KR101884212B1 - 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부가 중공인 통 형상으로 형성되며, 외부 공기가 유입되는 공기 유입구와 배출 공기가 배출되는 공기 배출구를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 상기 공기 유입구의 상부에 위치되며, 사용된 냉각수를 상기 하우징의 내부로 분사하는 노즐 유닛과, 상기 하우징의 공기 배출구에 위치하며, 상기 하우징 내부의 공기를 상기 하우징의 상부로 배출하는 배출 유닛 및 상기 하우징의 외부에서 상기 공기 배출구를 감싸도록 위치하며, 상기 배출 유닛으로부터 배출되는 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집하는 수증기 필터를 적어도 한 개를 포함하는 수증기 필터 유닛을 포함하는 에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워를 개시한다.

Description

수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워{COOLING TOWER HAVING HUMIDITY FILTER}

본 발명은 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 관한 것이다.

기존의 쿨링 타워는 개방형으로 형성되며, 개방된 하우징의 내부로 사용된 냉각수를 분사하고 외부 공기를 유입시켜 냉각수를 냉각시키는 방식을 사용하고 있다. 보다 구체적으로는 쿨링 타워는 사용된 냉각수를 하우징의 내부 공간으로 분사하고 외부 공기를 유입시켜 냉각수와 접촉시켜 냉각수를 냉각시키며, 수증기를 포함하는 배출 공기를 다시 외부로 배출한다. 따라서, 상기 쿨링 타워는 수증기를 포함하는 포화 공기를 가열하여 외부로 배출하게 되므로, 배출되는 배출 공기가 상대적으로 낮은 온도의 차가운 외부 공기와 만나면서 수증기가 응결되어 백연을 발생시킨다. 상기 백연은 수증기외에 유해 물질을 포함하고 있지 않으나, 외관상으로는 유해한 것으로 인식될 수 있어 주위 환경 및 주거지 환경에 영향을 미치게 된다. 최근에는 백연을 제거하기 위하여 배출 공기를 냉각시켜 외부로 배출시키는 방법등이 검토하고 있으나, 효과적이지 못한 것으로 평가되고 있다. 따라서, 상기 백연을 제거하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.

최근에, 쿨링 타워의 외부로 배출되는 배출 공기의 온도를 더 높이기 위한 가열 수단이나 배출 공기에 포함되어 있는 수증기를 포집하기 위한 필터링 수단을 쿨링 타워의 내부에 설치하여 백연을 감소시키고자 하는 시도가 진행되고 있다. 그러나 상기 쿨링 타워의 내부에 가열 수단이나 필터링 수단을 설치하는 경우에 수증기를 포함하는 공기가 원활하게 배출되지 못하는 측면이 있다. 특히, 쿨링 타워 내부에 차압이 발생하므로 냉각 팬의 용량을 증가시키거나 내부 용적을 증가시켜야 하는 측면이 있다.

본 발명의 목적은 쿨링 타워의 내부에 차압이 유발되지 않도록 백연 발생의 원인이 되는 수증기 미스트를 하우징의 외부에서 효과적으로 포집할 수 있는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워는 내부가 중공인 통 형상으로 형성되며, 외부 공기가 유입되는 공기 유입구와 배출 공기가 배출되는 공기 배출구를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 상기 공기 유입구의 상부에 위치되며, 사용된 냉각수를 상기 하우징의 내부로 분사하는 노즐 유닛과, 상기 하우징의 공기 배출구에 위치하며, 상기 하우징 내부의 공기를 상기 하우징의 상부로 배출하는 배출 유닛 및 상기 하우징의 외부에서 상기 공기 배출구를 감싸도록 위치하며, 상기 배출 유닛으로부터 배출되는 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집하는 수증기 필터를 적어도 한 개를 포함하는 수증기 필터 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출 유닛은 상기 하우징의 공기 배출구에 결합되는 배출관을 더 포함하며, 상기 수증기 필터 유닛은 상기 수증기 필터로 형성되고, 상기 배출관의 상부에 위치하는 제 1 상부 필터 및 상기 수증기 필터로 형성되고, 상하가 개방된 통 형상으로 형성되며, 내면이 상기 배출관의 외면과 이격되어 공기 배출 통로를 형성하고, 상기 제 1 상부 필터의 하면과 상기 하우징의 상부 사이에 위치하도록 상기 제 1 상부 필터의 하면에 결합되는 제 1 측부 필터를 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터와 제 1 측부 필터는 판상인 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터가 서로 이격되어 내부에 필터 공간을 형성할 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터 유닛은 상기 제 1 상부 필터와 동일하게 형성되며, 상기 제 1 상부 필터의 상면과 이격되도록 위치하는 제 2 상부 필터 및 상기 제 1 측부 필터와 동일하게 형성되며, 상기 제 1 측부 필터의 외면과 이격되도록 위치하는 제 2 측부 필터를 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 수증기 필터 유닛은 지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 상부 필터와 상기 제 2 상부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터를 냉각 또는 가열시키는 상부 온도 조절 수단 및 지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터를 냉각 또는 가열시키는 측부 온도 조절 수단을 더 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터와 제 1 측부 필터와 제 2 상부 필터와 제 2 측부 필터는 판상인 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터가 서로 이격되어 내부에 필터 공간을 형성할 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터 유닛은 지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 상부 필터와 상기 제 2 상부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터를 냉각 또는 가열시키는 상부 온도 조절 수단 및 지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터를 냉각 또는 가열시키는 측부 온도 조절 수단을 더 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 측부 필터는 하단에 결합되는 제 1 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 1 공기 배출구를 형성하며, 상기 제 2 측부 필터는 하단에 결합되는 제 2 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 2 공기 배출구를 형성할 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터 유닛은 상기 제 1 상부 필터와 동일하게 형성되며, 하면이 상기 제 1 상부 필터와 이격되는 제 2 상부 필터와, 상기 제 1 측부 필터와 동일하게 형성되며, 내면이 상기 제 1 측부 필터의 외면과 이격되는 중간 측부 필터 및 상기 제 1 측부 필터와 동일하게 형성되며, 내면이 상기 중간 측부 필터와 이격되는 제 2 측부 필터를 더 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터 유닛은 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터 사이에 위치하여 되어 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터를 냉각 또는 가열시키는 상부 온도 조절 수단과, 상기 제 1 측부 필터와 중간 측부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 측부 필터와 중간 측부 필터를 냉각 또는 가열하는 측부 온도 조절 수단 및 상기 중간 측부 필터와 제 2 측부 필터 사이에 위치하여 상기 중간 측부 필터와 제 2 측부 필터를 냉각 또는 가열하는 중간 온도 조절 수단을 더 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 측부 온도 조절 수단은 수평 방향으로 서로 이격되는 측부 상하 연장부와 상기 측부 상하 연장부의 상단과 하단에서 번갈아 연결하는 측부 상하 연결부를 구비하도록 지그재그로 절곡되는 파이프로 형성되고, 전체 높이가 제 1 측부 필터의 높이보다 크게 형성되어 하단의 상기 측부 상하 연결부가 상기 제 1 측부 필터의 하단보다 돌출되도록 결합되어 공기가 상기 측부 상하 연결부의 상부로 통과되도록 형성되며, 상기 제 1 측부 필터의 외면과 상기 중간 측부 필터의 내면에 접촉하도록 결합되고, 상기 중간 온도 조절 수단은 수평 방향으로 서로 이격되는 중간 상하 연장부와 상기 중간 상하 연장부의 상단과 하단에서 번갈아 연결하는 중간 상하 연결부를 구비하도록 지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며 상단의 상기 중간 상하 연결부가 상기 중간 측부 필터의 상단보다 돌출되도록 결합되어 공기가 상기 중간 상하 연결부의 하부로 통과되도록 형성되며, 제 1 측부 필터의 외면과 중간 측부 필터의 내면에 접촉하도록 결합될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터와 제 1 측부 필터와 중간 측부 필터 및 제 2 측부 필터는 판상인 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터 및 상기 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터 사이에 위치하는 온도 조절 모듈을 구비하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 측부 필터는 하단에 결합되는 제 1 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 1 공기 배출구가 형성되며, 상기 중간 측부 필터는 상단부가 상기 제 1 상부 필터의 하면으로부터 이격되어 중간 공기 배출구가 형성되며, 상기 제 2 측부 필터는 하단에 결합되는 제 2 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 2 공기 배출구를 형성할 수 있다.

또한, 상기 제 1 측부 필터는 상단에 결합되는 제 1 지지바에 의하여 상기 제 1 상부 필터의 하면과 이격되어 제 1 공기 배출구가 형성되며, 상기 중간 측부 필터는 하단에 결합되는 중간 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 중간 공기 배출구가 형성되며, 상기 제 2 측부 필터는 상단에 결합되는 제 2 지지바에 의하여 상기 제 1 상부 필터의 하면과 이격되어 제 2 공기 배출구를 형성할 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터는 중심부가 상부 방향을 향하며, 외측이 상기 제 1 측부 필터의 상부에 결합되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터는 원뿔 형상, 원뿔대 형상, 사각뿔, 육각뿔, 팔각뿔, 사각뿔대, 육각뿔대 또는 팔각뿔대중에서 선택되는 어느 하나로 형성되며, 꼭지점 또는 윗면이 상부를 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와 같은 각뿔대로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터는 중심부가 하부 방향을 향하도록 형성되며, 외측이 상기 제 1 측부 필터의 상부에 결합될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터는 원뿔 형상, 원뿔대 형상, 사각뿔, 육각뿔, 팔각뿔, 사각뿔대, 육각뿔대 또는 팔각뿔대중에서 선택되는 어느 하나의 형상으로 형성되며, 꼭지점 또는 윗면이 하부를 향하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부 필터는 원뿔 형상, 원뿔대 형상, 사각뿔, 육각뿔, 팔각뿔, 사각뿔대, 육각뿔대 또는 팔각뿔대중에서 선택되는 어느 하나의 형상이 수평 방향으로 복수 개로 배열되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및 상기 기본 구조체의 표면에 코팅되는 표면층을 구비하며, 상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(1)으로 표시되는 실란계 화합물을 포함하여 형성될 수 있다.

구조식(1)

또는

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)

또한, 상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(2)으로 표시되는 인산계 화합물을 포함하여 형성될 수 있다.

구조식(2)

혹은

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)

또한, 상기 표면층은 HDF-S, OD-PA 또는 HDF-PA로 형성될 수 있다.

또한, 상기 기본 구조체는 니켈, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 모넬, 인코넬, 텅스텐, 은 티타늄, 몰리브덴, 듀플렉스, 구리, 철, 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 화이버 글라스로 형성될 수 있다.

또한, 상기 기본 구조체는 5㎛ ~ 1000㎛의 기공 크기를 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 기본 구조체는 2차원 메쉬 형상 또는 2차원 그물망 형상, 상기 2차원 메쉬 형상이 적층되어 형성되는 3차원 메쉬 형상, 3차원 다공성 폼 형상, 3차원 망상 구조 또는 3차원 네트워크 구조로 형성되는 3차원 구조체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터는 상기 기본 구조체와 상기 표면층의 사이에 형성되는 계면층을 더 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 계면층은 그래핀, 그래핀옥사이드, 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.

