 22일자로 허여되고, 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허제4,548,766호에 설명된 형태의 필름형 침투 사이트(54)를 복수 개로 구성시키는 것이다. 제 2 도에 점선으로 개략 도시한 바와 같이, 각 침투시이트(54)는 공기유입면(48)에 인접한 입구영역을 제공하며, 침투시이트(54)의 중앙 영역은 셰브론(chevron)형태의 반복하는 릿지(ridge)를 포함하며, 그의 출구영역은 표류물 제거기의 역할을 하는 공기출구면(50)에 인접하는 벽표면을 포함한다. 각 침투시이트(54)로부터 반대 방향으로 돌출하는 일련의 일체성 스페이서(spacer)들은 인접시이트(54)의 각 스페이서의 외측부위를 받아들여서 인접시이트(54)들 사이에 정확한 수평방향 공간을 유지한다. 미국특허 제4,548,766호에 기술된 형태의 필름 사이트를 이용하며, 수평방향 공기 통로가 불과 약21인치 정도되게 할 수 있다. 이러한 짧은 공기 이동통로로 인하여, 냉각탑의 전체 평면적이 감소되며, 또 전체 냉각용량을 희생시키지 않고 냉각탑의 원가를 절감할 수 있다.

또한 짧은 이동거리의 필름 시이트를 사용하게 되면, 네개의 모서리의 배플기둥(56)들의 규격요건을 제한하는 바람직한 특성을 얻게된다. 상기 배플기둥(56)들은 주변벽(30)의 내부에서 냉수수집 베이슨(16)으로부터 온수분배 베이슨(14)으로 연장하여, 각 침투구조체 부위(46) 뿐만 아니라 온수분배 베이슨(14)을 지지하고 있다. 제 6 도를 참조하면, 각각의 배플기둥(56)은 L-형의 벽(58)들을 구비하며, 이 벽들은 각각 인접한 침투구조체(46)의 침투시이트(54)의 말단부분과 접촉하도록 방향지워져 있다.

또한, 예를 들면 제 1 도 및 제 3 도에 도시된 바와 같이, 대각선으로 연장하는 판(60)이 배플기둥(56)에 구비되어, 3각형 구조체를 형성하며, 또 미관상 양호한 특징을 제공한다. 모서리의 배플기둥(54)들의 횡방향 규격을 최소화시키면 냉각탑에 대한 재료 소요량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모서리들 충전재케이싱 또는 공기밀폐부를 구비시키는 단순한 목적의 추가적인 구조체를 첨가할 필요가 없게 된다. 또한, 각 배풀기둥(56)을 3각형으로 만들면 주어진 규격에 대해 최대의 고유강도를 갖는 지지체로서 이용할 수 있게 된다.

또, 제 3 도에서 관찰할 수 있는 바와같이, 각각의 공기 배플기둥(56)의 L-형 벽(58)들은 두 개의 내향성 내부벽부재들을 한정하는데, 각 침투부위를 통하여 흐르는 공기의 유동 방향에 있어서의 상기 벽부재의 수평방향 규격은 공기 통로의 길이와 대체로 동일한다. 또한, 각 L-형 벽(58)들이 레그들은 각 인접한 침투구조체(46)의 측면 가장자리에 대해 대체로 평평하게 인접한 관계로 놓이며, 따라서 배플기둥(56)들은 침투구조체(46)와 바이패스관계로 주워 공기가 냉각탑 플레넘(52)내로 유입하는 것을 방해하게 된다. 따라서, 공기 배플기둥(56)들은 그 사이에 있는 침투구조체(46)들, 위에 있는 온수분배 베이슨(14), 휀 조립체(12)등을 지지하는 기능을 가진다.

두 개의 긴 튜브 부재(62)들은 인접한 배플기둥(56)들이 서로 마주보는 사이를 연장하며, 또 냉각탑(10)의 4개의 외측면들과 평행한 관계로 연장한다. 튜브부재(62)는 각 필름 침투시이트(54)에 형성되어 있는 개구를 통하여 연장함으로서, 침투구조체(46)의 무게를 지탱할 수 있으며 또 그것을 원하는 경사진 방향으로 지지한다.

