KR0136361B1 - 흡수식 냉온수기의 고온재생기 및 흡수식 냉온수기 - Google Patents

흡수식 냉온수기의 고온재생기 및 흡수식 냉온수기

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KR0136361B1
KR0136361B1 KR1019940001106A KR19940001106A KR0136361B1 KR 0136361 B1 KR0136361 B1 KR 0136361B1 KR 1019940001106 A KR1019940001106 A KR 1019940001106A KR 19940001106 A KR19940001106 A KR 19940001106A KR 0136361 B1 KR0136361 B1 KR 0136361B1
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도미히사 오오우찌
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미찌히꼬 아이자와
다까오 나루세
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가나이 쯔도무
가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼
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Abstract

여기서는 고온재생기의 전열면에서 국부적 과열을 방지함으로써 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있고 최소화 할 수 있는 흡수식 냉온수기의 고온재생기 및 냉온수기를 제공한다. 고온재생기는 외부케이스, 내부케이스, 복수의 용액파이프, 버너, 용액 유입 파이프 및 가스/액체 분리판으로 구성되어 있다. 내부케이스가 외부케이스 내부에 있고, 용액이 상기 케이스들 사이에 충전되어 있고, 내부케이스가 용액 내부에 잠겨 있게 된다. 버너는 외부케이스 측면상에 장착되어 열이 내부케이스를 통해 전달될 수 있게 하여, 상기 내부케이스 내부가 연소실로 사용된다. 내부케이스의 상하부를 연결하는 복수의 용액파이프는 연소실 하류측에 배치되어 있고, 각 용액파이프들의 내부는 용액으로 충전되어 있다. 각 용액파이프의 수평단면은 타원형이고, 두 개 이상의 용액파이프들은 타원형 형상의 직선부가 서로 평행하게 되도록 배치되어 있다. 용액파이프들 사이의 영역은 연소가스 통로로 사용된다.

Description

흡수식 냉온수기의 고온재생기 및 흡수식 냉온수기
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 고온재생기의 절단 사시도.
제2도는 제1도 고온재생기의 수직 단면도.
제3도는 제2도 고온재생기의 수평 단면도.
제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고온 재생기의 절단 사시도.
제5도의 제4도 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 수평 단면도.
제6도의 제4도 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 측면도.
제7도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 수평 단면도.
제8도는 제7도 용액파이프의 측면도.
제9도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 수평 단면도.
제10도는 제9도 용액파이프의 측면도.
제11도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 사시도.
제12도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 구성 및 형상을 나타내는 수평 단면도.
제13도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 구성 및 형상을 나타내는 수평 단면도.
제14도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고온재생기에서 이용된 용액파이프의 구성 및 형상을 나타내는 수평 단면도.
제15도는 본 발명에 따른 흡수기 냉온수기를 이용한 흡수식 공기 조절 시스템.
본 발명은 흡수식 냉온수기의 고온재생기 및 고온재생기를 이용한 흡수식 냉온수기에 관한 것이다.
종래의 흡수식 냉온수기의 고온재생기로서는, 예를 들어 일본국 특허공보 제58-198661호에 기재되어 있다. 더욱 구체적으로는, 흡수식 냉온수기가 외부케이스 및 내부케이스로 구성되어 있고, 외부케이스와 내부케이스 사이에 용액이 담겨 있으며, 외부케이스의 일부가 용액을 가열하기 위한 연소기의 연소실로 쓰이고, 그 하류부의 내부 케이스 내부에 복수의 용액파이프가 거의 수직으로 설치되어 있다. 연소기로부터의 연소가스가 용액으로 둘러싸인 연소실 벽면을 가열한 후에, 연소가스가 용액파이프들 사이를 통과하여 파이프들의 외부벽면을 가열시킨다. 전열(heat transfer)을 향상시키기 위해서 상기 파이프들은 지그재그 형태로 배치되고 연소가스의 하류부에 핀(fin)을 가진 파이프들이 이용되고 있다.
고온재생기에 의해 가열 및 비등시켜진 브롬화 리튬용액은 고온에서 높은 부식성을 나타내기 때문에, 전열면의 온도를 일정 수치 이상으로 증가시키는 것이 불가능하다. 이런 이유로, 상기 종래 기술에서는 연소가스 흐름에 대하여 전열 파이프 전면에서의 열부하가 그 배면과 다르고 전열 파이프의 전면상에서 열부하가 최대이고 전열면의 온도가 높아지는 점에 근거하여 전열 설계가 행해진다. 이 경우에, 전열 파이프 배면에서 연소가스가 정체되기 때문에, 열부하가 작아져서 전체적으로 큰 전열 영역이 필요하게 되고 고온재생기가 대형화되는 문제점이 있었다.