또한, 상기 계면층은 플라즈마 처리 또는 UVO 처리를 통하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 계면층은 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성되며, 상기 계면층은 표면에 금속기(-M)가 형성되어 상기 표면층과 자기결합되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 금속 산화물은 Ti_xO_y, Fe_xO_{y ,} Al_xO_y, Si_xO_y, Sn_xO_y, Zn_xO_y, In_xO_y, Ce_xO_y 및 Zr_xO_y로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물일 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체를 포함하며, 상기 기본 구조체는 소수성 물질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및 상기 기본 구조체의 표면에 코팅되는 표면층을 구비하며, 상기 표면층은 소수성 물질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 소수성 물질은 그래핀 또는 실리콘을 포함하는 반도체 물질, 테프론과 폴리에스터 및 폴리스티렌을 포함하는 유기 물질, 실리카를 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹에서 선택되는 어느 하나의 물질을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체를 포함하며, 상기 기본 구조체는 표면에 돌기 또는 엠보싱이 형성될 수 있다.

본 발명의 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워는 하우징에서 배출되는 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 수증기 필터 유닛에서 효과적으로 포집하여 대기중으로 배출되는 배출 공기에 의하여 백연이 퍼지는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워는 대기중으로 배출되는 배출 공기에 포함되어 수증기 미스트를 회수하여 재사용하도록 함으로써 쿨링 타워의 물 소비량 또는 보충량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 개략적인 수직단면도이다.
도 1b는 도 1a의 A-A에 대한 수평 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 B-B에 대한 수평 단면도이다.
도 1d은 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터의 표면에 대한 확대 사진이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터의 부분적인 단면도이다.
도 1f는 도 1a의 제 1 상부 필터의 부분적인 수직 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 수증기 필터 유닛을 포함하는 부분에 대한 수직 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 C-C에 대한 수평 단면도이다.
도 2c는 도 2b의 D-D에 대한 수직 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다. 도 6b는 도 6a의 'E'에 대한 확대도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.
도 9b는 도 9a의 F-F에 대한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.
도 11은 수증기 필터 유닛을 장착하지 않은 종래의 쿨링 타워에서 수증기 미스트가 발생되는 것을 찍은 사진이다.
도 12는 도 2a 및 도 2b의 실시예에 따른 수증기 필터 유닛에서 온도 조절 수단이 작동되지 않은 상태로 장착된 쿨링 타워에서 수증기 미스트가 발생되는 것을 찍은 사진이다.
도 13은 도 2a 및 도 2b의 실시예에 따른 수증기 필터 유닛에서 온도 조절 수단이 작동되는 상태로 장착된 쿨링 타워에서 수증기 미스트가 발생되는 것을 찍은 사진이다.

이하에서 실시예와 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 개략적인 수직단면도이다. 도 1b는 도 1a의 A-A에 대한 수평 단면도이다. 도 1c는 도 1a의 B-B에 대한 수평 단면도이다. 도 1d은 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터의 표면에 대한 확대 사진이다. 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터의 부분적인 단면도이다. 도 1f는 도 1a의 제 1 상부 필터의 부분적인 수직 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(100)는, 도 1a 내지 도 1f를 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(150)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(100)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 쿨링 타워(100)는 배출 유닛(140)이 작동되면서 상대적으로 온도가 낮은 외부 공기가 하우징(110)의 하부로부터 내부로 유입되어 상부로 흐른다. 상기 노즐 유닛(120)은 냉각이 필요한 사용된 냉각수를 하부로 분사하며, 냉각수는 하부로 낙하하면서 유입된 외부 공기와 접촉하면서 냉각된다. 상기 외부 공기는 낙하되는 냉각수와 접촉되면서 수증기 미스트를 포함하는 포화 공기로 변화되며, 배출 유닛(140)에 의하여 하우징(110)의 외부로 배출된다. 상기 수증기 필터 유닛(150)은 하우징(110)의 외부로 배출되는 포화 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집하며 물 방울 상태로 하부로 낙하시킨다. 상기 포화 공기는 수증기 필터 유닛(150)을 통과하면서 수증기 미스트가 감소 또는 제거되어 배출 공기로 되며, 수증기 필터 유닛(150)의 외부인 대기중으로 배출된다. 상기 배출 공기는 수증기 미스트의 양이 감소되거나 제거되어 습도가 낮아지므로 상대적으로 온도가 낮은 외부 공기와 접촉하는 경우에도 백연 발생의 감소된다. 또한, 상기 포화 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트가 물 방울로 포집되어 하부로 떨어져 집수되므로, 증발되는 냉각수의 양을 감소시켜 냉각수의 소비량 또는 보충량을 감소시킬 수 있다.

이하에서, 상기 포화 공기는 하우징(110)에서 배출되어 수증기 필터 유닛(150)을 통하여 외부로 배출되기 전의 공기를 의미하며, 사용된 냉각수에 외부 공기가 접촉되어 생긴 습도가 높은 공기이며, 수증기 미스트의 양이 상대적으로 높은 공기를 의미한다. 또한, 상기 포화 공기는 습도가 100% 미만인 공기도 포함한다. 또한, 상기 수증기 미스트는 사용된 냉각수가 하우징의 내부에서 외부의 찬 공기와 접촉하면서 생성되어 공기에 포함되는 미세한 물 입자를 의미한다. 또한, 상기 배출 공기는 수증기 필터 유닛(150)을 통과하여 수증기 미스트가 제거 또는 감소되어 외부의 대기로 배출되는 공기를 의미한다.

상기 하우징(110)은 내부가 중공인 원통 형상, 사각통 형상 또는 육각통 형상과 같은 다각통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)은 하부에 외부 공기가 유입되는 공기 유입구(111)가 형성되며, 상부에 배출 유닛(140)이 장착되고 공기가 배출되는 공기 배출구(112)가 형성된다. 상기 하우징(110)은 내부에 노즐 유닛(120) 및 충진재층(130)을 수용하며, 외부에서 배출 유닛(140)의 상부에 결합되는 수증기 필터 유닛(150)을 지지한다. 상기 하우징(110)은 하부에 노즐 유닛(120)에서 분사되는 냉각수가 집수되는 집수조(113)가 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)은 일반적인 쿨링 타워의 하우징으로 형성될 수 있다.

상기 노즐 유닛(120)은 노즐 배관(121) 및 분사 노즐(122)을 포함하여 형성된다. 상기 노즐 유닛(120)은 하우징(110)의 중간 높이의 위치에서 평면을 이루도록 배치된다. 상기 노즐 유닛(120)은 하우징(110)의 공기 유입구(111)의 상부에 위치하도록 설치된다. 한편, 상기 노즐 유닛(120)은 일반적인 쿨링 타워에서 사용되는 노즐 유닛으로 형성될 수 있다. 상기 노즐 유닛(120)은 외부로부터 노즐 배관(121)으로 공급되는 냉각수를 분사 노즐(122)을 통하여 하우징(110)의 내부로 분사한다. 상기 노즐 유닛(120)은 설비에서 사용되어 상대적으로 온도가 높아 냉각이 필요한 사용된 냉각수를 분사한다. 상기 노즐 유닛(120)은 충진재층(130)이 형성되는 경우에 충진재층(130)의 상부로 냉각수를 분사할 수 있다.

상기 노즐 배관(121)은 내부가 중공인 복수 개의 관으로 형성된다. 또한, 상기 노즐 배관(121)은 복수 개의 관이 하우징(110)의 내부에서 소정 간격으로 이격되면서 내부가 전체적으로 연결되도록 형성된다. 또한, 상기 노즐 배관(121)은 하우징(110)의 내부에서 방사 형태 또는 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 노즐 배관(121)의 일 단부는 외부의 냉각수 유입 배관(미도시)과 연결되며, 냉각수 유입 배관을 통하여 냉각수를 공급받는다.

상기 분사 노즐(122)은 단부의 면적이 상대적으로 작게 형성되는 관 형태로 형성되며, 노즐 배관(121)의 하부에 일정 간격으로 결합된다. 상기 분사 노즐(122)은 노즐 배관(121)으로부터 공급되는 냉각수를 하부로 분사한다. 상기 분사 노즐(122)은 일반적인 쿨링 타워에 사용되는 분사 노즐로 형성될 수 있다. 한편, 상기 분사 노즐(122)은 별도의 노즐 없이 노즐 배관(121) 자체에 형성되는 홀로 이루어질 수 있다.

상기 충진재층(130)은 내부에 다수의 기공을 구비하는 충진재(미도시)가 충진되어 형성된다. 상기 충진재는 일반적인 쿨링 타워에서 사용되는 충진재로 이루어진다. 상기 충진재층(130)은 하우징(110)의 내부에서 노즐 유닛(120)과 공기 유입구(111) 사이에 설치된다. 상기 충진재층(130)은 하우징(110)의 수평 단면적에 대응되는 수평 면적을 가지도록 형성된다. 상기 충진재층(130)은 공기 유입구(111)로부터 유입되는 외부 공기가 통과하여 상부로 흐르도록 형성된다. 또한, 상기 충진재층(130)은 노즐 유닛(120)에서 분사되는 냉각수가 일시적으로 충진재의 표면에 머문 후에 하부로 낙하되도록 함으로써 냉각수가 낙하되는 시간을 증가시키게 된다. 따라서, 상기 충진재층(130)은 냉각수가 외부 공기와 접촉하는 시간 및 접촉하는 면적을 증가시켜 냉각수가 효과적으로 냉각되도록 할 수 있다.

상기 배출 유닛(140)은 모터(141) 및 배출팬(142)을 포함하여 형성된다. 상기 배출 유닛(140)은 배출관(143)을 더 포함할 수 있다. 상기 배출 유닛(140)은 하우징(110)의 상부에서 공기 배출구(112)에 결합되어 분사 노즐(122)을 통과한 포화 공기를 하우징(110)의 외부로 배출한다. 상기 배출 유닛(140)은 일반적인 쿨링 타워에 사용되는 배출 유닛으로 형성될 수 있다.

상기 모터(141)는 일반적인 쿨링 타워에 사용되는 모터로 사용되며, 별도의 지지 부재에 의하여 공기 배출구(112)에 결합된다. 한편, 상기 모터(141)는 하우징(110)의 외부에 위치하며, 벨트와 같은 동력 전달 수단(미도시)에 의하여 배출팬(142)을 회전시키도록 형성될 수 있다.

상기 배출팬(142)은 회전축에 의하여 모터(141)에 연결되며, 모터(141)에 의하여 회전된다. 상기 배출팬(142)은 배출 공기를 하우징(110)의 외부로 배출한다.

상기 배출관(143)은 상부와 하부가 개방된 통 형상으로 형성되며, 하우징(110)의 공기 배출구(112)에 결합된다. 이때, 상기 배출관(143)은 하우징(110)의 상부로 돌출되도록 결합된다. 상기 배출관(143)은 내부에 설치되는 모터(141)와 배출팬(142)을 지지한다.

상기 수증기 필터 유닛(150)은 제 1 상부 필터(151) 및 제 1 측부 필터(152)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(150)은 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(154)과 제 2 상부 필터(155) 및 제 2 측부 필터(156)를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 수증기 필터 유닛(150)은 하우징(110)의 공기 배출구(112) 또는 배출관(143)과 이격되면서 공기 배출구(112)의 상부를 감싸는 형태로 형성된다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(150)은 하우징(110)의 공기 배출구(112)에 배출관(143)이 결합되는 경우에 배출관(143)과 이격되면서 배출관(143)의 외부를 감싸는 형태로 형성된다. 보다 구체적으로는 상기 수증기 필터 유닛(150)은 제 1 상부 필터(151)가 배출관(143)의 상부와 이격되어 배출관(143)의 상부 공간을 차폐하고, 제 1 측부 필터(152)가 제 1 상부 필터(151)와 하우징(110)의 상부 사이를 차폐한다. 이때, 상기 제 1 측부 필터(152)는 제 1 측부 필터(152)와 배출관(143)의 외면 사이에 별도의 공기 배출 경로(152a)를 형성한다. 일반적인 쿨링 타워는 공기 배출구(112)에 배출관(143)이 결합되어 형성되므로, 이하에서는 공기 배출구(112)에 배출관(143)이 결합되는 경우를 중심으로 설명한다.