플레넘(52)내에서, 빔(beam)(64)은 배플기둥(56)들 중 하나의 내부모서리로부터, 대향한 배플기둥(56)에 형성된 개구(56)(제 4 도)를 통하여, 냉각탑을 가로 질러 대각선 방향으로 연장한다. 두 개의 더 짧은 교차빔(68)들은 냉각탑(10)의 중앙 근처에 있는 빔(64)에 연결되며, 나머지 두 개의 배플기둥(56)의 내부모서리를 향해 서로 멀어지는 방향으로 연장한다. 빔(64,68)들의 말단부들은 관련 배플기둥(56)에 확고하게 결합시키기 위해 브라케드(70)(제 2 도 및 제 3 도)가 구비된다.

판(72)은 빔(64,68)들의 접합부 상에 위치하여, 휀 조립체(12)의 직각형 기어박스(74)를 지지할 수 있게 되어 있다. 또한, 배플기둥(56)들 중 하나의 L-형 벽(58)들 사이에서 빔(64)에 의해 지지된 판(76)은 축(80)에 의해 기어박스(74)에 상호 연결된 모터(78)를 지지하기 위한 것이다.

마지막으로, 제 2 도 및 제 4 도에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이, 시이트 금속으로부터 임의로 형성된 부재(82)는 온수분배 베이슨(14)의 바닥(18)의 하부면에 연결되어 있고, 또 플렌지(84)를 구비하여 노즐(20)에 의해 분산된 물을 아래의 시이트(54)의 중앙부위 쪽으로 굽혀준다. 또한 부재(82)는 내부 플랜지(86)를 구비하며, 이 플렌지는 각 침투구조체(46)의 상부 내부 모서리의 둘레로 연장한다. 4개의 각 내부부재(82)의 외부에 위치하는, 제 2의 부재(88)는 다음과 같은 목적으로 구비된 것이다. 즉, 노즐(20)에 의해 냉각탑의 외부로 배출된 물이, 아래의 침투구조체(46)의 중앙부위쪽으로 방향을 바꾸게끔 보장하기 위하여 구비된 것이다.

냉각탑(10)을 사용함에 있어서, 공급 파이프로부터 들어오는 온수는 분배베이슨(14)의 바닥(18)위로 배출되며, 그 위치는 분배베이슨(14)의 절단된 모서리들 중 하나의 곁에 있는 리브(28)내에 임의로 위치시킬 수 있다. 원한다면, 스플래시(splash) 박스를 구비시켜 온수가 바닥(18)으로 배출되기전 온수의 소용돌이의 정도를 감소시킬 수 있으며, 공급파이프는 냉각탑(10)의 외부에 설치할 수 있다.

냉각탑(10)은 수평방향으로 지지되어서, 온수분배 베이슨(14)의 바닥(18)이 수평면상으로 연장하며, 모든 분배노즐(20)들은 균일한 온수수압을 접하게 되며, 이 온수는 외벽(22)과, 중앙의 상향으로 연장하는 휀 실린더 부(24)에 의해 제한된다. 분배 노즐(20)들은 관련 침투구조체(46)의 상부면의 하방으로 온수를 분산시킨다.

온수는 곧 중력작용에 의해, 침투구조체(46)를 통하여, 수집베이슨(46)쪽으로 강하한다. 모터(78)에 의해 구동되는 휄블레이드(56)들은 회전하여, 모든 4개의 침투구조체(46)를 통하여 중앙 프레넘(52)내로 공기를 동시에 흡입한다. 각 침투구조체(46)를 통하여 수평으로 흐르는 공기는 침투구조체(46)를 통해 내려오는 온수와 만나서, 그 온수와 열교환작용을 하여, 온수가 각 침투구조체(46)의 바닥면을 통해 배출되기전 그 온수를 냉각시킨다.

