KR0115181Y1 - 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기에 관한 것으로써, 그 목적은 열파이프를 이용하여 발생기를 가열함으로써 전열효과를 증대시키고 시스템크기를 줄이는 것이다.

본 고안에 따른 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기는 다수의 열파이프 일단부를 연소실에 위치시키고 이의 타단부는 발생기의 용액 내에 수용되도록 설치하였다.

따라서 연소실에서 발생한 연소열이 발생기몸체와 열파이프를 통해 용액에 전열됨으로써, 전열효과가 증대되며 시스템전체의 성능이 향상된다. 또한 그 크기의 소형화 할 수 있는 이점이 있다.

본 고안은 흡수식 냉난방기에 관한 것으로써, 특히 희용액을 농용액과 냉매증기로 분리시키는 발생기와, 상기 발생기에서 농용액과 냉매증기가 분리되도록 연소되는 가스와, 상기 가스가 연소되도록 공간을 형성시키는 연소실로 이루어진 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 발생기의 희용액을 상기 연소실의 가스의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 농용액과 냉매증기로 분리시키도록 길이 L1을 갖는 응결부와 길이 L2를 갖는 증발부로 구획되어 연소실벽체를 관통하여 설치된 외체와, 상기 외체의 증발부에서 상기 가스의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 액체상태에서 기체상태로 상변환되고 상기 가스의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 액체상태에서 기체상태로 상변환되고 상기 응결부에서는 상기 희용액으로 열을 방출하여 기체상태에서 액체상태로 상변환되도록 상기 외체의 내부에 유입된 응결성유체와, 상기 응결성유체가 모세관현상에 의해 투과되도록 상기 외체의 중앙부를 구획시키는 심(core)의 표면에 도포된 다공성물질로 이루어진, 다수의 열파이프가 상기 연소실과 상기 발생기에 위치된 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기에 관한 것으로, 다수의 열파이프가 연소실과 발생기에 위치되므로써 종래에 대비하여 보다 효율적으로 희용액을 농용액과 냉매증기로 분리시켜 발생기의 효율을 보다 향상시킬 수 있는 것은 물론이고, 종래와 동일한 열량을 얻고자할 경우 종래에 대비하여 시스템의 크기를 보다 소형화시킬 수 있다.

Description

열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기

본 고안은 리툼브로마이드수용액(Lithium Bromide Solution)을 이용하여서 냉난방을 출력시키는 흡수식 냉난방기에 관한 것으로써, 특히 열파이프를 이용하여서 발생기에서 희용액을 보다 효율적으로 농용액과 냉매증기로 분리시킴과 동시에 시스템을 소형화시킬 수 있는 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기에 관한 것이다.

종래의 흡수식 냉난방기에 있어서 희용액을 농용액과 냉매증기로 분리시키는 발생기(100)는 도2에 도시한 바와 같이 내부가열방식과 외부가열방식으로 구분되어 있다.

즉, 도2(a)와 같이 내부가열방식은 상기 발생기(100)의 내부에서 가스(200)가 연소되어 상기 발생기(100)의 희용액(101)을 농용액과 냉매증기로 분리시키고, 도2(b)와 같이 외부가열방식은 상기 발생기(100)의 외부에서 가스(200)가 연소되어 상기 발생기(100)의 희용액을 농용액과 냉매증기로 분리시키게 된다.

이와 같은 종래의 흡수식 냉난방기는, 연소가스의 연소에 의해서 발생되는 열원에 의해서 희용액이 가열되어 농용액과 냉매증기가 분리되므로써, 전열효율이 낮아 발생기의 효율이 저하되는 것은 물론이고, 전열효율을 보다 향상시키기 위하여는 시스템이 대형화된다는 등의 여러 가지 문제점들이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 열파이프를 이용하여서 발생기의 희용액을 보다 효율적으로 농용액과 냉매증기로 분리시킴과 동시에 시스템을 소형화시킬 수 있는 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기는, 희용액을 농용액과 냉매증기로 분리시키는 발생기와, 상기 발생기에서 농용액과 냉매증기가 분리되도록 연소되는 가스와, 상기 가스가 연소되도록 공간을 형성시키는 연소실로 이루어진 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 발생기의 희용액을 상기 연소실의 가스의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 농용액과 냉매증기로 분리시키도록 길이 L1을 갖는 응결부와 길이 L2를 갖는 증발부로 구획되어 연소실 벽체를 관통하여 설치된 외체와, 상기 외체의 증발부에서 상기 가스의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 액체상태에서 기체상태로 상변환되고 상기 응결부에서는 상기 회용액으로 열을 방출하여 기체상태에서 액체상태로 상변환되도록 상기 외체의 내부에 유입된 응결성유체와, 상기 응결성유체가 모세관현상에 의해 투과되도록 상기 외체의 중앙부를 구획시키는 심(core)의 표면에 도포된 다공성물질로 이루어진, 다수의 열파이프가 상기 연소실과 상기 발생기에 위치된 것을 특징으로 한다. 이와같은 본 고안에 의한 열파이프 갖춘 흡수식 냉난방기에 의하면, 다수의 열파이프가 연소실과 발생기에 위치되므로써 종래에 대비하여 보다 효율적으로 희용액을 농용액과 냉매증기로 분리시켜 발생기의 효율을 보다 향상시킬 수 있는 것은 물론이고, 종래와 동일한 열량을 얻고자할 경우 종래에 대비하여 시스템의 크기를 보다 소형화시킬 수 있게 되는 것이다.