상기 수증기 필터 유닛(150)은 배출관(143)으로부터 배출되는 공기를 제 1 상부 필터(151)로 통과시켜 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(150)은 제 1 상부 필터(151)를 통과하지 못하는 공기를 제 1 상부 필터(151)의 하면을 따라 제 1 측부 필터(152) 방향으로 흐르게 한다. 이때, 상기 공기는 배출관(143)의 외면과 제 1 측부 필터(152)의 내면 사이의 공기 배출 경로(152a)를 따라 이동하며, 제 1 측부 필터(152)를 통과하거나 제 1 측부 필터(152)의 내면과 접촉하면서 이동하여 공기 배출 경로(152a)를 통하여 외부로 배출된다. 따라서, 상기 수증기 필터 유닛(150)은 배출관(143)으로부터 배출되는 공기가 대기중으로 원활하게 배출되어 하우징(110)의 내부에 차압이 발생되는 것을 감소시키면서 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)를 통과 또는 접촉되도록 하여 수증기 미스트가 효과적으로 포집되도록 한다.

한편, 상기 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)와 제 2 상부 필터(155) 및 제 2 측부 필터(156)는 모두 이하에서 설명하는 수증기 필터를 포함하여 형성되며, 적어도 1개의 수증기 필터가 조립되어 형성된다. 다만, 상기 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)와 제 2 상부 필터(155) 및 제 2 측부 필터(156)는 수증기 필터의 내부에 형성되는 기공의 크기 분포 또는 두께등에서 차이가 있을 수 있다. 이하에서 수증기 필터에 대하여 먼저 설명한다.

상기 수증기 필터(150a)는, 도 1d과 도 1e를 참조하면, 기본 구조체(150b) 및 표면층(150d)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 수증기 필터(150a)는 계면층(150c)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 수증기 필터(150a)는 복수 개의 단위 수증기 필터가 별도의 지지 블록(150e)에 의하여 지지되어 형성될 수 있다. 상기 단위 수증기 필터가 충분한 강도를 가지는 경우에 별도의 지지 블록(150e)에 의하지 않고 서로 연결되어 형성될 수 있다.

상기 수증기 필터(150a)는 표면층(150d)이 포화 공기의 수증기 미스트를 발수하여 포집하는 특성을 가지며, 기본 구조체(150b)의 기공을 통과하는 포화 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 표면층(150d)이 발수하여 포집된 수증기 미스트가 하부로 흘러내려 제거되도록 한다. 여기서, 상기 수증기 필터(150a)가 수증기 미스트를 포집하는 특성은 표면층(150d)이 표면에 부딪치는 수증기 미스트를 발수하여 표면에 일정 크기 이상의 물 방울을 생성하고, 생성된 물 방울이 하부로 미끄러지게 하는 특성을 의미한다. 즉, 상기 수증기 필터(150a)는 소수성의 특성을 가진다. 또한, 상기 수증기 필터(150a)는 포집되는 수증기 미스트에 의한 물방울이 표면층(150d)에 의하여 빠르게 제거되므로, 기공이 막히지 않고 포화 공기가 지속적으로 통과되도록 한다. 따라서, 상기 수증기 필터(150a)는 포화 공기가 통과할 때, 포화 공기내에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집하여 차단함으로써 배출 공기가 외부 공기와 접촉할 때 백연이 발생되는 것을 방지한다. 또한, 상기 수증기 필터(150a)는 수증기 필터(150a)를 관통하는 공기뿐만 아니라 수증기 필터(150a)와 접촉하면서 흐르는 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트도 포집한다.

상기 기본 구조체(150b)는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 3차원의 다공성 폼으로 형성된다, 즉, 상기 기본 구조체(150b)는 소정 두께와 면적을 갖는 판상 또는 블록 형상으로 형성되며, 표면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 기본 구조체(150b)는 내부에 존재하는 기공이 서로 연결되며, 표면에 존재하는 기공이 개방되도록 형성된다. 따라서, 상기 기본 구조체(150b)는 외부 및 내부 기공에 의하여 일측 외면에서 타측 외면으로 연결되는 통로가 형성된다.

또한, 상기 기본 구조체(150b)는 와이어가 판상의 메쉬 형태로 직조되어 형성되는 다수의 기공(또는 관통홀)이 형성되는 메쉬망에 의하여 2차원 메쉬 또는 2차원 그물망 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기본 구조체(150b)는 평판에 격자 형상으로 다수의 기공(또는 관통홀)이 형성되는 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기본 구조체(150b)는 판상으로 형성되는 메쉬망이 두 장 또는 그 이상이 서로 접촉하거나 이격되면서 적층되어 3차원 메쉬 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 기본 구조체(150b)는 내부에서 외부로 관통되며 서로 연결되는 다수의 기공이 형성된 3차원 망상 구조 또는 3차원 네트워크 구조와 같은 3차원 구조체로 형성될 수 있다.

상기 기본 구조체(150b)는 금속, 플라스틱 또는 세라믹과 같은 재질로 형성될 수 있다. 상기 기본 구조체(150b)는 내부식성이 우수한 니켈, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 모넬, 인코넬, 텅스텐, 은, 티타늄, 몰리브덴, 듀플렉스 구리, 철과 같은 금속으로 형성되며, 바람직하게는 내부식성과 성형성이 좋은 니켈 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기본 구조체(150b)는 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 화이버 글라스로 형성될 수 있다.

또한, 상기 기본 구조체(150b)는 소수성을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 상기 기본 구조체(150b)는 그래핀 또는 실리콘을 포함하는 반도체 물질, 테프론과 폴리에스터 및 폴리스티렌을 포함하는 유기 물질, 실리카를 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹에서 선택되는 어느 하나의 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 기본 구조체(150b)가 소수성 물질로 형성되는 경우에 수증기 미스트를 포집하는 작용을 하므로 표면에 별도의 소수성을 갖는 표면층 또는 이하에서 설명하는 표면층이 형성되지 않을 수 있다.

또한, 상기 기본 구조체(150b)는 표면에 미세한 돌기 또는 엠보싱이 형성되는 경우에 소수성을 가지게 되므로 수증기 미스트를 포집하는 작용을 한다. 따라서, 상기 기본 구조체(150b)는 표면에 별도의 소수성을 갖는 표면층 또는 이하에서 설명하는 표면층이 형성되지 않을 수 있다.

한편, 상기 기본 구조체(150b)는 금속으로 형성되는 경우에 어닐링 처리되어 형성될 수 있다. 상기 기본 구조체(150b)가 어닐링 처리되는 경우에, 표면층(150d)이 기본 구조체(150b)의 표면에 형성되는 산화 금속과 결합하게 되므로 결합력이 증가될 수 있다, 이때, 상기 기본 구조체(150b)의 금속은 재질에 따른 통상의 어닐링 처리 조건에 따라 어닐링될 수 있다.

상기 기본 구조체(150b)는 바람직하게는 5㎛ ~ 1,000㎛의 기공 크기를 가지도록 형성된다. 상기 기본 구조체(150b)의 기공 크기가 너무 작으면 수증기 미스트가 포집된 후에 물방울이 원활하게 제거되지 않아 기공이 막히게 되며 포화 공기가 원활하게 통과하지 못하게 된다. 또한, 상기 기본 구조체(150b)의 기공 크기가 너무 작으면 포화 공기를 배출하는 냉각 팬의 압력 손실을 초래하여 포화 공기가 원활하게 배출되지 않을 수 있다. 또한, 상기 기공의 크기가 너무 크게 되면, 수증기 미스트를 효과적으로 포집하여 차단하지 못하게 된다.

상기 계면층(150c)은 금속 산화물, 그래핀 또는 그래핀옥사이드로 형성된다. 상기 금속 산화물은 Ti_xO_y, Fe_xO_y, 또는 Al_xO_y일 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물은 Si_xO_y, Sn_xO_y, Zn_xO_y, In_xO_y, Ce_xO_y, 또는 Zr_xO_y로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 계면층(150c)은 기본 구조체(150b)가 금속으로 형성되는 경우에 금속 기본 구조체(150b)의 표면이 산화되어 형성되는 금속 산화물로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 계면층(150c)은 기본 구조체(150b)의 표면에 강하게 결합될 수 있다. 또한, 상기 계면층(150c)은 금속 입자가 기본 구조체(150b)의 표면에 코팅된 후에 산화되어 형성될 수 있다. 상기 계면층(150c)은 기본 구조체(150b)의 표면에 코팅되어 형성된다. 여기서, 상기 기본 구조체(150b)의 표면은 외부의 공기가 접촉되는 표면을 의미하며, 내부에 형성되는 기공의 내면과 기본 구조체(150b)의 외면을 포함하는 의미한다.

상기 계면층(150c)은 금속 산화물로 형성되는 경우에 금속 산화물의 나노 입자가 포함된 코팅액이 디핑 코팅, 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅에 의하여 코팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(150c)은 금속 산화물의 금속 성분을 포함하는 금속염 용액(metal salt solution)이 스핀(spin) 코팅 또는 디핑(dipping) 코팅 방식에 의하여 기본 구조체(150b)의 표면에 코팅되고, 금속염이 산화되면서 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(150c)은 산화물로 형성되는 경우에 스퍼터링, 상압 플라즈마, 원자막 증착(Atomic Layer Deposition), 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition), 전자 빔 증착(E-beam Deposition)에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(150c)은 금속으로 형성되는 기본 구조체(150b)의 표면이 산화되어 형성될 수 있다.

상기 계면층(150c)은 표면에 다수의 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다. 상기 계면층(150c)은 O₂플라즈마와 같은 플라즈마를 이용한 플라즈마 처리, UVO(Ultra Violet Ozone) 처리와 같은 표면 처리에 의하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(150c)은 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)를 포함하는 화학 물질을 계면층(150c)의 상면에 분사 또는 도포하는 화학적 처리 방법에 의하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 계면층(150c)이 실리카 나노박막층으로 형성되는 경우에, 실리콘 산화물의 표면에 도포되는 헥사클로로실록산(hexachlorosiloxane)에 의하여 표면에 다수의 수산화기(-OH)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 계면층(150c)은 금속 산화물로 형성되는 경우에 표면에 다수의 금속기(M-) 또는 산소 이온기(-O)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 계면층(150c)은 표면에 금속기를 형성하기 위하여 플라즈마 처리될 수 있다. 한편, 상기 계면층(150c)은 금속 또는 금속 산화물로 형성되는 경우에 별도의 처리를 진행하지 않아도 표면에 금속기(M-) 또는 산소 이온기(-O)가 자연적으로 존재할 수 있다.

상기 계면층(150c)은 기본 구조체(150b)의 표면과 표면층(150d)의 결합력을 증가시키며, 표면층(150d)이 기본 구조체(150b)로부터 부분적으로 분리되는 것을 감소시켜 수증기 필터(150a)의 수명을 연장시킨다. 따라서, 상기 표면층(150d)과 기본 구조체(150b)의 결합력이 충분한 경우에 계면층(150c)은 생략될 수 있다. 또한, 상기 기본 구조체(150b)가 금속으로 형성되면서 어닐링 처리되는 경우에 표면층(150d)과의 결합력이 증가되므로 계면층(150c)이 생략될 수 있다.