제 2 도를 참조하면, 침투구조체(46)로부터 나오는 냉각된 물은 냉수수집 베이슨(16)으로 들어가며, 원형의 홈통(38)으로 흘러가서, 저장탱크(40)내로 들어간 후, 냉수출구(42)를 통해 배출될 수 있게 된다. 냉각탑(10)의 정상적인 가동시에 수집베이슨(16)내에는 항상 충분히 물이 존재하여, 각 필름 침투시이트(54)의 하부단부위로 물이 올라올 수 있게 되어 있으며, 침투시이트(54)는 수집베이슨(16)으로부터 약간 간격져 있다. 상기 물높이로 인하여, 플레넘(52)내로 흡인된 공기가 아래의 통로를 따라 침투구조체(46)를 바이패스하는 것이 방지된다.

각 침투구조체(46)의 공기출구면(50)에서 나온 공기는 플레넘(52)으로 들어가며, 휀블레이드(26)에 의한 유인 통풍작용에 의해 상황 이동되어, 냉각탑으로부터 수직으로 배출되어 나온다. 이와같이, 공기는 4개의 모든 다른 방향으로부터, 침투구조체(46)내로 동시에 이동하여,플레넘(52)내에서 한데섞이며, 한편 곧 상향 회전하여 베이슨(14)의 팬 실린더 부(24)를 통하여 수직 배출된다.

제 3 도를 참조하여 이해할 수 있는 바와 같이, 침투구조체(46)의 각 출구면(50)의 수직면은, 인접 침투구조체(46)의 공기출구면(50)과 직접 인접하여 있기 때문에, 플레넘(52)의 대체로 전체 주변부는 공기출구면(50)에 의해 한정되며, 다만 4개의 배플기둥(56)의 작은 부분만이 플레넘(52)에 노출되어 있다. 다만 케이싱이나 기타 구조적 부재와 같은 부분들은 제거되며, 침투구조체(46)들은 실용적인 한도로 플레넘(52)의 주변경계부를 형성하기 때문에, 주어진 침투구조체의 분량에 대한 평균 공기 이동거리를 단축시킨다. 그 결과 휀 조립체(12)의 동력소요량이 감소되며, 또 예를 들어, 특정 침투구조체(46)의 중앙부 사이에서의 공기유동속도의 변화가 극소화되기 때문에, 하강하는 물과 수평이동하는 공간사이의 열교환 작용이 침투구조체(46)의 전체폭에 걸쳐 대체로 균일하다.

또한 일체로 형성된 분배베이슨(14)과 수집베이슨(16)을 구비시킴으로서 조립작업이 매우 용이하게 되며, 냉각탑에 구조적 강도를 부여하는 동시에, 그 구조가 단순하면서도 효율적인 형태로 된다. 또 유리한 점은, 빔(64,68)들과 판(72)을 제외하고는, 플레넘(52)에는 방해작용을 하는 구조적 부재들이 없어서, 휀조립체(12)의 효율을 더욱 증가시킬 수 있다는 사실이다.

제 7 도를 참조하면, 여러개의 냉각탑(10)을 기본적 형태로 인접하는 나란히 다이아몬드식 관계로 배열하되, 각 냉각탑의 배플기둥(56)들 중 하나는 인접냉각탑(10)의 베풀기둥(56)과 직접 접촉하고 있다. 이와 같은 방식으로 각 냉각탑(10)의모든 4개의 공기유입면(48)은 대기에 완전히 노출됨으로서, 각 냉각탑(10)의 모든 침투구조체(46)로 들어가는 공기에 대해 균등한 기회가 보장된다. 또한 제 7 도에 도시한 배열은 특히 미관상 우수하며, 이것은 여러개의 공통위치하는 비교적 작은 규모의 냉각탑이 요구되는 쇼핑센터에 사용하기가 적합하다.