도1은 일반적인 흡수식 냉난방기의 사이클도.

도2(a)는 종래 발생기의 내부가열방식을 개략적으로 도시한 개념도.

도2(b)는 종래 발생기의 외부가열방식을 개략적으로 도시한 개념도.

도3(a)는 본 고안에 따른 열파이프를 적용한 내부가열방식을 개략적으로 도시한 개념도.

도3(b)는 본 고안에 따른 열파이프를 적용한 외부가열방식을 개략적으로 도시한 개념도.

도4(a)는 종래방식의 전열상태도.

도4(b)는 본 고안의 전열상태도.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발생기 2 : 연소실

3 : 증발기 4 : 흡수기

5 : 용액열교환기 6 : 연소실

7 : 희용액 10 : 열파이프

11 : 중앙부 12 : 심

13 : 다공성물질 14 : 응결성유체

15 : 증발부 16 : 응결부

17 : 외체

이하, 본 고안에 의한 열파이프를 갖춘 흡수식냉난방기의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여서 상세하게 설명한다.

도1은 일반적인 흡수식 냉난방기의 사이클도로써, 희용액을 연소실(6)에서 발생되는 열원에 의해 농용액과 냉매증기로 분리시키는 발생기(1)와, 상기 발생기(1)에서 분리된 냉매증기를 응축시키는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매를 증발시키는 증발기(3)와, 상기 증발기(3)로부터 공급된 냉매증기가 상기 발생기(10)에서 분리된 농용액으로 흡수되도록 하여 희용액을 생성시키는 흡수기(4)와, 상기 흡수기(4)에서 생성된 희용액과 상기 발생기(1)에서 분리된 농용액이 열교환되는 용액역교환기(5)로 이루어진다.

도3은 본 고안에 따른 열파이프를 적용한 가열방식을 개략적으로 도시한 개념도로써, (a)는 내부가열방식으로 다수의 열파이프(10)의 일단부를 연소실(6)에 위치시키고 타단부를 발생기(1)의 내부의 희용액(7)에 수용한 후 상기 연소실(6)내에서 가스(8)로 희용액(7)을 가열하는 것이다.

또, 도3(b)는 외부가열방식으로, 다수의 열파이프(10)의 일단부를 연소실벽체(61)를 관통하여 외부로 노출시키고, 타단부는 상기 발생기(1)내부의 희용액(7)에 수용시킨 후 열파이프(10)의 일단부를 가스(8)로 가열하는 것이다.

한편, 도4(a)는 종래방식의 전열상태도로써, 연소실벽체(600)의 지름을 1로 가정하고, 연소실의 전열면적은 A로 가정하며, 발생기(100)내부의 희용액(101)측의 전열면적을 B로 가정할 경우, 연소실의 전열면적 A=π1²/4로 되고, 용액측의 전열면적 B=π1²/4로 되게 된다.

또, 도4(b)는 본 고안의 열파이프가 구비된 흡수식 냉난방기의 전열상태를 도시한 전열상태도로써, 상기 연소실벽체(61)에는 많은 열량을 상기 발생기(1)의 희용액(7)으로 전달하여 보다 보다 효율적으로 농용액과 희용액으로 분리시키도록 다수의 열파이프(10)가 장착되어 있다.

즉, 본 고안에 의한 열파이프가 구비된 흡수식 냉난방기는, 연소실벽체(61)에 다수의 열파이프(10)가 장착되고 연소실의 전열면적 A'=(π1²)/4+(π1×L2)=A+(π1×L2)로 증가되고, 용액측의 전열면적은 B'=(π1²)/4+(π1×L1)=B+(π1×L1)으로 증가되어 발생기의 효율을 증대시킴과 동시에 시스템의 크기를 소형화시킬 수 있다.