한편, 상기 계면층(150c)은 기본 구조체(150b)의 표면에 부분적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 계면층(150c)은 기본 구조체(150b)의 표면이 부분적으로 노출되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 계면층(150c)은 금속 또는 금속 산화물의 나노 입자가 기본 구조체(150b)의 표면에 부분적으로 코팅되어 형성되거나, 기본 구조체(150b)의 표면이 부분적으로 산화되어 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 계면층(150c)은 표면층(150d)과 혼재되는 상태로 형성될 수 있다.

상기 표면층(150d)은 기본 구조체(150b)의 표면에 코팅되어 형성된다. 상기 표면층(150d)은 계면층(150c)이 형성되는 경우에 계면층(150c)의 상면에 코팅되어 형성된다. 상기 표면층(150d)는 소수성 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 표면층(150d)은 수증기 미스트를 포집하여 물 방울로 형성하며, 물 방울이 신속하게 흘러 제거되도록 한다. 상기 표면층(150d)은 그래핀 또는 실리콘을 포함하는 반도체 물질, 테프론과 폴리에스터 및 폴리스티렌을 포함하는 유기 물질, 실리카를 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 표면층(150d)은 CF(탄화불소) 또는 CH(탄화수소)를 포함하는 인산계 화합물을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 인산계 화합물은 하기 구조식(1)로 표시되는 인산계 화합물로 형성될 수 있다. 상기 표면층(150d)은 포스폰산 자기결합 단분자막(phosphonic acid SAMs)으로 형성될 수 있다. 상기 포스폰산 자기결합 단분자막은 (1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodec-1-yl) phosphonic acid (HDF-PA) 또는 Octadecylphosphonic acid (OD-PA)일 수 있다.

구조식(1)

또는

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)

상기 표면층(150d)은 인산계 화합물이 에탄올과 같은 알코올 용매에 용해되어 기본 구조체(150b)의 표면층(150d) 또는 계면층(150c) 상면에 코팅되어 형성된다. 이때, 상기 인산계 화합물은 0.1 ~ 10mM의 농도로 용매에 용해되며, 바람직하게는 1 ~ 3mM의 농도로 용매에 용해된다. 상기 인산계 화합물의 농도가 너무 낮으면 충분한 두께의 표면층(150d)이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 인산계 화합물의 농도가 너무 높으면 자기 결합(self-assembly)이 포화(saturation)되므로 농도가 높은 것이 의미가 없게 되며, 재료 소모만 증가될 수 있다.

상기 표면층(150d)은 계면층(150c)에 코팅되는 경우에 인산계 화합물의 인산기가 계면층(150c)의 금속기(-M) 또는 산소 이온기(-O)와 자기결합을 통하여 배위 결합되는 자기결합 단분자막(self-assembled monolayer)으로 형성될 수 있다. 상기 인산계 화합물의 인산기는 대기중에서 안정한 상태를 유지하므로 대기중에서 코팅 공정이 진행될 수 있다.

상기 표면층(150d)이 구조식 (1)에 따른 인산계 화합물로 형성되는 경우에, 계면층(150c)은 바람직하게는 금속 산화물로 형성된다. 상기 표면층(150d)은 인산계 화합물로 형성되는 경우에 인산기가 금속 산화물의 금속기와 결합되어 결합력이 증가될 수 있다. 상기 금속 산화물은 Ti_xO_y, Fe_xO_{y ,} 또는 Al_xO_y일 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물은 Si_xO_y, Sn_xO_y, Zn_xO_y, In_xO_y, Ce_xO_y및Zr_xO_y로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속 산화물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

또한, 상기 표면층(150d)은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 실란계 화합물이 코팅되어 형성된다. 상기 실란계 화합물은 하기 구조식(2)으로 표시되는 화합물로 형성될 수 있다. 상기 표면층(150d)은 삼염화 실란 자기결합 단분자막(trichlorosilane SAM)으로 형성될 수 있다. 상기 삼염화 실란 자기결합 단분자막은 (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) trichlorosilane (HDF-S)일 수 있다.

구조식(2)

또는

(여기서, n은 4 ~25이다.)

상기 표면층(150d)은 실란계 화합물이 무수톨루엔과 같은 용매에 용해되어 기본 구조체(150b)의 표면 또는 계면층(150c)의 상면에 코팅되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 실란계 화합물은 0.1 ∼ 10mM의 농도로 용매에 용해되며, 바람직하게는 1 ~ 3mM의 농도로 용매에 용해된다. 상기 실란계 화합물의 농도가 너무 낮으면 충분한 두께의 표면층(150d)이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 실란계 화합물의 농도가 너무 높으면 표면층(150d)의 두께가 불필요하게 두꺼워지거나 두께 조절이 어려울 수 있다.

상기 표면층(150d)은 계면층(150c)에 코팅되는 경우에 실란계 화합물의 실란기가 계면층(150c)의 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)와 탈수 반응에 의하여 공유 결합하는 자기조립(self-assembly)반응에 의해 자기결합 단분자막으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 실란계 화합물의 실란기는 대기중에서 반응이 빠르게 진행되므로, 바람직하게는 반응 속도를 제어하기 위하여 질소분위기에서 진행될 수 있다. 상기 표면층(150d)은 계면층(150c)과 공유 결합으로 결합되므로, 결합력이 양호하게 된다. 또한, 상기 표면층(150d)은 계면층(150c)에 수산화기 또는 카르복시기가 존재하지 않더라도, 계면층(150c)의 표면에 존재할 있는 금속기 또는 산소이온기와 결합되어 형성될 수 있다.

상기 표면층(150d)은 상기와 같은 물질을 포함하는 코팅액에 디핑 코팅, 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅에 의하여 코팅되어 형성될 수 있다.

상기 제 1 상부 필터(151)는 대략 판상을 이루며, 전체 형상이 원형 또는 사각 형상, 오각형, 육각형 또는 팔각형과 같은 다각형 형상으로 형성된다. 상기 제 1 상부 필터(151)는 전체적으로 상부로 돌출되는 곡면 형상을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 상부 필터(151)가 곡면 형상으로 형성되는 경우에, 전체 면적이 증가되어 제 1 상부 필터(151)의 필터링 능력이 증가되며, 하우징(110)의 내부에 차압이 발생되는 것을 감소시킨다.

상기 제 1 상부 필터(151)는 전체 면적보다 작은 면적을 가지며 평판 형상 또는 곡면 형상으로 형성되는 복수 개의 수증기 필터(150a)가 결합되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 상부 필터(151)는 배출관(143)의 상단부와 평행하게 수평으로 위치하며, 배출관(143)의 상단부로부터 이격되어 형성된다. 상기 제 1 상부 필터(151)는 배출관(143)의 상단부 면적보다 큰 면적을 가지도록 형성되며, 바람직하게는 배출관(143)의 상단부 면적의 1.5 ~ 2.0배가 되도록 형성된다. 상기 제 1 상부 필터(151)의 면적은 이하에서 설명하는 제 1 측부 필터(152)와 배출관(143) 사이의 공기 배출 경로(152a)의 수평 단면적의 크기를 결정한다. 상기 제 1 상부 필터(151)의 면적이 너무 작으면, 배출관(143)을 통과한 공기가 원활하게 배출되지 않아, 배출관(143)과 제 1 상부 필터(151) 사이에 압력이 걸리거나 하우징(110)의 내부에 차압이 발생될 수 있다. 또한, 상기 제 1 상부 필터(151)의 면적이 너무 크면 배출관(143)으로부터 배출되는 공기가 제 1 상부 필터(151)로 통과하기보다는 제 1 측부 필터(152)와 배출관(143)의 외면에 의하여 형성되는 공기 배출 통로(152a)로 공기가 흐르게 되어 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트의 제거가 충분하지 않을 수 있다.

상기 제 1 측부 필터(152)는 소정 수평 면적과 높이를 가지며, 상하부가 개방된 통 형상으로 형성된다. 상기 제 1 측부 필터(152)는 원통 또는 사각통, 오각통, 육각형 또는 팔각형과 같은 다각형통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 측부 필터(152)는 직경 또는 폭이 공기 배출구(112) 또는 배출관(143)보다 크게 형성되어 내측에 공기 배출구(112)가 위치하도록 형성된다. 또한, 상기 제 1 측부 필터(152)는 제 1 상부 필터(151)와 하우징(110)의 상면 사이에 결합된다. 상기 제 1 측부 필터(152)는 곡면 형상 또는 판상 형상인 복수 개의 수증기 필터(150a)가 결합되어 원통 형상 또는 다각형통 형상을 갖도록 형성된다. 예를 들면, 상기 제 1 측부 필터(152)가 사각통 형상으로 형성되는 경우에 판상 또는 곡면 형상으로 형성되는 4개의 수증기 필터(150a)가 결합되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 수증기 필터(150a)는 보다 작은 면적을 갖는 복수 개의 수증기 필터(150a)가 결합되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 측부 필터(152)가 외측으로 돌출되는 곡면 형상으로 형성되는 경우에, 역시 전체 면적이 증가되어 제 1 측부 필터(152)의 필터링 능력이 증가되며, 하우징(110)의 내부에 차압이 발생되는 것을 감소시킨다.

상기 제 1 측부 필터(152)는 내면이 배출관(143)의 외면과 소정 거리로 이격되어 공기 배출 통로(152a)를 형성한다. 상기 공기 배출 통로(152a)는 배출관(143)을 통하여 배출되는 공기가 제 1 상부 필터(151)의 하면과 접촉한 후에 외부로 배출되지 않는 공기가 흐르는 통로이며, 공기가 제 1 측부 필터(152)와 접촉되도록 한다. 따라서, 상기 공기 배출 통로(152a)를 따라 흐르는 공기는 제 1 측부 필터(152)에 의하여 수증기 미스트가 제거되면서 외부로 배출된다. 상기 공기 배출 통로(152a)는 전체 수평 면적이 배출관(143)의 상단부 면적의 0.5 ~ 1.0배가 되도록 형성된다. 상기 공기 배출 통로(152a)의 면적이 너무 작으면, 배출관(143)을 통과한 공기의 흐름이 원활하지 않아, 배출관(143)과 제 1 상부 필터(151) 사이에 압력이 걸리거나 하우징(110)의 내부에 차압이 발생될 수 있다. 또한, 상기 공기 배출 통로(152a)의 면적이 너무 크면 배출관(143)으로 배출되는 공기가 제 1 상부 필터(151)로 통과하기보다는 공기 배출 통로(152a)로 먼저 흐르게 되어 공기의 수증기 미스트의 제거가 충분하지 않을 수 있다.

상기 제 1 측부 필터(152)는 상단이 제 1 상부 필터(151)의 하면 또는 측면에 결합되며, 하단이 하우징(110)의 상부 상면과 이격되도록 형성된다. 이때, 상기 제 1 측부 필터(152)는 하단에 별도의 제 1 지지 바(152b)가 결합되고, 지지 바가 하우징(110)의 상면에 결합되면서 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 상기 제 1 측부 필터(152)의 하단과 하우징(110) 상부의 상면 사이에 수증기 미스트가 제거된 배출 공기가 배출되는 제 1 배출 공기 배출구(152c)가 형성된다.