3개 또는 그 이상의 침투구조체로 구성되는 본 발명의 다른 실시예도 고안할 수 있다. 그러나 각 경우에 있어서, 침투구조체의 공기출구면은, 공통된 플레넘은 전체 주변부 둘레로 대체로 균등간격으로 배열하여, 모든 주어진 냉각탑의 규격에 대하여, 침투구조체의 전체 수평방향 범위를 증가시키도록 하며, 한편 그와 동시에 냉각탑의 모든 부위를 통하여 공기가 용이하게 흐를 수 있게 한다.

한편 구조적 부속을 극소화 시키고 단말케이싱들을 제거함으로써, 또 한편, 두 개의 베이슨(14,16)들은 냉각탑(10)의 전체 수평부분에 걸쳐 연장하도록 일체로 형성시킴으로서, 냉각탑(10)의 조립을 쉽게 수행할 수 있다. 먼저, 냉수수집 베이슨(16)을 받침대(44) 위에 설치하고, 4개의 직립성 공기배플기둥(56)을 클립이나 다른 연결수단에 의해 베이슨(16)에 고정시킨다.

다음에, 제 2 도에 도시한 바와 같이 온수분배 베이슨(14)을 4개의 배플기둥(56) 위에 위치시키되, 부재(82,88)의 단말들이 L-형(58)의 상부 부위들에 직접 인접되게 한다. 교차빔(68)의 브라케트(70)들은 두 개의 대향한 배플기둥(56)들의 내측 모서리의 적절한 위치에 부착한다.

후에, 냉수수집 베이슨(16)에 형성된 구멍에 저장탱크(40)를 설치하며, 돔형캡(34)은 중앙부(32) 위에 위치시킨다. 빔(64)은 다른 하나의 브라케트(70)에 의해 배플기둥(56)들 중 하나의 모서리에 설치하며, 판(72,76)들은 제 3 도에 표시한 바와 같이 설치한다. 기어박스(74), 모터(78), 축(80), 및 휀블레이드(26)등을 조립하여, 냉각탑(10) 위에 있는 판(72,76) 위에 설치한다.

다음에, 각 침투구조체(46)의 필름 침투사이트(54)를 임시 이동튜브 부재(62,62)에 의해 관련 배플기둥(56)들 중 하나의 한쪽에 설치하여, 튜브부재(62,62)들과 다른 관련 베풀기둥(56) 사이에 간격을 남긴다. 각 침투시이트(54)들은 원하는 수만큼이 될 때까지 튜브부재(62)들 위에 놓으며, 이때 원하는 수만큼의 침투시이트(54)가 놓여지면, 튜브부재(62)들이 종방향으로 이동하여, 관련 배플기둥(56)들의 두 L-형 벽(58)을 통해 균등하게 돌출하게 되는데, 이것은 제 3 도에 도시한 바와같다. 마지막으로 제 1 도에 도시한 바와 같이, 판(60)을 배플기둥(56) 위에 위치시킬 수 있으나, 모터(78)를 지지하는 배플기둥(56)에 다소 짧은 판(60)을 구비시켜 간격을 형성시키고, 모터(78)를 노출시켜 원하는 서비스를 수행하게끔 만들 수 있다.

물론, 제 1 도 내지 제 7 도에 예시적으로 도시한 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 여러 가지 부가 또는 수정이 가해질 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부한 특허청구 범위의 범주 및 그의 기계적으로 동일한 구성에 의해서만 제한된다고 해석해야할 것이다.

