KR101839428B1 - 권회형 냉각탑용 충진재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각탑용 충진재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 평면 형태로 간단히 제조할 수 있고 보관 및 운반이 용이함과 아울러 권회 되어지면서 입체적인 형상을 가짐에 따라 냉각탑용 충진재로 기능할 수 있는 권회형 냉각탑용 충진재에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 길이방향을 따라 평면으로 전개(展開)되었을 시, 중앙부에서 양측 끝단 방향을 기준으로 점차적으로 높이가 감소되고 상하측이 일정 곡률 반경을 가지며, 일정 횟수로 복수회 권회되었을 때 외부로 노출되는 체결공(11)이 형성되고, 권회된 상태가 유지되도록 상기 체결공(11)에 삽입되는 고정용 걸이(12)가 일측 끝단에 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

권회형 냉각탑용 충진재{FILLER OF SPIRAL TYPE FOR COOLING TOWER}

본 발명은 냉각탑용 충진재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 평면 형태로 간단히 제조할 수 있고 보관 및 운반이 용이함과 아울러 권회 되어지면서 입체적인 형상을 가짐에 따라 냉각탑용 충진재로 기능할 수 있는 권회형 냉각탑용 충진재에 관한 것이다.

일반적으로, 냉동기와 같은 열교환기나 공기조화설비에는 열교환을 마친 고온의 콘덴서로부터 보내지는 온수의 열을 냉각하여 저온의 냉각수를 지속적으로 재순환 공급하기 위한 냉각탑이 제공되고, 이러한 냉각탑은 고온이 된 냉각수로부터 열을 제거하기 위하여 다양한 형태의 구조와 방법 등이 적용되고 있는데, 광범위하게는 공기를 이용하여 냉각하는 방식이 사용되고 있다.

냉각탑은 생산 공정중 제품, 생산 기기 및 공기 조화 기기의 냉각뿐만 아니라 열 산업 기기 및 열원 기기의 열 방출 설비로서 산업 전반에서 폭넓게 이용되고 있으며, 고열원의 열부하를 대기로 방출시키는 최종 장치로서 냉각탑에서의 효율적 열교환은 시스템 전체의 성능에도 큰 영향을 미치게 된다.

냉각탑은 공기 유동을 일으키는 방법에 따라서는 공기 유입을 위하여 하나 이상의 팬을 사용하는 기계식 냉각탑과, 어떤 기계적 장치도 이용하지 않는 대기압식 냉각탑과, 이 둘을 조합한 조합형 냉각탑 등으로 분류할 수 있는 한편, 열교환 방식에 따라 향류형(counter flow type), 직교류형(cross flow type) 및 하이브리드형(hybrid type)으로 대별될 수 있는데, 여기서 향류형은 고온의 냉각수와 외부로부터 흡입된 공기가 서로 역방향으로 마주치면서 열교환이 이루어지도록 구성되고, 직교류형은 흘러내리는 고온의 냉각수와 외부로부터 흡입된 공기가 직교하도록 교차하면서 열교환이 이루어지도록 구성되며, 하이브리드형은 향류형과 직교류형이 혼합되어 구성된다.

냉각탑에서의 열교환 효율을 향상시키기 위하여 팬, 전동기, 제거기, 충진재 등의 주요 요소에 대한 기술 개발이 진행되어 왔으며, 그 중 냉각탑 충진재의 재질, 형상, 배치 등은 그 효율에 결정적인 영향을 미친다. 충진재의 형상과 배치는 냉각수의 분포에 영향을 미치며, 이에 대한 연구는 국내외에서 많이 진행되어 왔다.