상기 상부 온도 조절 수단(153)은 제 1 상부 필터(151)를 냉각시키는 냉각 수단 또는 가열시키는 가열 수단으로 형성된다. 상기 상부 온도 조절 수단(153)은 내부가 중공이며 지그재그 또는 스파이럴 형상으로 절곡되어 형성되는 파이프를 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 파이프는 절곡되어 이웃하는 파이프와 이격되어 파이프 사이에 공간이 형성되도록 한다. 상기 파이프는 이웃하는 파이프와의 간격이 조밀하면, 제 1 상부 필터(151)를 통과한 배출 공기가 통과하는 경로가 차단될 수 있다. 상기 상부 온도 조절 수단(153)은 바람직하게는 파이프가 제 1 상부 필터(151)의 상면에 전체적으로 접촉하도록 형성된다. 상기 상부 온도 조절 수단(153)은 파이프의 내부로 냉각수를 흐르게 하여 냉각 수단으로 작용할 수 있다. 또한, 상기 상부 온도 조절 수단(153)은 파이프의 내부로 열수를 흐르게 하여 가열 수단으로 작용할 수 있다. 즉, 상기 상부 온도 조절 수단(153)은 냉각수 또는 열수가 선택적으로 흐르게 형성될 수 있다. 상기 파이프는 열전도성이 높은 금속 파이프로 형성될 수 있다.

상기 상부 온도 조절 수단(153)은 제 1 상부 필터(151)를 냉각시켜 제 1 상부 필터(151)가 수증기 미스트 포집 능력을 유지하도록 한다. 상기 제 1 상부 필터(151)는 하우징(110)의 내부에서 배출되는 상대적으로 높은 온도의 공기와 지속적으로 접촉되므로 온도가 상승하게 되며 수증기 포집 능력이 저하될 수 있다.

또한, 상기 상부 온도 조절 수단(153)은 제 1 상부 필터(151)를 가열하여 겨울철에 제 1 상부 필터(151)의 내부에 존재하는 수증기가 동결되는 것을 방지한다. 특히, 겨울철에 쿨링 타워(100)의 작동이 중지되어 제 1 상부 필터(151)의 내부에 존재하는 수증기가 동결되는 경우에 제 1 상부 필터(151)가 손상될 수 있다.

상기 측부 온도 조절 수단(154)은 상부 온도 조절 수단(153)과 동일 또는 유사한 구성으로 형성되며, 제 1 측부 필터(152)의 외면에 전체적으로 접촉되도록 형성된다. 상기 측부 온도 조절 수단(154)는 상부 온도 조절 수단(153)과 마찬가지로 제 1 측부 필터(152)를 가열 또는 냉각시킨다.

상기 제 2 상부 필터(155)는 제 1 상부 필터(151)와 구조와 형상이 동일 또는 유사하게 형성된다. 상기 제 2 상부 필터(155)는 하면이 상부 온도 조절 수단(153)의 상면에 접촉되도록 형성된다. 즉, 상기 제 2 상부 필터(155)는 하면이 상부 온도 조절 수단(153)을 구성하는 파이프의 외면에 접촉되도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 상부 필터(155)는 하우징(110)으로 배출되는 공기에 의하여 가열되는 정도가 적으므로 상부 온도 조절 수단(153)의 외면으로부터 이격되어 형성될 수 있다.

상기 제 2 측부 필터(156)는 제 1 측부 필터(152)와 구조와 형상이 동일 또는 유사하게 형성된다. 상기 제 2 측부 필터(156)는 내면이 측부 온도 조절 수단(154)의 외면에 접촉되도록 형성된다. 즉, 상기 제 2 측부 필터(156)는 내면이 측부 온도 조절을 구성하는 파이프의 외면에 접촉되도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 측부 필터(156)는 하우징(110)으로 배출되는 공기에 의하여 가열되는 정도가 적으므로 측부 온도 조절 수단(154)의 외면으로부터 이격되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 2 측부 필터(156)는 상단이 제 2 상부 필터(155)의 하면 또는 측면에 결합되며, 하단이 하우징(110)의 상부 상면과 이격되도록 형성된다. 이때, 상기 제 2 측부 필터(156)는 하단에 별도의 제 2 지지 바(156b)가 결합되고, 제 2 지지 바(156b)가 하우징(110)의 상면에 결합되면서 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 상기 제 2 측부 필터(156)의 하단과 하우징(110)의 상면 사이에 수증기 미스트가 제거된 배출 공기가 배출되는 제 2 배출 공기 배출구(156c)가 형성된다.

다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대한 개략적인 수직 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 C-C에 대한 수평 단면도이다. 도 2c는 도 2b의 D-D에 대한 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(200)는, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(250)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(200)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(200)는 수증기 필터 유닛(250)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(200)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(250)만을 도시하여 설명한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(250)은 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터(150a)를 포함하는 쿨링 타워 (100)의 수증기 필터 유닛(150)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 수증기 필터 유닛(250)은 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)와 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(254)과 제 2 상부 필터(155)와 제 2 측부 필터(156)와 중간 측부 필터(257) 및 중간 온도 조절 수단(258)을 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 수증기 필터 유닛(250)이 전체적으로 사각통 형상으로 형성되는 경우에, 각 모서리에 별도의 지지 기둥(259)이 형성되며, 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)와 제 2 측부 필터(156) 및 중간 측부 필터(257)의 양측단이 결합되어 지지되도록 한다. 또한, 상기 지지 기둥(259)의 상부에는 제 1 상부 필터(151)가 결합될 수 있다.

상기 수증기 필터 유닛(250)은 제 1 측부 필터(152)와 제 2 측부 필터(156) 사이에 추가로 중간 측부 필터(257)가 구비되며, 하우징(110)의 배출관(143)을 중심으로 외측으로 제 1 측부 필터(152)와 중간 측부 필터(257) 및 제 2 측부 필터(156)가 서로 이격되면서 순차적으로 위치한다. 또한, 상기 제 1 측부 필터(152)와 제 2 측부 필터(156)는 하단이 하우징(110)의 상부 상면과 이격되어 공기가 흐르는 제 1 배출 공기 배출구(152c) 및 제 2 배출 공기 배출구(156c)를 각각 형성하며, 중간 측부 필터(257)는 상단이 제 1 상부 필터(151)의 하면과 이격되어 공기가 흐르는 중간 공기 배출구(257a)를 형성한다. 따라서, 상기 수증기 필터 유닛(250)은 제 1 배출 공기 배출구(152c)와 중간 공기 배출구(257a) 및 제 2 배출 공기 배출구(156c)를 따라 상하 방향으로 지그재그로 공기가 흐르는 경로를 형성한다. 상기 수증기 필터 유닛(250)은 배출관(143)으로부터 배출되는 공기를 상하 방향으로 지그재그로 흐르게 하면서 수증기 필터(150a)와 접촉하는 시간을 증가시키고 수증기 미스트를 포집한다.

상기 측부 온도 조절 수단(254)은 파이프가 상하 방향으로 연장되면서 수평 방향으로 서로 이격되고 상단과 하단에서 번갈아 연결되도록 형성된다. 즉, 상기 측부 온도 조절 수단(254)은 수평 방향으로 서로 이격되는 측부 상하 연장부(254a)와 측부 상하 연장부(254a)의 상단과 하단에서 번갈아 연결하는 측부 상하 연결부(254b)를 구비하여 형성된다. 상기 측부 온도 조절 수단(254)은 측부 상하 연장부(254a)의 사이로 공기가 상하 방향으로 흐르도록 하는 측부 상하 공기 통로(254c)를 제공한다. 상기 측부 온도 조절 수단(254)은 측이 제 1 측부 필터(152)의 외면에 접촉되도록 결합된다.

상기 측부 온도 조절 수단(254)은 전체 높이가 제 1 측부 필터(152)의 높이보다 높게 형성된다. 상기 측부 온도 조절 수단(254)은 제 1 측부 필터(152)에 결합될 때 하단의 측부 상하 연결부(254b)가 제 1 측부 필터(152)의 하단보다 돌출되도록 결합된다. 따라서, 상기 측부 온도 조절 수단(254)은 제 1 배출 공기 배출구(152c)로부터 유입되는 공기가 측부 상하 연결부(254b)의 상부로 유입되어 측부 상하 공기 통로(254c)를 따라 흐르게 한다.

상기 중간 측부 필터(257)는 제 1 측부 필터(152)와 동일 또는 유사한 형상으로 형성되며, 제 1 측부 필터(152)의 외면과 이격되어 제 1 측부 필터(152)는 전체적으로 감싸도록 형성된다. 상기 중간 측부 필터(257)는 내면이 측부 온도 조절 수단(254)의 외측에 접촉되도록 위치한다. 상기 중간 측부 필터(257)는 제 1 측부 필터(152)와 동일하게 상기에서 설명한 수증기 필터(150a)로 형성된다. 상기 중간 측부 필터(257)는 하단부가 하우징(110)의 상부 상면에 접촉되며, 상단부가 제 1 상부 필터(151)의 하면으로부터 이격되어 중간 공기 배출구(257a)가 형성되도록 결합된다. 이때, 상기 중간 측부 필터(257)는 중간 지지부(257b)에 의하여 지지될 수 있다. 따라서, 상기 중간 측부 필터(257)는 측부 온도 조절 수단(254)에서 유입되는 공기가 중간 공기 배출구(257a)를 통과하여 흘러가도록 한다. 상기 중간 측부 필터(257)는 하단부에 결합되는 별도의 지지 블럭(미도시)에 의하여 하우징(110)의 상부에 결합될 수 있다.

상기 중간 온도 조절 수단(258)은 측부 온도 조절 수단(254)과 동일하게 형성된다. 상기 중간 온도 조절 수단(258)은 파이프가 상하 방향으로 연장되면서 수평 방향으로 서로 이격되고 상단과 하단에서 번갈아 연결되도록 형성된다. 즉, 상기 중간 온도 조절 수단(258)은 수평 방향으로 서로 이격되는 중간 상하 연장부(258a)와 중간 상하 연장부(258a)의 상단과 하단에서 번갈아 연결하는 중간 상하 연결부(258b)를 구비하여 형성된다. 상기 중간 온도 조절 수단(258)은 중간 상하 연장부(258a) 사이로 공기가 상하 방향으로 흐르게 하는 중간 상하 공기 통로(258c)를 제공한다.