한편, 상기 연소실벽체(61)에 장착된 다수의 상기 열파이프(10)는, 상기 발생가(1)의 희용액(7)을 상기 연소실(6)의 가스(8)의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 가열시켜 농용액과 냉매증기로 분리시키도록 길이 L1을 갖는 응결부(16)와 길이 L2를 갖는 증발부(15)로 구획되어서 상기 연소실벽체(16)를 관통하여 설치된 외체(17)와, 상기 외체(17)의 증발부(15)에서 상기 가스(8)의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 액체상태에서 기체상태로 상변환되고 상기 응결부(16)에서는 상기 희용액(7)으로 열을 방출하여 기체상태에서 액체상태로 상변환되도록 상기 외체(17)의 내부에 유입된 응결성유체(14)와, 상기 응결성유체(14)가 모세관현상에 의해 투과되도록 상기 외체(17)의 중앙부(11)를 구획시키는 심(core, 12)의 표면에 도포된 다공성물질(14)로 이루어진다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 발생기(1)의 연소실(6)로 공급된 상기 가스(8)는 연소되어서 열원을 발생시키고, 사기 가스(8)의 연소로 발생된 열원은 상기 연소실벽체(61)를 가열하여 상기 발생기(1)내의 희용액(7)을 직접가열시킴과 동시에, 상기 열파이프(10)를 가열하여 상기 열파이프(10)의 응결성유체(14)를 가열시키게 되어 상기 응결성유체(14)는 상기 증발부(15)에서 액체상태에서 기체상태로 상변환되게 된다.

또, 상기 증발부(15)에 상변환된 기체는 상기 중앙부(11)로 이동되어 상승되고, 상기 중앙부(11)로 상승된 기체는 상기 응결부(16)에서 상기 발생기(1)의 희용액(7)으로 열을 방출하여 기체상태에서 액체상태로 상변환되게 된다.

이때, 상기 발생기(1)의 희용액(7)은 상기 응결부(16)에서 방출되는 열원에 의해 가열되어 농용액과 냉매증기로 분리되게 되는 것이다.

즉, 본 고안에 따른 열파이프(10)를 적용하면 도4(나)에 도시한 바와 같이, 연소실의 전열면적(A')이 종래의 연소실의 전열면적(A)보다도 π1×L2만큼 증가되고, 용액측의 전열면적(B')이 종래의 용액측의 전열면적(B)보다도 π1×L1만큼 증가되게 되므로써, 동일량의 열원이 발생될 경우 종래에 대비하여 전열면적이 대폭증가되어 상기 발생기(1)의 희용액(7)을 보다 효율적으로 농용액과 냉매증기로 분리시킬 수 있게 되는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기에 희하면, 다수의 열파이프가 연소실과 발생기에 위치되므로써 종래에 대비하여 보다 효율적으로 회용액을 농용액과 냉매증기로 분리시켜 발생기의 효율을 보다 향상시킬 수 있는 것은 물론이고, 종래와 동일한 열량을 얻고자할 경우 종래에 대비하여 시스템의 크기를 보다 소형화시킬 수 있다는 매우 실용적인 효과가 있다.

Claims (1)

1. 희용액을 농용액과 냉매증기로 분리시키는 발생기(1)와, 상기 발생기(1)에서 농용액과 냉매증기가 분리되도록 연소되는 가스(8)와, 상기 가스(8)가 연소되도록 공간을 형성시키는 연소실(6)로 이루어진 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 발생기(1)의 희용액을 상기 연소실(6)의 가스(8)의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 농용액과 냉매중기로 분리시키도록 열원을 전달하며 길이 L1을 갖는 응결부(16)와 길이 L2를 갖는 증발부(15)로 구획되어 연소실벽체(61)를 관통하여 설치된 외체(17)와, 상기 외체(17)의 증발부(15)에서 상기 가스(8)의 연소에 의해 발생되는 열원에 의해서 액체상태에서 기체상태로 상변환되고 상기 응결부(16)에서는 희용액으로 열을 방출하여 기체상태에서 액체상태로 상변환되도록 상기 외체(17)의 내부에 유입된 응결성유체(14)와, 상기 응결성유체(14)가 모세관현상에 의해 투과되도록 상기 외체(17)의 중앙부(11)를 구획시키는 심(core, 12)의 표면에 도포된 다공성물질(13)로 이루어진, 다수의 열파이프(10)가 상기 연소실(6)과 상기 발생기(1)에 위치된 것을 특징으로 하는 열파이프를 갖춘 흡수식 냉난방기.