반대로, 전체 평균 열부하를 증가시키려고 시도하면 전열 파이프의 전면에서 국부적 과열이 발생하여 전열면의 부식이 진행하는 문제점이 있다. 특히 지그재그 형태로 배열된 전열 파이프들에서는 제1열에서의, 파이프들 사이의 영역을 통과함으로써 가속되는 연소가스가 제2열에서의 파이프들 선단에 충돌하기 때문에, 그들 선단이 과열되어 부식이 진행된다.
본 발명의 목적은 고온재생기의 전열면에서 국부적 과열을 방지함으로써 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 최소화될 수 있는 흡수식 냉온수기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 흡수식 냉온수기의 고온재생기에 있어서, 외부케이스와, 내부케이스와, 상기 외부케이스와 상기 내부케이스 사이에 형성되어 있는 용액 저장용 액체실과, 용액 가열용 연소가스가 흐르며 상기 내부 케이스 안에 배치되어 있는 복수의 용액파이프를 포함하며; 복수의 용액 파이프 각각은 액체실과 수직으로 연결되고 상기 가 용액파이프들 내부가 용액으로 충전되어 상기 용액이 상기 용액파이프들 외부의 연소실 영역에 유입되지 않으며, 복수의 용액파이프 각각의 단면이 연소가스 흐름방향에 관하여 편평(flat)한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 고온재생기를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 고온재생기, 저온재생기, 응축기, 증발기 및 흡수용 유니트가 연결되어 냉동 싸이클을 형성하는 흡수식 고온재생기에 있어서; 외부케이스와 내부케이스와, 용액 가열용 연소가스가 흐르며 상기 내부케이스안에 형성되어 있는 연소실과, 상기 연소실 내부의 연소가스 흐름 하류측에 배치되어 있는 복수의 용액파이프를 포함하며; 상기 복수의 용액파이프 각각은 액체실에 수직으로 연결되어 상기 각 용액파이프들 내부가 용액으로 채워지고 상기 용액이 상기 용액파이프들 외부의 상기 연소실 영역에 유입되지 않으며, 상기 복수의 용액파이프 각각의 단면이 연소가스 흐름방향에 관하여 편평한 것을 특징으로 하는 흡수식 고온재생기를 제공한다.
용액파이프들이 연소가스 흐름에 관하여 편평하기 때문에, 연소가스가 정체되지 않고 열부하가 작아지지 않는다. 또한, 전열면상의 열 흐름이 균일하게 변화되고 국부적 과열이 발생되지 않는다. 따라서, 전열면의 부식 진행이 방지될 수 있다.
본 발명의 상기 목적, 실시예 및 새로운 특징은 첨부된 도면과 관련된 다음의 자세한 설명에 의해 더욱 충분히 나타내진다. 그러나, 이 도면은 본 발명의 정의를 제한하려는 것이 아니라 설명을 목적으로 한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 고온재생기의 절단 사시도이다. 제2도는 제1도 고온재생기의 수직 단면도이다. 제3도는 제1도 고온재생기의 수평 단면도이다. 고온재생기(1)는 외부케이스(101), 내부케이스(102), 복수의 용액파이프(103), 버너(104), 용액 유입 파이프(105) 및 가스/액체 분리판(106)으로 구성되어 있다. 내부케이스(102)는 외부케이스(101) 내부에 있고 용액(109)은 케이스들 사이에 충전되어, 내부케이스(102)가 상기 용액(109)내부에 잠겨 있게 된다. 버너(104)는 외부케이스(101) 측면상에 장착되어 열이 내부케이스(102)를 통해 전달될 수 있게 하여, 상기 내부케이스(102)의 내부가 연소실(111)로 사용된다. 외부케이스(101) 및 내부케이스(102)는 액체실(112)을 형성한다. 케이스(102)에 관하여 액체실(112)의 상하부를 서로 연결하는 복수의 용액파이프(103)는 연소실(111) 하류측에 배치되어 있고, 상기 파이프들의 내부는 용액(109)으로 채워져 있다. 복수의 용액파이프(103)는 상하 단부가 리퀴드-타이트 방식으로 내부케이스(102) 내부의 상하 벽면에 결합되어 있기 때문에, 용액파이프들(103) 내부의 용액은 액체실(112)내부의 용액과 연통하지만 내부케이스(102)로 유입되지 않는다.