그런데 종래 충진재의 경우 원단 타입을 사용할 시에는 가격이 낮은 장점이 있으나 여러 겹으로 겹쳐서 설치해야 하기 때문에 냉각탑에 제대로 설치하기도 어려울 뿐더러 재질 특성상 물, 공기 및 온도와 반응하여 쉽게 변질되기 때문에 교체기간이 짧음에 따라 폐기물 처리 비용 또한 발생되는 단점이 있는 한편, 합성수지를 재질로 하여 입체적인 형상을 갖는 사출물 타입을 사용할 시에는 제작 및 냉각탑 투입이 간편하고 장기간 사용가능한 장점이 있으나, 부피가 커서 운반비, 관리비 등이 상승되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0472312호 대한민국 등록특허공보 제10-1569366호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 단순한 형상을 가짐에 따라 금속을 재질로 하여 간단히 제조할 수 있고 평면 형태로 보관 및 운반이 가능하여 비용 절감 효과를 도모할 수 있음과 더불어, 권회되면서 입체적인 형상을 취함에 따라 고온이 된 냉각탑의 냉각수를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 권회형 냉각탑용 충진재를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재는, 길이방향을 따라 평면으로 전개(展開)되었을 시, 중앙부에서 양측 끝단 방향을 기준으로 점차적으로 높이가 감소되고 상하측이 일정 곡률 반경을 가지며, 일정 횟수로 복수회 권회되었을 때 외부로 노출되는 체결공이 형성되고, 권회된 상태가 유지되도록 상기 체결공에 삽입되는 고정용 걸이가 일측 끝단에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 냉각탑으로 투입되는 냉각수가 통과 가능한 복수개의 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 일정 곡률 반경을 갖는 상하측 끝단이 벤딩 처리되는 것을 특징으로 한다.

추가로 평면으로 전개되었을 시 길이방향을 따라 하나 이상의 장공이 형성되고, 일정 횟수로 복수회 권회되었을 때 상기 장공에 의해 마련된 공간으로 삽입되는 인서트 패널이 더 구비되며, 상기 인서트 패널에는 복수개의 통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 평면 형태의 상기 충진재가 일정 횟수로 복수회 권회되도록 하는 경로가 마련된 스파이럴 지그의 외측으로부터 내측경로를 따라 권회되며, 상기 스파이럴 지그의 외측에 최초로 삽입되는 상기 충진재의 상단에는 손잡이용 돌출편이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재는 보관 또는 운반시 패널 형태를 가질 수 있어 부피가 작아 비용을 절감시킬 수 있고 단순한 형상으로 금속으로 간단히 제작할 수 있는 한편, 필요 시 냉각탑의 온수를 냉각시킬 수 있는 입체적인 형상을 스파이럴 지그와 같은 도구를 사용하여 간단히 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재의 전개 상태를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재의 입체적인 형상을 도시한 사시도.
도 3은 입체적인 형상을 갖는 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재를 도시한 단면도.
도 4는 장공을 구비한 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재의 전개 상태를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재와 인서트 패널의 체결 원리를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재와 인서트 패널의 체결 상태를 도시한 단면도.
도 7은 스파이럴 지그를 사용하여 입체적인 형상을 갖는 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재를 제작하는 원리를 도시한 도면.
도 8은 손잡이용 돌출편을 구비한 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재의 전개 상태를 도시한 평면도.
도 9는 손잡이용 돌출편을 구비한 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재를 도시한 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재를 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재의 전개 상태를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재의 입체적인 형상을 도시한 사시도이며, 도 3은 입체적인 형상을 갖는 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재를 도시한 단면도이다.

본 발명은 기본적으로 단순한 평면 형태기 때문에 금속 재질로 간단히 제조가능하고 보관 및 운반 또한 쉬우면서도, 냉각탑용 충진재(10)로 활용할 시 간단하게 복수회 권회(卷懷)시켜 입체적인 형상을 취할 수 있는 구조로 구성된다.

여기서, 본 발명에 따른 충진재(10)는 길이방향을 따라 평면으로 전개(展開)되었을 시, 중앙부에서 양측 끝단 방향을 기준으로 점차적으로 높이가 감소되고 상하측이 일정 곡률 반경을 갖게 되는데, 기술된 바와 같은 형상을 갖는 이유는 평면 형태에서 입체적인 형상을 갖도록 일정 횟수로 복수회 권회하였을 경우 측단면을 기준으로 상하측 각각에 볼록한 부분이 양측에 형성되고 오목한 부분이 중앙부측에 형성되어 냉각탑에서 물과 접촉하는 면적을 확장시킬 수 있음과 아울러, 특히 중앙을 향해 오목한 부분이 형성되기 때문에 이쪽으로 유입되는 물은 충진재(10) 내부 공간을 통과하게 되면서 냉각이 이루어지게 된다.

