KR0127235B1 - 흡수식 냉난방기의 흡수기 수평전열관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡수식 냉난방기의 흡수기 수평 전열관에 관한 것으로, 종래에는 LiBr수용액이 물에 비해 표면장력이 약 1.3배 정도 크기 때문에 수평관을 거칠수록 액막이 불균일해지고 액막의 폭이 좁아지게 되며, 액막의 두께 또한 두꺼워지게 됨으로써 LiBr수용액과 냉매증기와의 접촉면이 줄어들제 되어 흡수율이 저하될 뿐 아니라 수평 전열관과의 접촉 면적 및 시간이 감소되어 전열특성이 저하되는 문제점이 있었는 바, 수평 전열관(2')의 하단부에 액막형성용 홈(11)을 상단부에 흡수제분산용 홈(12)을 각각 형성한 본 발명을 제공하여 상기 흡수제분산용 홈에 의해서 수평 전열관의 상단부에서 초기의 균일한 분산상태를 얻을 수 있고, LiBr수용액의 유하속도를 지연시킬 수 있어 충분한 전열 시간을 얻을 수 있으며, 상기 액막형성용 홈에 의해서는 LiBr수용액이 수평 전열관의 측면을 흘러 하단부에 이를 때 모세관현상의 원리를 이용하여 수평전관의 전역에 걸쳐 LiBr수용액막을 넓게 분포시켜 폭이 넓고, 두께가 얇은 이상적인 액막을 형성시켜주게 됨으로써 열 및 물질의 전달성능의 저하를 방지하도록 한 것이다.

Description

흡수식 냉난방기의 흡수기 수평전열관

제1도는 일반적인 흡수식 냉난방기의 개략적인 구성도.

제2도는 종래 흡수식 냉난방기의 수평 전열관의 종단면도.

제3도는 종래 흡수식 냉난방기의 수평 전열관예서의 액막형성 상태도.

제4도는 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기의 수평 전열관의 종단면도.

제5도는 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기의 수평 전열관의 액막형성 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2' : 수평 전열관, 11 : 액막형성용 홈,

12 : 흡수제분산용 홈.

본 발명은 수냉흡수식 냉난방기에 관한 것으로, 특히 흡수기의 수평 전열관의 하단부에는 액막형성용 홈을, 상단부에는 흡수제분산용 홈을 각각 형성하여 흡수제인 LiBr수용액막이 균일하게 형성되도록 함으로써 열 및 물질 전달성능의 저하를 방지하도록 한 흡수식 냉난방기의 흡수기 수평 전열관에 관한 것이다.

일반적인 수냉흡수식 냉난방기예서 흡수식 열교환기로서는 수평 전열관군(群)으로부터 형성되는 유하액막식(流下液膜式)이 주류를 이루고 있는데, 이러한 방식의 흡수기는 열교환성능 및 냉매의 흡수성능이 유하액막의 형태에 의해 크게 영향을 받는다.

일반적으로 흡수제인 LiBr 수용액(보통 60% 정도)은 제1도에 도시한 바와 같이, 용액분리기(Solution Distributor)(1)에 의해 수평 전열관(2)위로 분산되는데 이러한 분산방법은 스프레이(spray)방식(노즐을 사용한 방식)과 트래이(tray)방식(트레이 내부가 채워진 후에 넘쳐 흘러 분산되는 방식)이 널리 사용되고 있다.

상기한 바와 같이 용액분리기(1)에 의해 분산되는 LiBr수용액은 하단에 설치되어 있는 수평 전열관(2)을 흘러내리면서 제3도와 같은 형상으로 액막을 형성하게 된다. 제2도는 종래 수평 전열관의 종단면도를 보인 것이다.

이와 같이 흡수제인 상기 LiBr수용액(3)은 수평 전열관(2) 위를 흘러내리면서 증발기(4)에서 증발된 냉매를 흡수하여 농도가 저하되는 것이며, 흡수과정중에 흡수열이 발생되어 이 열로 수평관 내에 흐르는 냉각수와 열교환하여 난방 및 온수 등에 사용하게 된다.

상기한 바와 같은 수평관 흡수기에서는 수평 전열관군의 고성능화와 관련하여 흡수제인 LiBr수용액에 계면활성제(界面活性劑)의 첨가를 통해 열 및 물질이동의 촉진을 도모하고 있다.

이러한 방법은 LiBr수용액(3)이 물에 비해 표면장력이 약 1.3배 정도 크기 때문에 제3도에서 보는 바와같이 수평관을 거칠수록 액막이 불균일해지고, 액막의 폭이 좁아지게 되며, 액막의 두께 또한 두꺼워지게됨으로써 LiBr수용액과 냉매증기와의 접촉면이 줄어들게 되어 흡수율이 저하될 뿐 아니라 수평 전열관과의 접촉면적 및 시간이 감소되어 전열특성이 저하되는 문제점이 발생되는 바 이를 해결하기 위하여 상기 계면활성제를 첨가하여 LiBr수용액의 표면장력을 낮추어 LiBr수용액이 유하되는 과정중에서 초기의 막 형성을 유지하도록 하고 있으나 균일한 액막형성과 수평 전열관 전역에 걸친 액막의 형성에는 미흡한 것이었다.