복수의 용액파이프(103)는 타원형(또는 편평형)수평 단면을 가지고 있으며, 상기 복수의 용액파이프(103)는 일렬로 배치되어 타원형 형상의 직선부가 서로 평행하게 된다. 상기 용액파이프들 사이의 영역은 연소가스 통로로 사용된다. 용액 유입 파이프(105) 및 가스/액체 분리판(106)은 외부케이스(101)내부의 용액(109)위에 배치되어 있다. 용액 유입홀(107)은 외부케이스(101)측면상에 배치되어 있다. 냉매증기 유출홀(108)은 그 상부측상에 배치되어 있다. 플로우트박스(110)는 용액 유입홀(107)을 통해 외부케이스(101)에 연통되어 있고, 상기 용액 유입 파이프(105)는 플로우트박스(110)를 통해 외부케이스(101)내부에 연통되어 있다. 플로우트 밸브는 플로우트박스(110) 내부의 용액 유입 파이프(105)중앙에 배치되어서, 고온재생기(1)에 공급될 용액의 유입비율을 플로우트박스 내부의 액체 깊이에 근거하여 조절할 수 있다.
버너(104)로 부터의 연소가스는 내부케이스(102)을 통해 복사열 전달에 의해 용액(109)을 가열시킨 후, 인접한 용액파이프들(103)의 편평형 평판면에 의해 샌드위치된 통로를 통과하는 동안에 대류열 전달에 의해 용액파이프들(103) 내부의 용액(109)을 가열시키고 나서, 외부로 방출한다. 가열된 용액(109)은 비등하여 냉매증기를 발생시킨다. 발생된 냉매증기는 상승 흐름이 되어, 용액파이프들(103) 내부 및 외부케이스(101)와 내부케이스(102)사이의 통로를 상승하여, 가스/액체 분리판(106) 주위를 선회하여 냉매증기 유출홀(108)에서 방출된다. 한편 상기 용액은 용액 유입 파이프(105)를 통해 고온재생기(1) 내부로 인도되어, 고온재생기(1) 내부를 가열 비등시킨다. 농도가 증가된 용액은 용액 유출홀(107)을 통해 플로우트박스(110)로 보내진다. 농도가 증가된 용액은 플로우트박스(110)에서 일시적으로 모여져서 액체 표면을 형성한 후에 방출된다.
상기한 바와 같이 이 실시예에 따르면, 연소가스와 용액 사이의 열 교환이 행해지는 전열면은 편평형 평판이기 때문에, 연소가스가 정체되고 열부하가 작아지는 장소가 없다. 그래서, 평균 열 유속이 증가될 수 있고, 고온재생기가 소형화될 수 있다. 또한, 전열면이 편평형 평판이기 때문에, 국부적 가열이 발생하기 어렵고, 따라서 전열면이 국부적으로 부식회는 것을 방지한다.
용액파이프들(103)은 원형 파이프 형상을 변화시킴으로써 쉽게 제조될 수 있다.
다음에 본 발명의 다른 실시예가 제4도, 제5도 및 제6도를 참조하여 설명한다. 제4도는 고온재생기의 절단 사시도이다. 제5도 및 제6도는 각각 용액파이프의 수평 단면도 및 측면도이다. 제1도에 도시된 실시예와 동일한 방법으로, 복수의 용액파이프(103)는 고온재생기의 내부케이스(102) 내부에 서로가 거의 평행하게 배치된다. 용액파이프(103)의 수평 단면은 타원형 형상을 이루고, 복수의 전열핀(121)은 용액파이프들(103)의 편평형 평판면상에 수평으로 배치된다. 전열핀(121)은, 그 중앙부위에 고정되는 동안 그 높이가 연소가스의 흐름방향을 따라 상류측으로부터 하류측으로 갈수록 증가하도록 형성된다. 이 실시예의 다른 부품들은 제1도 실시예의 것과 동일하다. 상기한 바와 같은 이 실시예에 따르면, 제1도 실시예의 장점에 추가하여, 높이가 연소가스의 흐름방향을 따라 변화하는 전열핀이 용액파이프의 편평형 평판면상에 배치되기 때문에 열 유속을 증가 시킬수 있으며, 고온재생기(1)를 소형화시킬 수 있다.
다음에 본 발명의 또 다른 실시예가 제7도 및 제8도를 참조하여 설명된다. 제7도 및 제8도는 각각 용액파이프의 수평 단면도 및 측면도이다. 복수의 용액파이프(103)는 고온재생기의 내부케이스(102)내부에 배치되어 제1도 실시예와 같은 방식으로 서로 거의 평행하게 된다. 용액파이프들(103)의 수평 단면도는 타원형 형상이고, 전열핀은 그 위의 편평형 평판면상에서 수평으로 배치된다.