또한, 상기 충진재(10)는 평면 형상에서 위와 같이 상하측 각각이 물결 형태를 갖는 입체적인 형상으로 권회되었을 시, 이러한 입체적인 형상을 유지하기 위해서는 최외곽으로 위치되는 끝단이 충진재(10) 외측면에 고정되는 것이 바람직하기 때문에, 이를 위해 평면 상태에서 일정 횟수로 복수회 권회되었을 때 외부로 노출되는 체결공(11)이 형성되고, 권회된 상태가 유지되도록 그 체결공(11)에 삽입되는 고정용 걸이(12)가 일측 끝단에 구비된다.

따라서, 평면 형태의 상기 충진재(10)를 일정 횟수로 복수회 권회한 다음 체결공(11)에 고정용 걸이(12)를 삽입하여 걸게 되면 상하측 각각이 물결 형태를 갖는 입체적인 형상을 지속적으로 유지할 수 있어 냉각탑 내에서 충진재(10)로 기능할 수 있게 된다.

또한, 상기 충진재(10)에 냉각탑으로 투입되는 냉각수가 통과 가능한 복수개의 관통공(13)이 형성되도록 함으로써 냉각수가 그 관통공(13)을 거치며 입체적인 형상의 충진재(10) 내부를 따라 아래 방향으로 흐를 수 있기 때문에 추가적으로 냉각수의 냉각이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 충진재(10)에서 일정 곡률 반경을 갖는 상하측 끝단이 날카로움에 따라 작업자가 충진재(10)를 입체적인 형상으로 만들거나 냉각탑 내 투입할 시에 신체적인 손상을 입을 수 있는 상황이 발생될 수 있으므로, 이에 대한 방안책으로 도 2에서와 같이 기술된 일정 곡률 반경을 갖는 충진재(10)의 상하측 끝단을 벤딩처리 되도록 함으로써 언급된 바람직하지 않은 상황을 회피할 수 있게 된다.

한편으로, 본 발명에 따른 권회형 타입의 충진재(10)가 입체적인 형상을 가질 때 냉각탑에서 위에서 아래로 물이 떨어지는 경우 상하측이 일정 곡률 반경을 갖게 되는 방향을 기준으로 냉각수가 충분히 충진재(10)와 접촉되지 못하고 통과되는 상황이 예측될 수 있음에 따라, 이러한 경우를 대비해 평면으로 전개(展開)되었을 시 길이방향을 따라 하나 이상의 장공(14)이 형성되도록 하고 일정 횟수로 복수회 권회되었을 때 그 장공(14)에 의해 수평방향으로 마련된 공간으로 끼움 삽입되는 인서트 패널(20)을 추가로 설치함으로써 충진재(10)를 통과하는 물이 인서트 패널(20)에 의해 충진재(10)와 충분히 접촉하도록 하여 냉각수가 충진재(10)와 열교환하여 냉각되도록 하는 시간을 확보할 수 있으며, 인서트 패널(20)과 충진재(10) 내부의 물이 아래로 원활히 흐르도록 하기 위해서는 그 인서트 패널(20)에 복수개의 통공(21)이 형성되는 것이 바람직할 것이다.

여기서, 도 5 및 도 6을 참조로 하면, 상기 인서트 패널(20)이 충진재(10)의 장공(14)에 의해 형성된 공간으로 삽입될 때 그 인서트 패널(20)이 단순히 원판 형태라고 가정하면, 전개된 상태에서의 충진재(10) 일측 끝단이 권회되면서 내측 중심부에 위치됨에 따라 인서트 패널(20)의 삽입을 방해하게 되는 관계로, 도면에서와 같이 인서트 패널(20)에 절개된 부위가 형성되도록 하여 그 절개된 부위가 충진재(10) 내측 중심부로 통과될 수 있고, 결국에 장공(14)에 의해 형성된 공간을 따라 인서트 패널(20)의 전체적인 삽입이 가능해진다.