상기한 바와 같은 문제점에 착안한 본 발명의 목적은 흡수제인 LiBr수용액막이 균일하게 형성되도록 하여 열 및 물질 전달성능의 저하를 방지하려는 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 수평관 흡수기를 갖는 흡수식 냉난방기에 있어서, 수평 전열관의 하단에 흡수제의 유하시 흡수제가 모세관현상을 유발시켜 액막을 넓게 형성하도록 하는 액막형성용홈을 형성함과 아울러 상기 수평전열관의 상단에는 흡수제의 유하시 흡수제가 지연 및 트레이 분산방식의 원리에 의해 액막을 넓게 분산시키도록 하는 흡수제분산용 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉난방기의 흡수기 수평 전열관이 제공된다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명을 첨부한 도면에 도시한 일실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제4도는 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기의 수평 전열관의 중단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명 흡수식 냉난방기는 수평 전열관(2)의 하단에 흡수체의 유하시 홉수제가 모세관현상을 유발시켜 액막을 넓게 형성하도록 하는 액막형성용홈(11)을 형성하여 구성한 것이다.

상기 액막형성용 홈(11)은 폭(d)을 약 0.2mm로, 길이(1)를 수평 전열관의 두께를 tmm라고 할때 2/3tmm의 크기로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수평 전열관(2')의 상단에는 흡수제의 유하시 흡수제가 지연 및 전술한 트레이방식 분산 방식 원리에 의하여 액막을 넓게 분산시키도록 하는 흡수제 분산용 홈(12)이 형성되어 있다.

상기 흡수제분산용 홈(12)은 약 π/6각도에 해당되는 원주길이에, 수평 전열관 직경의 약 1/20의 깊이(m)를 갖는 홈으로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명 흡수식 냉난방기의 작용 및 효과를 설명한다.

냉난방기의 용액 분리기에서 스프레이 분산방식 또는 트레이 분산방식에 의해 분산된 LiBr 수용액이 본 발명이 적용된 첫번째 수평 전열관(2')이 이르게 되면, 수평 전열관(2')의 상단부에 형성되어 있는 흡수제분산용 홈(12)에 LiBr수용액(3)이 채워지게 되고. 흡수제분산용 홈(12)에 다 채워진 LiBr수용액(3)은 마치 트레이 분산방식과 같은 원리에 의해 LiBr수용액 막을 형성하면서 수평 전열관(2')의 외주면을 따라 흘러내리게 되어 하단부에 이르게 된다.

상기 수평 전열관(2')의 하단부에 이르는 LiBr수용액(3)은 수평 전열관(2')의 하단에 형성되어 있는 액막형성용 홈(11)에 의해 모세관현상이 유발되어 LiBr수용액 막은 이 홈(11)을 따라 넓게 퍼지게 되고, 이웃해서 발생되는 막들도 역시 동일한 상태가 되므로. 이웃하는 막들까지 수평 진열관(2') 전역에 걸쳐 하나의 연속적인 막을 형성하게 되는 것이다.

이와 같이 형성된 LiBr수용액 막은 얇고 폭이 긴 이상적인 막을 형성하게 되며, 그 다음에 위치한 수평전열관의 상단부에 분산되게 되고 그 하단에 위치한 수평 전열관에서도 상기한 LiBr수용액의 흐름이 반복적으로 이루어지게 된다

이처럼 얇고 넓게 퍼진 LiBr 수용액의 막은 수평 전열관과 냉매 증기와의 접촉면적이 커지게 됨으로써 열 및 물질 전달 성능을 현저하게 향상시키는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기는 수평 전열관의 하단부에 액막형성용 홈을 상단부에 흡수제분산용 홈을 각각 형성하여 상기 흡수제분산용 홈에 의해서 수평 전열관의 상단부에서 초기의 균일한 분산상태를 얻을 수 있고, LiBr수용액의 유하속도를 지연시킬 수 있어 충분한 전열시간을 얻을 수 있으며, 상기 액막 형성용 홈에 의해서는 LiBr수용액이 수평 전열관의 측면을 흘러 수평 전열관 하단에 이를 때 모세관현상의 원리를 이용하여 수평 전열관의 전역에 걸쳐 LiBr수용액 막을 넓게 분포시켜 폭이 넓고, 두께가 얇은 이상적인 액막을 형성시켜 주게 됨으로써 열 및 물질의 전달성능의 저하를 방지하게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 수평관 흡수기를 갖는 흡수식 냉난방기에 있어서, 수평 전열관의 하단에 흡수제의 유하시 흡수제가 모세관현상을 유발시켜 액막을 넓게 형성하도록 하는 액막형성용 홈을 형성함과 아울러 상기 수평 전열관의 상단에는 흡수제의 유하시 흡수제가 지연 및 트레이 분산방식의 원리에 의해 액막을 넓게 분산시키도록하는 흡수제분산용 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉난방기의 흡수기 수평 전열관.