각각의 전열핀들(121)은 연소가스 흐름방향에서 3부분으로 분할되어 있다. 최상류측에 배치되어 있는 분할된 핀(121a)은 그 높이가 연소가스 흐름방향의 상류측으로 갈수록 점차로 증가하는 식의 형상을 이루고, 분할된 핀들(121b 및 121c)은 각각 일정 높이를 가지도록 형성된다. 분할된 핀들(121b 및 121c)의 피치는 핀(121b)의 피치보다 작게 된다. 개별 핀들은, 용액파이프의 높이에 따른 그 장착위치가 상류부에서 핀 위치와 가능한 동일하게 설계된다. 다른 부품은 제1도 실시예의 부품과 동일하다. 내부케이스(102) 및 용액파이프들(103)은, 내부케이스(102)의 상하부가 개구부에서 절단되고 외부케이스(101)에 결합됨으로써, 내부케이스(102)의 개구측으로부터 용액파이프(103)에 결합되게 된다. 따라서, 용액파이프들(103)은 용액파이프들(103)의 외부 표면상에 배치된 핀들의 방해에도 불구하고 내부케이스(102)에 결합될 수 있다. 내부케이스(102)와 용액파이프들(103)의 결합은, 내부케이스(102)가 두 부분(상하부)로 분할된 후에, 용액파이프들이 분할된 내부케이스들중 하나의 내부에 배치되어, 그 위에 다른 분할된 케이스가 놓여져서 상하 내부케이스들이 서로 결합되는 방법으로 가능하다.
상기한 바와 같이 이 실시예에 따르면, 제4도 실시예의 장점에 추가하여, 용액파이프에 배치된 핀이 연소가스 흐름방향으로 분할되고, 핀 피치가 변화되어 핀의 장착 피치가 연소가스 흐름방향에서 상류측으로부터 하류측으로 갈수록 감소되기 때문에, 열 유속을 더욱 균일하게 만들 수 있어, 부식 진행을 억제하는 동안 평균 열 유속을 증가시킬 수 있으며, 고온재생기를 최소화 시킬 수 있다.
다음에는, 본 발명의 또 다른 실시예가 제9도 및 제10도를 참조하여 설명된다. 제9도 및 제10도는 각각 용액파이프의 수평 단면도 및 측면도이다. 복수의 용액파이프(103)는 고온재생기의 내부케이스(102)내부에 배치되어 제1도 실시예와 같은 방식으로 서로 거의 평행하게 된다. 상류측에서 용액파이프(103)의 수평 단면은 타원형 형상을 가지며, 그 하류측은 제7도 및 제8도 실시예의 용액파이프가 핀 하류 단부측에서 절단된 사각형 형태를 가진다. 전열핀은 용액파이프의 편평형 평판면상에 배치된다. 각각의 전열핀들(121)은 연소가스 흐름방향에서 3부분으로 분할되어 있다. 최상류측 핀(121a)은 그 높이가 연소가스 흐름방향의 상류측으로부터 하류측으로 갈수록 점차로 증가하는 식의 형상을 가지며, 핀들(121b 및 121c)은 일정 높이를 가지도록 형성된다. 하류측에서 분할된 핀들 (121b 및 121c)에 관하여 더 하류측에서 핀(121c)의 피치는 핀(121b)의 피치보다 작게 된다. 개별 핀들은 용액파이프들의 높이에 따라 장착위치가 가능한 상류측에서 핀의 위치와 같지 않도록 설계된다. 다른 부품들은 제1도 실시예의 부품들과 동일하다.
상기한 바와 같이 이 실시예에 따르면, 제7도 실시예의 장점에 추가하여, 하류측 용액파이프 단면은 제7도 실시예의 핀을 가진 용액 파이프의 하류측이 절단된 사각형 형상을 구비하기 때문에, 연소가스 통로의 뒤쪽 단부에 핀을 장착 할 수 있고 전열영역을 효과적으로 이용할 수 있어 최소화시키는 것을 가능하게 만든다. 제7도의 실시예에 비해 핀의 하류측 단부에 가열된 반원부가 구비되지 않기 때문에, 용액을 낭비하는 부분이 줄어들 수 있게 되어 제조가격을 줄이는 것이 가능하게 된다. 또한 내부케이스의 뒤쪽 단부가 선형이기 때문에, 내부케이스와 외부케이스를 모아 서로 결합하는 작업이 좀 더 쉬워진다는 장점등이 있다.
제11도에 도시된 실시예에서 제9도 및 제10도에 도시된 실시예의 각각 분할된 핀들은 물결모양의 평판 형상을 구비한다. 또한, 연소가스 흐름에 따라 최상류측 핀(121a)은 그 높이가 연소가스 흐름 방향의 상류측으로부터 하류측으로 갈수록 증가하도록 형성되고, 다른 핀들(121b,121c 및 121d)는 일정 높이를 갖도록 각각 형성된다. 하류측에서 분할된 핀들 (121a,121b 및 121d)의 피치들은 하류측에서 핀들의 피치들 보다 작다. 개별 핀들은, 용액파이프들의 높이에 따라 장착 위치가 상류측에서 핀의 위치와 가능한 다르게 되도록 설계된다.