Claims (6)

1. 유인통풍식 직교류형 냉각탑(10)으로서, 냉각하기 위해 들어오는 온수를 받아들이기 위해 수평한 홈통으로 이루어지는 온수분배 베이슨(14)을 구비하며; 상기 온수분배 베이슨(14)의 아래에 위치하는 냉수수집 베이슨(16)을 구비하며; 상기 온수분배 베이슨(14)과 상기 냉수수집 베이슨(16)과의 사이에는 적어도 3개의 간격진 직립성 침투구조체(46)들을 삽입상태로 구비하여 상기 온수분배 베이슨(14)으로부터 온수를 받아들이고 상기 온수가 아래에 있는 상기 냉수수집 베이슨(16)쪽으로 중력에 의해 통과할 수 있게 하며, 상기 각 침투고체(46a)들은 직립성 공기유입면(48)을 구비하며 대체로 수평방향공기의 기류를 상기 침투구조체(46)의 각 부위로 도입하여 중력에 의해 그곳을 통과하는 온수와 직교류 관계를 이루게 하며, 상기 각 침투구조체(46)들은 직립성 공기출구면(50)을 구비하여 상기 각 침투구조체(46)를 통과한 공기를 배출할 수 있으며, 상기 각 공기출구면(50)은 냉각탑의 내부로 향하며 또한 상기 적어도 3개의 침투구조체(46)들 사이에 하나의 공통 플레넘(52)을 구비하여 대체로 수평방향 공기의 기류를 상기 모든 침투구조체(46)들로 부터 동시에 받아들일 수 있으며, 상기 각 공기출구면(50)은 수직으로 연장하는 대향한 측면부위를 구비하며, 상기 침투구조체(46)들은 상기 플레넘(52)이 주변둘레로 일정간격으로 배치되고 상기 각 공기출구면(50)의 사이 각 측면부위들은 인접 공기출구면(50)의 측면부위와 인접한 상태로 위치하여 상기 플레넘(52)의 크기를 한정하고 상기 냉각탑(10)으로부터 공기를 상향으로 용이하게 배출할 수 있게 하며; 침투구조체(46)들 내부로 찬 공기를 흡인하고 상기 플레넘(52)과 소통하여 더운 공기를 냉각탑(10)으로부터 상향으로 배출할 수 있게 작동하는 홴블라이드(26)를 구비하며; 상기 냉수수집 베이슨(16)으로부터 상기 온수분배 베이슨(14)으로 상향으로 연장하는 배플기둥(56)을 구비하여 상기 온수분배 베이슨(14)을 상기 침투구조체(46)위에 지지할 수 있도록 구성된 유인통풍식 직교류 냉각탑에 있어서; 상기 온수분배 베이슨(14)은 외측 주변부의 직립형 외벽(22)과 중앙의 더운공기 배출 오리피스를 가지며; 상기 플레넘(52)은 온수분배 베이슨(14)에 있는 상기 오리피스와 소통하는 공기출구면(50)에 의해 한정되며, 상기 홴블라이드(26)는 침투구조체(46)를 통해 찬 공기를 흡인하여 상기 플레넘(52)과 소통하게 한후 온수수집 베이슨(14)의 바닥의 상기 오리피스를 통해 상기 냉각탑(10)의 외부로 상향으로 더운 공기를 배출시키도록 작동하며, 상기 공기배출기둥(56)은 횡방향으로 L-형의 구조를 가지며 상기 냉수수집 베이슨(16)에 위해 지지되어 그곳으로부터 상향으로 연장하며, 상기 각 배플기둥(56)은 배플기둥(56)의 인접한 쌍들 사이에서 각 침투구조체(46)를 지지하는 역할을 하는 한쌍의 직립성의 내향하는 각도를 이루는 벽(58)을 가지며 인접한 침투구조체(46)들 사이의 주변 공기의 유입을 차단하도록 위치되며, 그 사이의 상대이동을 방지하는 상기벽(58)들의 각 쌍에 결합된 수단을 구비하며, 상기 배플기둥(56), 온수분배 베이슨(14) 및 냉수수집 베이슨(16)은 내부식성 합성수지재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 4-방향 기류유인통풍식 직교류형 냉각탑.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 합성수지재료는 유리로 보강된 합성수지재료인 것을 특징으로 하는 4-방향 기류유인통풍식 직교류형 냉각탑.