상기 중간 온도 조절 수단(258)은 내측이 중간 측부 필터(257)의 외면에 접촉되도록 결합된다. 상기 중간 온도 조절 수단(258)은 전체 높이가 중간 측부 필터(257)의 높이보다 높게 형성된다. 상기 중간 온도 조절 수단(258)은 측부 온도 조절 수단(254)과 동일한 높이로 형성될 수 있다. 상기 중간 온도 조절 수단(258)은 중간 측부 필터(257)에 결합될 때 상단의 중간 상하 연결부(258b)가 중간 측부 필터(257)의 상단보다 돌출되도록 결합된다. 따라서, 상기 중간 온도 조절 수단(258)은 중간 공기 배출구(257a)로부터 유입되는 공기가 중간 상하 연결부의 하부로 통과되어 중간 상하 공기 통로(258c)로 유입되도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수증기 필터 유닛(250)은 하우징(110)의 배출관(143)으로부터 배출되는 포화 공기가 먼저 제 1 상부 필터(151)와 접촉되도록 한다. 상기 제 1 상부 필터(151)에 접촉되는 공기는 일부가 제 1 상부 필터(151)를 통과하며, 나머지가 제 1 측부 필터(152) 방향으로 흐른다. 상기 제 1 측부 필터(152)와 접촉되는 공기는 역시 일부가 제 1 측부 필터(152)를 통과하며 나머지가 제 1 측부 필터(152)의 내면과 배출관(143)의 외면 사이에 형성되는 공기 배출 통로(152a)를 따라 하부 방향으로 흐른다. 상기 공기는 제 1 측부 필터(152)의 하단에 형성되는 제 1 배출 공기 배출구(152c)를 통과하여 측부 온도 조절 수단(254)의 측부 상하 공기 통로(254c)를 따라 상부 방향으로 흐르며, 제 1 측부 필터(152)의 외면과 중간 측부 필터(257)의 내면과 접촉한다. 또한, 상기 공기의 일부는 중간 측부 필터(257)의 내면으로부터 외면으로 통과한다. 상기 제 1 측부 필터(152)와 중간 측부 필터(257)는 흐르는 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집한다. 상기 공기는 다시 중간 측부 필터(257)의 상단에 형성되는 중간 공기 배출구(257a)를 통과하여 중간 온도 조절 수단(258)의 중간 상하 공기 통로(258c)를 따라 하부로 흐른다. 상기 공기는 중간 측부 필터(257)의 외면과 제 2 측부 필터(156)의 내면과 접촉한다. 또한, 상기 공기의 일부는 제 2 측부 필터(156)의 내면으로부터 외면으로 통과한다. 상기 중간 측부 필터(257)와 제 2 측부 필터(156)는 흐르는 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집한다. 따라서, 상기 수증기 필터 유닛(250)은 공기가 수증기 필터(150a)와 더 많이 접촉되도록 하여 배출 공기에 포함되는 수증기 미스트의 양을 최소화시키며 배출 공기에서 백연이 발생되는 것을 최소화한다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다. 도 3b는 도 3a의 평면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(300)는, 도 3a와 도 3b를 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(350)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(300)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(300)는 수증기 필터 유닛(350)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(300)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(350)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(350)은 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(100)의 수증기 필터 유닛(150)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 수증기 필터 유닛(350)은 제 1 상부 필터(351) 및 제 1 측부 필터(152)를 포함하여 형성된다. 한편, 상기 수증기 필터 유닛(350)은 구체적으로 도시하지 않았지만, 도 1a 내지 도 1f의 실시예와 같이 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(154)과 제 2 상부 필터(155) 및 제 2 측부 필터(156)를 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 수증기 필터 유닛(350)은 제 1 상부 필터(351)의 중심부가 상부로 돌출되어 형성되어 평판 형상에 비하여 상대적으로 제 1 상부 필터(351)의 면적이 상대적으로 증가된다. 따라서, 상기 수증기 필터 유닛(350)은 제 1 상부 필터(351)의 수증기 미스트 포집 능력이 증가된다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(350)은 배출관(143)으로부터 배출되는 공기가 제 1 상부 필터(351)의 중심부쪽으로 모이면서 보다 효율적으로 제 1 상부 필터(351)를 통과하며, 제 1 상부 필터(351)를 통과하지 못하고 제 1 측부 필터(152)와 배출관(143) 사이에 형성되는 공기 배출 경로(152a)를 통하여 외부로 배출되는 공기의 양을 감소시킨다.

상기 제 1 상부 필터(351)는 중심부가 상부 방향을 향하도록 형성되며, 외측이 제 1 측부 필터(152)의 상부에 결합된다. 상기 제 1 상부 필터(351)는 원뿔 형상 또는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 상부 필터(351)는 사각뿔과 육각뿔 또는 팔각뿔과 같은 각뿔 형상, 사각뿔대과 육각뿔대 또는 팔각뿔대와 같은 각뿔대로 형성될 수 있다. 상기 제 1 상부 필터(351)는 뿔 형상의 꼭지점 또는 뿔대 형상의 윗면이 상부를 향하도록 형성된다. 여기서 뿔대 형상의 윗면은 뿔대를 형성하는 윗면과 아랫면에서 상대적으로 면적이 작은 면을 의미한다.

상기 제 1 상부 필터(351)는 작은 면적을 갖는 복수 개의 단위 수증기 필터(150a)가 조립되어 형성된다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(400)는, 도 4를 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(450)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(400)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(400)는 수증기 필터 유닛(450)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(400)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(450)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(450)은 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터(150a)를 포함하는 쿨링 타워(100)의 수증기 필터 유닛(150)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 수증기 필터 유닛(450)은 제 1 상부 필터(451) 및 제 1 측부 필터(152)를 포함하여 형성된다. 한편, 상기 수증기 필터 유닛(450)은 구체적으로 도시하지 않았지만, 도 1a 내지 도 1f의 실시예와 같이 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(154)과 제 2 상부 필터(155) 및 제 2 측부 필터(156)를 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 수증기 필터 유닛(450)은 제 1 상부 필터(451)의 중심부가 하부로 돌출되도록 형성되어 평판 형상에 비하여 상대적으로 제 1 상부 필터(451)의 면적이 상대적으로 증가된다. 따라서, 상기 수증기 필터 유닛(450)은 제 1 상부 필터(451)의 수증기 미스트 포집 능력이 증가된다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(450)은 배출관(143)으로부터 배출되는 공기가 제 1 상부 필터(451)의 중심부에서 외측 방향으로 이동하여 제 1 상부 필터(451)와 제 1 측부 필터(152)에 의한 구석 공간에 먼저 모이면서 보다 효율적으로 제 1 상부 필터(451)의 외측과 제 1 측부 필터(152)의 상측 영역을 통과하며, 제 1 상부 필터(451)와 제 1 측부 필터(152)를 통과하지 못하고 제 1 측부 필터(152)와 배출관(143) 사이에 형성되는 공기 배출 경로(152a)를 통하여 외부로 배출되는 공기의 양을 감소시킨다.

상기 제 1 상부 필터(451)는 중심부가 상부 방향을 향하도록 형성되며, 외측이 제 1 측부 필터(152)에 결합된다. 즉, 상기 제 1 상부 필터(451)는 도 3에 따른 제 1 상부 필터(351)와 상하 반대로 형성된다. 상기 제 1 상부 필터(451)는 원뿔 형상 또는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 상부 필터(451)는 사각뿔과 육각뿔 또는 팔각뿔과 같은 각뿔 형상, 사각뿔대과 오각뿔대과 육각뿔대 또는 팔각뿔대와 같은 각뿔대로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 상부 필터(451)는 원뿔 또는 각뿔의 꼭지점이 하부 방향을 향하도록 위치한다. 또한, 상기 제 1 상부 필터(451)는 원뿔대 또는 각뿔대의 윗면이 하부 방향에 위치한다. 상기 제 1 상부 필터(451)는 작은 면적을 갖는 복수 개의 단위 수증기 필터가 조립되어 형성된다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(500)는, 도 5를 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(550)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(500)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(500)는 수증기 필터 유닛(550)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(500)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(550)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(550)은 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터(150a)를 포함하는 쿨링 타워(100)의 수증기 필터 유닛(150)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.

상기 수증기 필터 유닛(550)은 제 1 상부 필터(551) 및 제 1 측부 필터를 포함하여 형성된다.

상기 제 1 상부 필터(551)는 도 3a의 실시예에 따른 복수 개의 제 1 상부 필터(351) 또는 도 4의 실시예에 따른 복수 개의 제 1 상부 필터(451)가 수평 방향으로 배열되어 형성된다. 즉, 상기 제 1 상부 필터(551)는 원뿔 형상, 원뿔대 형상, 사각뿔, 육각뿔, 팔각뿔, 사각뿔대, 육각뿔대 또는 팔각뿔대중에서 선택되는 어느 하나의 형상이 수평 방향으로 복수 개로 배열되어 형성될 수 있다. 도 3a의 실시예에 따른 제 1 상부 필터(351) 또는 도 4의 실시예에 따른 제 1 상부 필터(451)는 전체 수평 면적이 큰 경우에 높이가 너무 높아질 수 있다. 상기 제 1 상부 필터(551)는 형상이 동일하고 높이와 면적이 작은 도 3a의 실시예에 따른 제 1 상부 필터(351) 또는 도 4의 실시예에 따른 복수 개의 제 1 상부 필터(451)가 수평 방향으로 배열되도록 형성된다. 따라서, 상기 제 1 상부 필터(551)는 높이가 너무 높아지지 않으면서도 도 3a의 실시예에 따른 제 1 상부 필터(351) 또는 도 4의 실시예에 따른 제 1 상부 필터(451)와 동일한 효과를 가질 수 있다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다. 도 6b는 도 6a의 'E'에 대한 확대도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(600)는, 도 6a와 도 6b를 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(650)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(600)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(600)는 수증기 필터 유닛(650)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(600)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(650)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(650)은 기본 구조가 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터 유닛(150)과 동일 유사하게 형성된다.

상기 수증기 필터 유닛(650)은 제 1 상부 필터(651) 및 제 1 측부 필터(652)를 포함하여 형성된다. 상기 수증기 필터 유닛(650)은 제 1 상부 필터(651)와 제 1 측부 필터(652)가 도 1a에 따른 수증기 필터 유닛(150)의 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)와 동일한 구조로 결합되어 형성된다.

상기 제 1 상부 필터(651)는 판상으로 형성되며, 내부에 상면과 평행한 방향으로 형성되어 판상을 이루는 필터 공간(a)을 포함하여 형성된다. 즉, 상기 제 1 상부 필터(651)는 판상인 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)가 서로 이격되어 내부에 필터 공간(a)을 형성하도록 형성된다. 상기 제 1 상부 필터(651)는 제 1 서브 필터(b)를 통과한 수증기가 필터 공간(a)에서 일시적으로 머무르면서 혼합된 후에 제 2 서브 필터(c)를 통과하도록 함으로써 수증기의 포집 효율이 증가된다.

상기 제 1 측부 필터(652)는 제 1 상부 필터(651)와 동일한 구조로 형성된다. 즉, 상기 제 1 측부 필터(652)는 판상인 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)가 필터 공간(a)을 형성하도록 서로 이격되어 형성된다. 상기 제 1 측부 필터(652)도 제 1 상부 필터(651)와 동일하게 수증기 포집 효율이 증가된다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(700)는, 도 7을 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(750)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(700)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(700)는 수증기 필터 유닛(750)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(700)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(750)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(750)은 일부 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터 유닛(150) 또는 도 6a 및 도 6b에 따른 수증기 필터 유닛(650)과 동일 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서 상기 수증기 필터 유닛(750)에서 도 6a 및 도 6b에 따른 수증기 필터 유닛(650)과 동일 유사한 부분에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하며 구체적인 설명을 생략한다.

상기 수증기 필터 유닛(750)은 제 1 상부 필터(651)와 제 1 측부 필터(652)와 제 2 상부 필터(755) 및 제 2 측부 필터(756)를 포함하여 형성된다. 상기 수증기 필터 유닛(750)은 제 1 상부 필터(651)와 제 1 측부 필터(652)와 제 1 측부 필터(652)와 제 2 상부 필터(755) 및 제 2 측부 필터(756)가 도 1a에 따른 수증기 필터 유닛(150)의 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)와 제 2 상부 필터(155) 및 제 2 측부 필터(156)와 동일한 구조로 결합되어 형성된다.