도 7은 스파이럴 지그를 사용하여 입체적인 형상을 갖는 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재를 제작하는 원리를 도시한 도면이고, 도 8은 손잡이용 돌출편을 구비한 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재의 전개 상태를 도시한 평면도이며, 도 9는 손잡이용 돌출편을 구비한 본 발명에 따른 권회형 냉각탑용 충진재를 도시한 사시도이다.

또한, 본 발명에 따른 권회형 타입의 충진재(10)가 평면 형태를 가질 시에 입체적인 형상이 되도록 일정 횟수 복수회 권회하는 것은 매우 번거로운 작업일 수 있기 때문에 별도의 도구를 사용하여 이러한 번거로운 과정을 간단하게 하는 방안의 마련이 바람직할 것이다.

이를 위해, 상기 충진재(10)가 일정 횟수로 복수회 권회되도록 하는 경로가 마련된 도 7과 같은 별도의 스파이럴 지그(30)를 준비하여, 평면 형태의 충진재(10)를 입체적인 형상으로 만들 시에 그 스파이럴 지그(30) 외측으로부터 내측경로를 따라 충진재(10)가 권회되도록 하면 일정 횟수로 복수회 권회된 입체적인 형상의 충진재(10)가 제작될 수 있고, 이 때 스파이럴 지그(30)와 충진재(10)를 분리하면서 체결공(11)에 고정용 걸이(12)를 삽입하여 걸게 되면 상하측 각각이 물결 형태를 갖는 입체적인 형상의 충진재(10) 제작이 완료된다.

여기서 상기 스파이럴 지그(30)의 외측에 최초로 삽입되는 충진재(10)의 상단에 손잡이용 돌출편(15)이 구비되도록 함으로써 평면 형태의 충진재(10)를 그 스파이럴 지그(30)의 경로를 따라 회전시키는 작업이 원활히 수행되도록 할 수 있다.

참고로 상기 충진재(10)는 일정 횟수 복수회 권회되더라도 도면에서와 같은 형상을 유지할 수 있도록 일정 두께나 낮은 복원력을 갖는 것이 바람직할 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. 길이방향을 따라 평면으로 전개(展開)되었을 시, 중앙부에서 양측 끝단 방향을 기준으로 점차적으로 높이가 감소되고 상하측이 일정 곡률 반경을 가지며,
   일정 횟수로 복수회 권회되었을 때 외부로 노출되는 체결공(11)이 형성되고, 권회된 상태가 유지되도록 상기 체결공(11)에 삽입되는 고정용 걸이(12)가 일측 끝단에 구비되는 것을 특징으로 하는 권회형 냉각탑용 충진재(10).
   
2. 청구항 1에 있어서,
   냉각탑으로 투입되는 냉각수가 통과 가능한 복수개의 관통공(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 권회형 냉각탑용 충진재(10).
   
3. 청구항 1에 있어서,
   일정 곡률 반경을 갖는 상하측 끝단이 벤딩 처리되는 것을 특징으로 하는 권회형 냉각탑용 충진재(10).
   
4. 청구항 1에 있어서,
   평면으로 전개(展開)되었을 시 길이방향을 따라 하나 이상의 장공(14)이 형성되고,
   일정 횟수로 복수회 권회되었을 때 상기 장공(14)에 의해 마련된 공간으로 삽입되는 인서트 패널(20)이 더 구비되며,
   상기 인서트 패널(20)에는 복수개의 통공(21)이 형성되는 것을 특징으로 하는 권회형 냉각탑용 충진재(10).
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   평면 형태의 상기 충진재(10)가 일정 횟수로 복수회 권회되도록 하는 경로가 마련된 스파이럴 지그(30)의 외측으로부터 내측경로를 따라 권회되며,
   상기 스파이럴 지그(30)의 외측에 최초로 삽입되는 상기 충진재(10)의 상단에는 손잡이용 돌출편(15)이 구비되는 것을 특징으로 하는 권회형 냉각탑용 충진재(10).
   

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