상기한 바와 같이 이 실시예에 따르면, 제9도 실시예의 장점에 추가하여, 핀이 물결모양의 평판 형상을 가진 단일 요소로 형성되기 때문에, 용액파이프상에 핀을 분리하여 장착할 필요가 없다. 따라서, 용액파이프에 핀을 결합시키는 것이 쉽게 수행될 수 있다는 이점이 있다.
상기 실시예에서 내부케이스의 상하부를 서로 연결시키기 위한 각각의 용액파이프들(103)의 단면은 타원형 또는 그 하류측 단부가 절단된 형상을 구비하지만, 제12도에 도시된 바와 같이 편평형 평판 또는 편평형 표면의 사각 파이프를 기계 가공하여 길고 협소한 통로가 형성되는 경우에도 전에 기술된 것과 동일한 장점이 획득될 수 있다. 또한, 제13도 및 제14도에 도시된 바와 같이 복수의 타원형 또는 사각형 용액 파이프(103)가 연소가스 흐름에 따라 배치될 수 있다.
분할된 핀들의 높이는 각각 일정하게 설정될 수도 있고 각각 분할된 핀들을 위해 다르게 설정될 수도 있다. 용액파이프는 하류 핀들의 상류 핀들보다 높게 만들어지는 식으로 분할된 핀들을 제공받을 수 있다. 상하류측에서 핀들이 다른 위치에 장착될 때, 전열 수행이 유리하게 개선된다.
제15도는 본 발명의 흡수식 냉온수기를 이용한 흡수식 공기 조절 시스템이다.
도시된 바와 같이, 흡수식 냉온수기는 고온재생기(1)와; 저온재생기(2)와; 응축기(3)와; 증발기(4)와; 흡수용 유니트(5)와; 저온 열교환기(6)와; 고온 열교환기(7)와; 용액 순환펌프(8)와; 냉매펌프(9)와; 가열용 버너(104)와; 용액을 흡수용 유니트(5)로부터 저온재생기(2)로 분무하기 위한 분무용 장치(10)와; 고온재생기(1)에서 발생되는 냉매증기를 응축하기 위해 저온재생기(2) 내부에 배치되어 열을 파이프 외부의 하류측에 용액 흐름으로 변화시키는 전열 파이프(11)와; 전열 파이프(11)가 응축기(3)로 안내됨으로써 파이프 중앙에 배치된 트로틀(12)와; 응축기 저부상에 배치되는 냉매탱크(13)와; 응축기(3)로부터 U자형 시일 및 트로틀(15)을 거쳐 증발기(4)로 냉매액체를 안내하기 위한 냉매액체 파이프(14)와; 응축기의 가스 위상부를 밸브(17)를 거쳐 증발기에 연결하기 위해 그 중앙에 U자형 시일부를 구비한 냉매증기 파이프(16)와; 냉매펌프(9)의 방출부를 플로우트 밸브(19)를 거쳐 냉매분무용 장치(20)에 연결하기 위한 냉매파이프(18)와; 증발기(4) 하측부에 배치된 냉매탱크(21)와; 응축기(3)의 냉매탱크(13)를 냉매유량밸드(22)를 거쳐 흡수용 유니트(5) 및 증발기(4) 상부에 배치된 냉매리시버(24)에 연결하기 위한 냉매 유량 파이프(23)와; 냉매증기 파이프(16)의 U자형 시일부 저부를 기포펌프의 기포유출부(26)에 연결하기 위한 냉매파이프(25)와; 기포펌프의 기포유출부(26)상부에 배치되고, 그 상단부가 냉매리시버(24) 내부로 개방된 기포펌프의 리프팅 파이프(27)와; 냉매파이프(28) 길이의 중앙부로부터 뻗어나와 기포펌프의 기포유출부(26)에 연결되는 냉매파이프(28)와; 저온 열교환기(6)를 배출펌프(30)에 연결하기 위한 용액 반환 파이프(29)와; 용액 순환펌프(8)로부터 저온 열교환기(6)로 용액을 공급하기 위해 파이프 중앙에서 뻗어 나와 있는 이젝터펌프(30)에 용액을 공급하기 위한 용액파이프(31)와; 이젝터펌프(30)로부터 용액 분무장치(33)로 용액을 안내하기 위한 용액파이프(32)와; 흡수용 유니트(5) 하부에 배치된 용액트레이(34)와; 용액트레이(34)를 흡수용 유니트(5) 하부의 용액탱크(35)에 연결하기 위한 용액파이프(36)와; 냉매리시버(24)로부터 용액트레이(34)로 냉매용액을 분무하기 위한 냉매 분무용 파이프(37)와; 냉온수펌프(53)에 의해 냉매 분무용 파이프(37), 증발기 내부에 배치된 증발열 전달 파이프(51) 및 인도어 유니트(52) 사이를 냉온수가 순환하기 위한 냉온수 파이프(54)와; 냉각수펌프(58)에 의해 흡수용 유니트(5) 내부에 배치된 흡수열 전달 파이프(55), 응축기(3) 내부에 배치된 응축열 전달 파이프(56) 및 냉각타워(57) 사이를 냉각수가 순환하기 위한 냉각수 파이프(59)로 구성되어 있다.