상기 제 2 상부 필터 유닛(755)는 제 1 상부 필터 유닛(651)과 동일한 구조로 형성된다. 즉, 상기 제 2 상부 필터는 판상으로 형성되며, 내부에 상면과 평행한 방향으로 형성되어 판상을 이루는 필터 공간(a)을 포함하여 형성된다. 즉, 상기 제 2 상부 필터(755)는 판상인 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)가 필터 공간(a)을 형성하도록 서로 이격되어 형성된다.

상기 제 2 측부 필터(756)는 제 2 상부 필터(755)와 동일한 구조로 형성된다. 즉, 상기 제 2 측부 필터(756)는 판상인 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)가 필터 공간(a)을 형성하도록 서로 이격되어 형성된다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(800)는, 도 8을 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(850)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(800)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(800)는 수증기 필터 유닛(850)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(800)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(850)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛(850)은 일부 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터 유닛(150) 또는 도 6a 및 도 6b에 따른 수증기 필터 유닛(650)과 동일 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서 상기 수증기 필터 유닛(650)에서 일부 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 수증기 필터 유닛(150) 또는 도 6a 및 도 6b에 따른 수증기 필터 유닛(650) 또는 도 7에 따른 수증기 필터 유닛(750)과 동일 유사한 부분에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하며 구체적인 설명을 생략한다.

상기 수증기 필터 유닛(850)은 제 1 상부 필터(651)와 제 1 측부 필터(652)와 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(154)과 제 2 상부 필터(755) 및 제 2 측부 필터(756)를 포함하여 형성된다.

상기 수증기 필터 유닛(750)은 제 1 상부 필터(651)와 제 1 측부 필터(652)와 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(154)과 제 2 상부 필터(755) 및 제 2 측부 필터(756)가 도 1a에 따른 수증기 필터 유닛(150)의 제 1 상부 필터(151)와 제 1 측부 필터(152)와 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(154)과 제 2 상부 필터(155) 및 제 2 측부 필터(156)와 동일한 구조로 결합되어 형성된다. 상기 수증기 필터 유닛(750)은 각 필터가 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c) 및 필터 공간(a)을 구비하는 구조로 형성되는 점을 제외하고는 도 1a에 따른 수증기 필터 유닛(150)과 동일한 구조로 결합되어 형성된다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다. 도 9b는 도 9a의 F-F에 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(900)는, 도 9를 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(950)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(800)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(900)는 수증기 필터 유닛(950)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(900)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(950)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다.

또한, 상기 수증기 필터 유닛(950)은 도 2a 내지 도 2c에 따른 수증기 필터 유닛(250)과 대비하여 상부 온도 조절 수단(153)과 측부 온도 조절 수단(254) 및 중간 온도 조절 수단(258)이 생략되는 점을 제외하고 전체적인 구조가 유사하게 형성된다.

상기 수증기 필터 유닛(950)은 제 1 상부 필터(951)와 제 1 측부 필터(952)와 제 2 상부 필터(955)와 제 2 측부 필터(956) 및 중간 측부 필터(957)를 포함하여 형성된다.

상기 제 1 상부 필터(951)는 판상으로 형성되며, 내부에 온도 조절 모듈(d)이 내장되어 형성된다. 즉, 상기 제 1 상부 필터(951)는 판상인 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c) 및 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c) 사이에 위치하는 온도 조절 모듈(d)을 구비하여 형성된다. 여기서, 상기 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)는 도 6a에 따른 수증기 필터 유닛(650)의 제 1 상부 필터(651)에 사용되는 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)와 동일 유사하게 형성된다. 또한, 상기 온도 조절 모듈(d)은 도 2a에 따른 수증기 필터 유닛(250)의 상부 온도 조절 수단(153)과 동일하게 형성된다. 즉, 상기 제 1 상부 필터(951)는 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c) 및 온도 조절 모듈(d)이 서로 결합되어 패널 구조로 형성된다. 이때, 상기 온도 조절 모듈(d)은 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)와 접촉하여 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)를 냉각 또는 가열시킨다. 따라서, 상기 제 1 상부 필터(951)는 제 1 서브 필터(b)와 제 2 서브 필터(c)가 온도 조절 모듈(d)에 의하여 냉각 또는 가열되면서 수증기를 보다 효율적으로 포집한다. 또한, 상기 제 1 상부 필터(951)는 패널 구조로 형성되어 보다 용이하게 교환될 수 있다.

상기 제 1 상부 필터(951)는 도 2a에 따른 수증기 필터 유닛(250)의 제 1 상부 필터(151)와 동일한 구조로 결합된다.

상기 제 1 측부 필터(952)는 제 1 상부 필터(951)와 동일한 패널 구조로 형성되며, 도 2a에 따른 수증기 필터 유닛(250)의 제 1 측부 필터(152)와 동일한 구조로 결합된다. 상기 제 1 측부 필터(952)의 하단과 하우징(110) 상부의 상면 사이에 수증기 미스트가 제거된 배출 공기가 배출되는 제 1 배출 공기 배출구(152c)가 형성되도록 결합된다. 이때, 상기 제 1 측부 필터(952)는 제 1 상부 필터(951)에 직접 결합되거나 별도의 고정 수단(미도시)에 의하여 고정될 수 있다.

상기 제 2 상부 필터(955)는 제 1 상부 필터(951)와 동일한 패널 구조로 형성되며, 도 2a에 따른 수증기 필터 유닛(250)의 제 2 상부 필터(155)와 동일한 구조로 결합된다.

상기 제 2 측부 필터(956)는 제 1 상부 필터(951)와 동일한 패널 구조로 형성되며, 도 2a에 따른 수증기 필터 유닛(250)의 제 2 측부 필터(156)와 동일한 구조로 결합된다. 상기 제 2 측부 필터(956)의 하단과 하우징(110) 상부의 상면 사이에 수증기 미스트가 제거된 배출 공기가 배출되는 제 2 배출 공기 배출구(156c)가 형성되도록 결합된다. 이때, 상기 제 2 측부 필터(956)는 제 1 상부 필터(951)에 직접 결합되거나 별도의 고정 수단(미도시)에 의하여 고정될 수 있다.

상기 중간 측부 필터(957)는 제 1 상부 필터(951)와 동일한 패널 구조로 형성되며, 도 2a에 따른 수증기 필터 유닛(250)의 중간 측부 필터(257)와 동일한 구조로 결합된다. 상기 중간 측부 필터(957)는 하단부가 하우징(110)의 상부 상면에 접촉되며, 상단부가 제 1 상부 필터(951)의 하면으로부터 이격되어 중간 공기 배출구(257a)가 형성되도록 결합된다. 이때, 상기 제 중간 측부 필터(957)는 별도의 고정 수단(미도시)에 의하여 수증기 필터 유닛(950)에 고정될 수 있다.

상기 수증기 필터 유닛(950)은 각 필터가 내부에 온도 조절 모듈(d)이 내장된 패널 구조로 형성되므로 수증기 미스트를 보다 효율적으로 포집하며, 보다 용이하게 교환될 수 있다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워에 대하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 도 2a에 대응되는 수직 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(1000)는, 도 10을 참조하면, 하우징(110)과 노즐 유닛(120)과 배출 유닛(140) 및 수증기 필터 유닛(1050)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 쿨링 타워(800)는 충진재층(130)을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(1000)는 수증기 필터 유닛(1050)을 제외한 다른 구성이 도 1a 내지 도 1f에 따른 백연 저감 쿨링 타워(100)와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워(1000)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 수증기 필터 유닛(1050)을 중심으로 부분적으로 도시하여 설명한다.

또한, 상기 수증기 필터 유닛(1050)은 도 9a 및 도 9b에 따른 수증기 필터 유닛(950)과 대비하여 제 1 측부 필터(952)와 제 2 측부 필터(956) 및 중간 측부 필터(957)가 제 1 상부 필터(951)와 결합되는 관계만 다르게 형성된다.

상기 제 1 측부 필터(952)는 제 1 측부 필터(952)의 상단과 제 1 상부 필터(951)의 하면이 이격되어 배출 공기가 배출되는 제 1 배출 공기 배출구(1052c)가 형성되도록 결합된다. 상기 제 1 측부 필터(952)은 상단과 제 1 상부 필터(951)의 하면에 결합되는 제 1 지지바(1052b)에 의하여 지지된다. 상기 제 1 측부 필터(952)는 별도의 고정 수단(미도시)에 의하여 수증기 필터 유닛(1050)에 결합되거나 하우징(110)의 상부에 고정될 수 있다.

상기 제 2 측부 필터(956)는 제 2 필터 필터(956)의 상단과 제 1 상부 필터(951)의 하면이 이격되어 배출 공기가 배출되는 제 1 배출 공기 배출구(1056c)가 형성되도록 결합된다. 상기 제 2 측부 필터(956)은 상단과 제 1 상부 필터(951)의 하면에 결합되는 제 2 지지바(1056b)에 의하여 지지된다. 상기 제 2 측부 필터(956)는 별도의 고정 수단(미도시)에 의하여 수증기 필터 유닛(1050)에 결합되거나 하우징(110)의 상부에 고정될 수 있다.

상기 중간 측부 필터(957)는 하단부가 하우징(110)의 상부 상면과 이격되어 배출 공기가 배출되는 중간 공기 배출구(1057a)가 형성되도록 결합된다. 상기 중간 측부 필터(957)은 하단부와 하우징(110)의 상부에 결합되는 중간 지지바(1057b)에 의하여 지지된다. 상기 중간 측부 필터(957)는 제 1 상부 필터(951)에 직접 결합되거나 별도의 고정 수단(미도시)에 의하여 고정될 수 있다.

또한, 상기 수증기 필터 유닛(1050)의 제 1 공기 배출구(1052c)와 중간 공기 배출구(1057c) 및 제 2 공기 배출구(1056c)의 구조는 도 2a의 수증기 필터 유닛(250)에도 적용될 수 있다. 즉. 도 2a의 수증기 필터 유닛(250)도 제 1 공기 배출구(1052c) 및 제 2 공기 배출구(1056c)가 상부에 형성되고, 중간 공기 배출구(1057c)가 하부에 형성될 수 있다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워의 수증기 미스트 포집 성능을 평가한 결과를 설명한다.

도 11은 수증기 필터 유닛을 장착하지 않은 종래의 쿨링 타워에서 수증기 미스트가 발생되는 것을 찍은 사진이다.

도 12는 도 2a 및 도 2b의 실시예에 따른 수증기 필터 유닛에서 온도 조절 수단이 작동되지 않은 상태로 장착된 쿨링 타워에서 수증기 미스트가 발생되는 것을 찍은 사진이다.

도 13은 도 2a 및 도 2b의 실시예에 따른 수증기 필터 유닛에서 온도 조절 수단이 작동되는 상태로 장착된 쿨링 타워에서 수증기 미스트가 발생되는 것을 찍은 사진이다.

본 평가에서는 도 2a 및 도 2b의 실시예에 따른 수증기 필터 유닛을 사용하였다. 상기 수증기 필터 유닛은 내부에 온도 조절 수단이 장착되어 수증기 필터를 냉각할 수 있도록 형성되었다. 또한, 본 평가에서는 실제 쿨링 타워를 사용하는 대신에 쿨링 타워의 하우징과 동일한 형상으로 형성되는 상대적으로 작은 크기의 하우징과 하우징의 내부에 장착되는 수증기 미스트 수단을 사용하였다.

도 11을 참조하면, 하우징의 배출관을 통하여 수증기 미스트가 배출되는 것을 확인할 수 있다.