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 홴블라이드(26)는 내부식성 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 4-방향 기류유인통풍식 직교류형 냉각탑.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 더운공기 배출 오리피스는 홴실린더(24)로서 사용하기 위한 직립성 원통형 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 4-방향 기류유인통풍식 직교류형 냉각탑.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 침투구조체(46)들은 상기 배플기둥(56)들에 의해 지지되는 복수개의 필름침투 시이트(54)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 4-방향 기류유인통풍식 직교류형 냉각탑.
6. 냉각탑 시스템으로서, 복수개의 냉각탑(10)으로 구성되며, 각 냉각탑(10)은 온수분배 베이슨(14), 냉수수집 베이슨(16) 및 적어도 3개의 직립성 침투구조체(46)들을 구비하며, 상기 침투구조체(46)들은 상기 각 온수분배 베이슨(14)과 상기 냉수수집 베이슨(16) 사이에 삽입되며, 상기 각 침투구조체(46)들은 직립성 공기유입면(48)을 구비하며, 상기 각 침투구조체(46)의 각 부위에 대체로 수평공기 기류를 도입함으로서 침투구조체(46)내로 중력에 의해 강하하는 온수에 대해 직교류관계로 배치되며, 상기 각 침투구조체(46)들은 직립성 공기출구면(50)을 구비하여 각 침투구조체(46)를 통과한 공기를 배출할 수 있으며, 상기 각 공기출구면(50)은 각 냉각탑(10)의 내부로 향하며, 각 냉각탑(10)의 적어도 3개의 침투구조체(46)들 사이에 각 냉각탑(10)의 공통플레넘(52)을 구비하며, 각 냉각탑(10)의 상기 모든 침투구조체(46)들로부터 대체로 수평방향공기의 기류를 동시에 받아들일 수 있으며, 상기 각 공기출구면(50)은 수직으로 연장하는 대향한 측면부위를 구비하며, 상기 침투구조체(46)들은 상기 플레넘(52)의 주변부 둘레에 일정간격으로 배열되어 있으며, 상기 각 공기출구면(50)의 상기 각 측변부위들은 인접 침투구조체(46)의 측면부위에 인접위치하며, 이에 의해 상기 플레넘(52)의 범위를 한정하며, 침투구조체(46)로 찬 공기를 흡인하며 상기 플레넘(52)과 소통하여 상기 냉각탑(10)으로부터 더운 공기를 상향으로 배출하도록 작동하는 홴블레이드(26)을 구비하는 유인통풍식 직교류형 냉각탑에 있어서, 상기 각 냉각탑(10)은 상기 냉수수집 베이슨(16)으로부터 상기 온수분배 베이슨(14)으로 연장하는 공기배플기둥(56)을 구비하여 침투구조체(46)들 위에 상기 온수분배 베이슨(14)을 지지하며, 동시에 상기 공개배플기둥(56)들의 각 쌍들 사이에서 상기 침투구조체(46)를 지지하는 역할을 하며, 또한 상기 공기배플기둥(56)들은 인접 침투구조체(46)들 사이에서 주위공기의 유입을 대체로 차단할 수 있는 위치에 있으며; 상기 냉각탑(10)들은 인접하게 나란한 관계로 배열되며, 공기배플기둥(56)들은 인접한 냉각탑(10)의 공기배플기둥(56)에 인접되게 위치하여 각 냉각탑(10)의 상기 각 침투구조체(46)에 공기가 용이하게 들어갈 수 있게 하며, 상기 각 냉각탑(10)은 수평으로 직사각형 구조로 배열된 4개의 침투구조체(46)를 가지며, 상기 공기배플기둥(56)들은 각 인접한 침투구조체(46)의 말단부위에 밀접하게 인접한 관계된 배치된 L-형의 벽(58)으로 이루어져서 침투구조체(46)와 바이패스관계로 찬 공기가 플레넘(52)으로 유입하는 것을 막도록 구성된 것을 특징으로 하는 4-방향 기류유인통풍식 직교류형 냉각탑.

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