냉각운전시에 상기 시스템은 다음과 같이 동작되고, 냉각운전시에 밸브(17) 및 냉매유량밸브(22)는 폐쇄된다.
흡수용 유니트(5)의 하부에 배치된 용액탱크(35) 내부의 용액이 용액 순환펌프(8)에 의해 저온 열교환기(6)로 보내진 후에, 상기 용액의 일부가 고온 열교환기(7)를 통해 고온재생기(1)로 보내지고, 그 나머지는 저온재생기(2)에 보내져서 분무용 장치(10)로부터 분무된다. 고온재생기(1)에 보내진 용액은 버너(104)에 의해 가열 비등되어 냉매증기를 발생시킨다. 발생된 냉매증기는 저온재생기(2)로 보내져서 전열 파이프(11)의 파이프 내부에서 응축된 후에, 트로틀(12)을 통해 응축기(3)로 보내진다. 이때의 응축열은 분무장치(10)로부터 분무되어 전열파이프(11) 외부의 하류측으로 흐르는 용액을 가열시켜서, 다시 냉매증기를 발생시킨다. 발생된 냉매증기는 응축기(3)로 보내져서 응축열 전달 파이프(56)를 통해 흐르는 냉각수에 의해 냉각되고 응축되어, 고온재생기(1)로부터의 냉매와 혼합되어 냉매탱크(13)에 모이게 된다; 한편, 고온 재생기(1)에 냉매증기를 발생시켜 농축된 고농축 용액은 고온재생기(1)로부터 넘쳐 흘러서, 플로우트박스(110)를 거쳐 고온 열교환기(7)에 보내진다. 고온 열교환기(7)에 의해 흡수용 유니트로부터 희석용액과의 열 교환이 수행된 후에, 상기 희석용액이 저온 재생기(2)로 부터의 고농축 용액과 혼합된다. 혼합된 고농축 용액은 저온 열교환기(6)내의 흡수용 유니트(5)로부터 희석용액과 열 교환되어져서 그 온도가 더욱 내려간다. 상기 용액은 이젝터펌프(3))에 의해 용액 반환 파이프(29) 및 용액파이프(32)를 통해 용액 분무용장치(33)로 보내져서 흡수용 유니트(5)내로 분무된다. 분무된 고농축 용액은 흡수열 전달 파이프(55)를 통해 흐르는 냉각수에 의해 냉각되는 증발기(4)로부터의 냉매증기를 흡수하여, 그 농도가 낮아지고, 용액 트레이(34)에 의해 모아져서 용액파이프(36)를 통해 용액탱크(35)에 반환된다. 한편, 응축기(3) 하부의 냉매탱크(13)에 저장된 액체 냉매는 냉매탱크(13)로부터 넘쳐 흘러서, 냉매 액체 파이프(14) 및 트로틀(15)를 거쳐 증발기(4) 내부로 흐른다. 증발기(4) 내부에서는 증발기(4) 하부측에 배치된 냉매탱크(21)의 액체 냉매가 냉매펌프(9)에 의해 냉매파이프(18) 및 플로우트밸브(19)를 통해 냉매 분무용 장치 (20)에 보내져서 증발기(4) 내부에 배치된 증발열 전달 파이프(51)상에 분무되어, 파이프들을 통해 흐르는 냉각수와 열 교환되어 증발된다. 결과적으로, 증발 잠재열이 냉각수에 소모되어서 냉매효과가 얻어질 수 있다. 증발된 냉매는 흡수용 유니트(5)로 흘러나와서 흡수용 유니트(5) 내부에서 하류측으로 흐르는 고농축 용액에 의해 흡수된다.
또한 한편으로는, 냉각타워(57)에 의해 냉각된 냉각수가 냉각수펌프(58)에 의해 흡수용 유니트(5)에 보내지고, 그 흡수열이 흡수열전달 파이프(55)에 의해 소모되어 그 온도가 증가된다. 다음에, 냉각수가 응축기(3)에 보내져서, 그 농축열이 농축열 전달 파이프(56)에 의해 소모되어 그 온도가 더욱 상승하게 된다. 이후에, 냉각수는 냉각되는 냉각타워(57)로 반환된다. 증발열 전달 파이프(51)에 의해 냉각된 냉각수는 냉온수펌프(53)에 의해 인도어 유니트(52)에 보내져서 그 내부를 냉각시킨다. 결과적으로, 냉각수의 온도는 증가하고 냉각수는 증발기로 반환된다.