그러나, 도 12를 참조하면, 상기 수증기 필터 유닛의 상부로 배출되는 수증기 미스트의 양이 매우 감소한 것을 볼 수 있다. 또한, 상기 수증기 필터 유닛의 측부로 일부 수증기 미스트가 발생되는 것을 볼 수 있다.

또한, 도 13을 참조하면, 상기 수증기 필터 유닛의 상부와 측부로 수증기 미스트가 발생되지 않는 것을 볼 수 있다. 도 13에서는 상기 수증기 ?터 유닛에서 온도 조절 수단을 통하여 수증기 필터를 냉각시키므로 수증기 필터의 수증기 미스트 포집 효율이 증가되었기 때문이다.

상기와 같은 수증기 미스트 포집 효율의 평가 결과에 따르면, 본 발명에 따른 수증기 필터 유닛은 쿨링 타워에서 발생되는 수증기 미스트를 포집하는 작용이 있음을 확인할 수 있다.

100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000: 쿨링 타워
110: 하우징 120: 노즐 유닛
130: 충진재층 140: 배출 유닛
150, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850, 950, 1050: 수증기 필터 유닛

Claims (34)

1. 삭제
2. 내부가 중공인 통 형상으로 형성되며, 외부 공기가 유입되는 공기 유입구와 배출 공기가 배출되는 공기 배출구를 구비하는 하우징과,
   상기 하우징의 내부에서 상기 공기 유입구의 상부에 위치되며, 사용된 냉각수를 상기 하우징의 내부로 분사하는 노즐 유닛과,
   상기 하우징의 공기 배출구에 위치하며, 상기 하우징 내부의 공기를 상기 하우징의 상부로 배출하는 배출 유닛 및
   상기 하우징의 외부에서 상기 공기 배출구를 감싸도록 위치하며, 상기 배출 유닛으로부터 배출되는 공기에 포함되어 있는 수증기 미스트를 포집하는 수증기 필터를 적어도 한 개를 포함하는 수증기 필터 유닛을 포함하며,
   상기 배출 유닛은 상기 하우징의 공기 배출구에 결합되는 배출관을 더 포함하며,
   상기 수증기 필터 유닛은
   상기 수증기 필터로 형성되고, 상기 배출관의 상부에 위치하는 제 1 상부 필터 및
   상기 수증기 필터로 형성되고, 상하가 개방된 통 형상으로 형성되며, 내면이 상기 배출관의 외면과 이격되어 공기 배출 통로를 형성하고, 상기 제 1 상부 필터의 하면과 상기 하우징의 상부 사이에 위치하도록 상기 제 1 상부 필터의 하면에 결합되는 제 1 측부 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 상부 필터와 제 1 측부 필터는 판상인 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터가 서로 이격되어 내부에 필터 공간을 형성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 수증기 필터 유닛은
   상기 제 1 상부 필터와 동일하게 형성되며, 상기 제 1 상부 필터의 상면과 이격되도록 위치하는 제 2 상부 필터 및
   상기 제 1 측부 필터와 동일하게 형성되며, 상기 제 1 측부 필터의 외면과 이격되도록 위치하는 제 2 측부 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 수증기 필터 유닛은
   지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 상부 필터와 상기 제 2 상부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터를 냉각 또는 가열시키는 상부 온도 조절 수단 및
   지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터를 냉각 또는 가열시키는 측부 온도 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 상부 필터와 제 1 측부 필터와 제 2 상부 필터와 제 2 측부 필터는 판상인 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터가 서로 이격되어 내부에 필터 공간을 형성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 수증기 필터 유닛은
   지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 상부 필터와 상기 제 2 상부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터를 냉각 또는 가열시키는 상부 온도 조절 수단 및
   지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며, 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 측부 필터와 제 2 측부 필터를 냉각 또는 가열시키는 측부 온도 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 측부 필터는 하단에 결합되는 제 1 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 1 공기 배출구를 형성하며,
   상기 제 2 측부 필터는 하단에 결합되는 제 2 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 2 공기 배출구를 형성하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 수증기 필터 유닛은
   상기 제 1 상부 필터와 동일하게 형성되며, 하면이 상기 제 1 상부 필터와 이격되는 제 2 상부 필터와,
   상기 제 1 측부 필터와 동일하게 형성되며, 내면이 상기 제 1 측부 필터의 외면과 이격되는 중간 측부 필터 및
   상기 제 1 측부 필터와 동일하게 형성되며, 내면이 상기 중간 측부 필터와 이격되는 제 2 측부 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수증기 필터 유닛은
    상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터 사이에 위치하여 되어 상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터를 냉각 또는 가열시키는 상부 온도 조절 수단과,
    상기 제 1 측부 필터와 중간 측부 필터 사이에 위치하여 상기 제 1 측부 필터와 중간 측부 필터를 냉각 또는 가열하는 측부 온도 조절 수단 및
    상기 중간 측부 필터와 제 2 측부 필터 사이에 위치하여 상기 중간 측부 필터와 제 2 측부 필터를 냉각 또는 가열하는 중간 온도 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 측부 온도 조절 수단은 수평 방향으로 서로 이격되는 측부 상하 연장부와 상기 측부 상하 연장부의 상단과 하단에서 번갈아 연결하는 측부 상하 연결부를 구비하도록 지그재그로 절곡되는 파이프로 형성되고, 전체 높이가 제 1 측부 필터의 높이보다 크게 형성되어 하단의 상기 측부 상하 연결부가 상기 제 1 측부 필터의 하단보다 돌출되도록 결합되어 공기가 상기 측부 상하 연결부의 상부로 통과되도록 형성되며, 상기 제 1 측부 필터의 외면과 상기 중간 측부 필터의 내면에 접촉하도록 결합되고,
    상기 중간 온도 조절 수단은 수평 방향으로 서로 이격되는 중간 상하 연장부와 상기 중간 상하 연장부의 상단과 하단에서 번갈아 연결하는 중간 상하 연결부를 구비하도록 지그재그 형상으로 절곡되는 파이프로 형성되며 상단의 상기 중간 상하 연결부가 상기 중간 측부 필터의 상단보다 돌출되도록 결합되어 공기가 상기 중간 상하 연결부의 하부로 통과되도록 형성되며, 제 1 측부 필터의 외면과 중간 측부 필터의 내면에 접촉하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 상부 필터와 제 2 상부 필터와 제 1 측부 필터와 중간 측부 필터 및 제 2 측부 필터는 판상인 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터 및 상기 제 1 서브 필터와 제 2 서브 필터 사이에 위치하는 온도 조절 모듈을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
13. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 측부 필터는 하단에 결합되는 제 1 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 1 공기 배출구가 형성되며,
    상기 중간 측부 필터는 상단부가 상기 제 1 상부 필터의 하면으로부터 이격되어 중간 공기 배출구가 형성되며,
    상기 제 2 측부 필터는 하단에 결합되는 제 2 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 제 2 공기 배출구를 형성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
14. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 측부 필터는 상단에 결합되는 제 1 지지바에 의하여 상기 제 1 상부 필터의 하면과 이격되어 제 1 공기 배출구가 형성되며,
    상기 중간 측부 필터는 하단에 결합되는 중간 지지바에 의하여 상기 하우징의 상부 상면과 이격되어 중간 공기 배출구가 형성되며,
    상기 제 2 측부 필터는 상단에 결합되는 제 2 지지바에 의하여 상기 제 1 상부 필터의 하면과 이격되어 제 2 공기 배출구를 형성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
15. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 상부 필터는 중심부가 상부 방향을 향하며, 외측이 상기 제 1 측부 필터의 상부에 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 상부 필터는 원뿔 형상, 원뿔대 형상, 사각뿔, 육각뿔, 팔각뿔, 사각뿔대, 육각뿔대 또는 팔각뿔대중에서 선택되는 어느 하나로 형성되며, 꼭지점 또는 윗면이 상부를 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와 같은 각뿔대로 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
17. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 상부 필터는 중심부가 하부 방향을 향하도록 형성되며, 외측이 상기 제 1 측부 필터의 상부에 결합되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 상부 필터는 원뿔 형상, 원뿔대 형상, 사각뿔, 육각뿔, 팔각뿔, 사각뿔대, 육각뿔대 또는 팔각뿔대중에서 선택되는 어느 하나의 형상으로 형성되며, 꼭지점 또는 윗면이 하부를 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
19. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 상부 필터는
    원뿔 형상, 원뿔대 형상, 사각뿔, 육각뿔, 팔각뿔, 사각뿔대, 육각뿔대 또는 팔각뿔대중에서 선택되는 어느 하나의 형상이 수평 방향으로 복수 개로 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
20. 제 2 항에 있어서,
    상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및 상기 기본 구조체의 표면에 코팅되는 표면층을 구비하며,
    상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(1)으로 표시되는 실란계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
    구조식(1)
    

    

    또는

    

    
    (여기서, n은 4 ~ 25이다.)
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(2)으로 표시되는 인산계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
    구조식(2)
    

    

    혹은

    

    
    (여기서, n은 4 ~ 25이다.)
22. 제 20 항에 있어서,
    상기 표면층은 HDF-S, OD-PA 또는 HDF-PA로 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
23. 제 20 항에 있어서,
    상기 기본 구조체는 니켈, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 모넬, 인코넬, 텅스텐, 은 티타늄, 몰리브덴, 듀플렉스, 구리, 철, 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 화이버 글라스로 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
24. 제 20 항에 있어서,
    상기 기본 구조체는 5㎛ ~ 1000㎛의 기공 크기를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
25. 제 20 항에 있어서,
    상기 기본 구조체는 2차원 메쉬 형상 또는 2차원 그물망 형상, 상기 2차원 메쉬 형상이 적층되어 형성되는 3차원 메쉬 형상, 3차원 다공성 폼 형상, 3차원 망상 구조 또는 3차원 네트워크 구조로 형성되는 3차원 구조체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
26. 제 20 항에 있어서,
    상기 수증기 필터는 상기 기본 구조체와 상기 표면층의 사이에 형성되는 계면층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워를 포함하는 쿨링 타워.
27. 제 26 항에 있어서,
    상기 계면층은 그래핀, 그래핀옥사이드, 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
28. 제 26 항에 있어서,
    상기 계면층은 플라즈마 처리 또는 UVO 처리를 통하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
29. 제 26 항에 있어서
    상기 계면층은 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성되며,
    상기 계면층은 표면에 금속기(-M)가 형성되어 상기 표면층과 자기결합되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
30. 제 29 항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 Ti_xO_y, Fe_xO_{y ,} Al_xO_y, Si_xO_y, Sn_xO_y, Zn_xO_y, In_xO_y, Ce_xO_y 및 Zr_xO_y로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물인 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
31. 제 2 항에 있어서,
    상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체를 포함하며,
    상기 기본 구조체는 소수성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
32. 제 2 항에 있어서,
    상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및 상기 기본 구조체의 표면에 코팅되는 표면층을 구비하며,
    상기 표면층은 소수성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
33. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서,
    상기 소수성 물질은 그래핀 또는 실리콘을 포함하는 반도체 물질, 테프론과 폴리에스터 및 폴리스티렌을 포함하는 유기 물질, 실리카를 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹에서 선택되는 어느 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.
34. 제 2 항에 있어서,
    상기 수증기 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체를 포함하며,
    상기 기본 구조체는 표면에 돌기 또는 엠보싱이 형성되는 것을 특징으로 하는 수증기 필터를 포함하는 쿨링 타워.

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