냉각 운전시에 냉각 부하가 더 이상 존재하지 않을 때, 흡수식 냉온수기 정지명령이 주어져서, 냉온수펌프(53), 냉각수펌프(58), 냉각타워(57) 및 버너(104)가 즉각적으로 정지된다. 이때에 냉매펌프(9)도 역시 정지된다. 그러나, 용액 순환펌프(8)는 싸이클 범위내에 고농축 용액을 희석하기 위해 일정시간동안 계속해서 동작하고, 냉매유량밸브(22)는 개방되어 냉매가 냉동되는 것을 방지하여 냉매탱크(13)내부의 냉매가 냉매 유량 파이프(23), 냉매리시버(24), 및 냉매 분무용 파이프(37)를 통해 용액트레이(34)상의 용액과 혼합되어 희석된다. 용액의 농도 감소에 의해 용액의 냉매증기 흡수성과 줄어들어서 냉매 및 냉온수가 냉각되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또 한편으로는, 가열운전시 상기 시스템이 다음과 같이 동작되고, 가열운전시 밸브(17) 및 냉매유량밸브(22)가 개방된다. 냉각수펌프(58)가 정지되어, 냉각수가 흡수용 유니트(5) 내부에 배치된 흡수열 전달 파이프(55) 및 응축기(3) 내부에 배치된 응축열 전달 파이프(56) 내부로 흐르지 못하게 만든다. 또한, 냉매펌프(9)가 정지된다.
흡수용 유니트(5) 하측부에 배치된 용액탱크(35) 내부의 용액은 용액 순환펌프(8)에 의해 저온 열교환기(6)에 보내진 후에, 그 일부가 고온 열교환기(7)를 통과하여 고온재생기(1)에 보내지고, 그 나머지는 저온재생기(2)에 보내져서 분무용 장치(10)로부터 분무된다. 고온재생기(1)에 보내진 용액은 버너(104)에 의해 가열 비등시켜져서 냉매증기를 발생시킨다. 발생된 냉매증기는 저온재생기(2)에 보내져서 전열 파이프(11)의 파이프 내부에서 응축된 후에, 트로틀(12)을 관통하여 응축기(3)에 보내진다. 이때에, 응축열은 전열 파이프(11) 외부의 하측으로 흐르는 용액을 가열시켜서 냉매증기를 다시 발생시킨다. 그러나, 냉각수가 응축기(3) 내부에 배치된 파이프들을 통해 흐르지 못하게 하기 때문에, 냉매증기는 응축되지 않고 액화된다; 그 대신에, 밸브(17) 및 냉매증기 파이프(16)를 거쳐 증발기(4)에 보내진다. 냉매증기의 일부는 냉매증기 파이프(16)의 U자형 시일부로부터 냉매파이프(25), 기포유출부(26) 및 리프팅 파이프(27)를 통해 냉매리시버(24)로 보내지고 나서, 냉매 분무용 파이프(37)로부터 흡수용 유니트(5)의 용액트레이(34)상으로 보내진다. 고온재생기(1)로부터의 액체 냉매는 냉매 유량 파이프(23) 및 냉매유량밸브(22)를 거쳐 증발기(4)로 보내진다. 증발기(4) 내부에서 응축기(3)로 부터의 냉매증기는 증기열 전달 파이프(51)를 통해 흐르는 온수와 열 교환되어 액화된다. 이때의 응축 잠재열은 온수를 가열시키기 때문에, 가열성과가 성취된다. 응축 및 액화된 냉매는 냉매탱크(21) 내부에 저장되고 나서, 냉매파이프(18) 길이의 중아부로부터 뻗어나와 있는 냉매파이프(28)를 통해 기포펌프의 기포유출부(26)로 보내져서, 기포펌프의 동작에 의해 리프팅 파이프(27) 내부를 상승한 후에, 냉매 분무용 파이프(27)로부터 흡수용 유니트(5)의 용액트레이(34)상으로 보내진다.
다른 한편으로, 냉매증기가 고온재생기(1)에 의해 발생시켜지는 결과로서 농축된 고농축 용액은 고온재생기(1)로부터 플로우트박스(110)를 거쳐 고온 열교환기(7)로 보내진다. 상기 용액은 고온 열교환기(7)내부의 흡수용 유니트(5)로부터의 희석용액과 열 교환되어서, 용액의 온도가 감소한 후에, 저온재생기(2)로부터의 고농축 용액과 혼합된다. 혼합된 고농축 용액은 저온 열교환기(6) 내부의 흡수용 유니트로부터의 희석용액과 열 교환되어서, 용액의 온도가 더 감소한다. 따라서, 용액은 이젝터펌프(30)에 의해 용액 반환 파이프(29) 및 용액 파이프(32)를 통해 용액 분무용 장치(33)로 보내져서 흡수용 유니트(5)내부로 분무된다. 냉각수가 흡수열 전달 파이프(55)를 통해 하측으로 흘러서, 용액트레이(34)상의 액체 냉매와 혼합되어, 용액파이프(36)를 통과하여 용액탱크(35)에 반환된다.
증발기(4) 내부에 배치된 증발열 전달 파이프(51)에 의해 가열된 온수는 냉온수펌프(53)에 의해 인도어 유니트(52)로 보내져서 내부를 데운다. 결과적으로, 온수의 온도는 감소하여 증발기(4)로 다시 반환한다.
이 실시예에 따라, 고온재생기가 최소화하기 때문에, 흡수식 냉온수기가 최소화 될 수 있다.
본 발명에 따라, 연소가스가 정체되고 열부하가 작아지는 장소가 없기 때문에, 평균 열 유속은 증가될 수 있고 고온재생기가 최소화 될 수 있다. 결과적으로, 고온재생기를 이용하여 흡수식 냉온기를 최소화시키는 것이 가능하다.
본 발명의 정신 및 범위로부터 분리되지 않는 상태로 많은 본 발명의 다른 실시예들이 구성될 수 있다. 본 발명은 이 명세서에 기술된 상세한 실시예에 국한되지 않는다. 반대로, 본 발명은 특허청구범위의 정신 및 범위내에 포함된 다양한 변형 및 등가적 구성에 의해 보호되는 경향이 있다. 다음의 특허청구범위는 폭 넓은 설명에 일치하는 모든 변형 및 등가적 구조 및 기능을 포함하게 된다.

Claims (5)

  1. 흡수식 냉온수기의 고온재생기에 있어서, 외부케이스와; 내부케이스와; 상기 외부케이스와 상기 케이스 사이에 형성되어 있는 용액 저장용 액체실과; 상기 내부케이스안에 배치되어 있으며 용액 가열용 연소가스가 흐르는 연소실과; 상기 연소실 내부의 연소가스 흐름의 하류측에 배치되어 있는 복수의 용액파이프를 포함하며, 상기 복수의 용액파이프 각각은 상기 액체실에 수직으로 연결되고 상기 각 용액파이프들 내부가 용액으로 충전되어 상기 용액이 상기 용액파이프들 외부의 상기 연소실의 공간에 유입되지 않으며, 상기 복수의 용액파이프 각각의 단면이 연소가스 흐름방향에 대하여 편평하며, 상기 각 용액파이프들상에 전열핀(heat transfer fin)들이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 고온재생기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연소가스 흐름방향을 따라 상류측으로부터 하류측으로 갈수록 높이가 점차로 증가되는 전열핀들이 상기 각 용액파이프들상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 고온재생기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각 용액파이프들상에 상기 연소가스 흐름방향을 따라 복수의 부분으로 각각 분할되어 있는 전열핀이 배치되어 있고, 핀 피치가 변화되어 상기 연소가스 흐름방향을 따라 상류측으로부터 하류측으로 갈수록 감소되는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 고온재생기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 연소가스 흐름방향에서 복수의 부분으로 각각 분할되고 물결모양의 평면 형상으로 일체 성형되어 있는 각각 분할된 전열핀이 상기 각 용액파이프들상에 배치되어 있고, 핀 피치가 변화되어 상기 연소가스 흐름방향을 따라 상류측에서 하류측으로 갈수록 감소되는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 고온재생기.
  5. 고온재생기, 저온재생기, 응축기, 증발기 및 흡수용 유니트가 연결되어 냉동 싸이클을 형성하는 흡수식 냉온수기에 있어서, 상기 흡수식 냉온수기는 외부케이스와, 내부케이스와, 복수의 용액파이프를 구비한 고온재생기를 포함하며, 상기 고온재생기는 용액가열용 연소가스가 내부케이스 내부에 형성되어 있는 연소실과; 상기 외부케이스와 상기 내부케이스 사이에 형성된 용액 저장용 액체실을 포함하며, 상기 복수의 용액파이프는 상기 연소실 내부의 연소가스 흐름 하류측에 배치되어 있고, 상기 복수의 용액파이프 각각은 상기 액체실에 수직으로 연결되어 상기 각 용액파이프들의 내부가 용액으로 충전되고 상기 용액이 상기 용액파이프들 외부의 연소실 영역에 유입되지 않으며, 상기 복수의 용액파이프 각각의 단면이 연소가스 흐름 방향에 관하여 편평한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기.
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