KR0182522B1 - 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발생기와 내부원통을 연결하는 연결관과 내부원통과 외부원통을 연결하는 연결관 사이에 지류관을 설치하고, 이 지류관과 내부원통 사이에 2방향 솔레노이드 밸브를 설치하고, 발생기와 외부원통과의 사이에 3방향 솔레노이드 밸브를 설치하여 냉방 및 난방을 겸용할 수 있는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기에 관한 것으로써, 수직방향으로 직립 설치된 중공형상의 내부원통과, 상기 내부원통의 외측에 동심을 이루며 수직방향으로 직립 설치된 외부원통과, 상기 내부원통과 외부원통과의 사이에 배설되어 공기로 응축열과 흡수열을 제거하는 전열핀과, 고온고압의 수증기를 발생하는 발생기와, 냉방운전시에 상기 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매증기를 상기 내부원통의 상부에 공급하는 수증기 이송관과, 상기 내부원통의 외측외벽과 외부원통의 내측외벽 사이에 배설되어 내부원통의 응축열과 흡수열을 방열시키는 전열핀과, 상기 내부원통의 하부에 일측이 접속되고 타측이 상기 외부원통의 상부에 접속되며 내측에 응축된 액냉매가 흐르는 제1의 연결관과, 상기 외부원통을 상부공간실과 하부공간실로 칸막이하는 분리판과, 상기 외부원통내를 관통해서 수직으로 배설됨과 동시에 상기 분리판을 관통해서 통과하며 상기 외부원통의 상부공간실에서 하부공간실로 도입되는 냉매를 증발시키면서 냉매와 열교환하고 실내와 연결되는 메인냉수 도입관으로부터 도입된 냉수가 흐르는 복수의 냉수관과, 상기 전열핀과 열교환을 행하는 냉수를 저류하는 냉수 저류접시와, 상기 내부원통의 내측에 배설되어 냉매 및 용액의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 응축기와 흡수기에서의 냉매 및 용액의 온도를 감지하여 소정 레벨 이상일 경우에 냉매 및 용액의 온도를 낮추도록 상기 냉각수 저류 접시내에 저류된 냉각수를 냉각수 공급관을 통해서 분무기에 공급하도록 펌핑하는 냉각수펌프와, 냉방시에 상기 발생기로부터 용액펌프를 거쳐 유입되는 고온고압의 농용액을 받음과 동시에 상기 외부원통의 하부공간실에 수집된 희용액을 제2의 연결관을 통해 받아서 농용액과 열교환하여 상기 발생기에 공급하는 회수관이 내설된 용액열교환기와, 공기흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 전열핀을 통과하도록 하여 전열핀을 냉각시키는 팬으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기

본 발명은 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기에 관한 것으로써, 특히 발생기와 내부원통을 연결하는 연결관과 내부원통과 외부원통을 연결하는 연결관 사이에 지류관을 설치하고, 이 지류관과 내부원통 사이에 2방향 솔레노이드 밸브를 설치하며, 발생기와 외부원통과의 사이에 3방향 솔레노이드 밸브를 설치하여 냉방 및 난방을 겸용할 수 있는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기에 관한 것이다.

종래의 흡수식 냉방기는 내부원통과 외부원통사이 및 중공형의 내부원통의 중공부에 공냉핀을 부착하고, 이 공냉핀 주위 및 내부원통의 외주부분을 냉방기의 상부에 위치시킨 팬을 구동해서 하부에 형성된 흡입구로부터 공기를 흡입해서 전열핀 및 공냉핀을 통과시키면서 응축기로서 작용하는 내부원통에서 발생된 응축열과 흡수기로서 작용하는 외부원통의 공간실내벽 근처에서 발생되는 흡수열을 각각 흡수하여 상기 팬에 의해 외부로 배출해서 열을 제거하고 있었다.

또한, 상기와 같이 열을 제거하여도 냉각능력 부족으로 냉방기의 온도가 과열될 경우에는 냉방사이클 도중에 상기 응축기와 흡수기 내부에 배설한 온도센서에 의해서 냉매 및 용액의 온도를 감지하여 그 감지온도에 따라 일정레벨 이상의 온도가 감지되었을 경우에는 냉방기의 하부에 설치된 냉각수 저류 접시에 집수된 냉각수를 펌프로 끌어올려서 냉방기를 이루는 부속품 및 전열핀 본체에 분무하여 냉각시키는 수냉식과 공냉식을 겸하는 복합냉각 방식을 채용하고 있었다.

그런데, 이와 같은 구성의 수냉식과 공냉식을 겸하는 복합냉각 방식의 냉방기에 있어서는, 하절기와 봄가을의 춘추기에 외부 공기의 온도가 높을 때, 실내를 냉방하는 기능만을 가지고 있을 뿐, 동절기와 춘추기등 외부온도가 낮을 때는 난방기능은 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 하절기에는 냉방기로 사용하고 또 동절기에는 난방기로 사용할 수 있는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방 장치는, 수직방향으로 직립 설치된 중공된 원통형상의 내부원통과, 상기 내부원통의 외측에 동심을 이루며 수직방향으로 직립 설치된 외부원통과, 상기 내부원통과 외부원통과의 사이에 배설되어 유동되는 공기로 응축열과 흡수열을 제거하는 전열핀과, 상기 내부원통과 외부원통의 하부에 설치됨과 더불어 고온고압의 수증기를 발생하는 발생기와, 냉방운전시에 상기 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매증기를 상기 내부원통의 상부에 공급하도록 발생기에서 내부원통의 상부로 연결된 수증기 이송관과, 상기 내부원통의 외측외벽과 외부원통의 내측외벽 사이에 배설되어 내부원통의 응축열과 흡수열을 방열시키는 전열핀과, 상기 내부원통의 하부에 일측이 접속되고 타측이 상기 외부원통의 상부에 접속되며 내측에 응축된 액냉매가 흐르는 제1의 연결관과, 상기 외부원통을 상부공간실과 하부공간실로 구획하는 분리판과, 상기 외부원통내를 관통해서 수직으로 배설됨과 동시에 상기 분리판을 관통해서 통과하며 상기 외부원통의 상부공간실에서 하부공간실로 도입되는 냉매를 증발시키면서 냉매와 열교환하고 실내와 연결되는 메인냉각수 도입관으로부터 도입된 냉수가 흐르는 복수의 냉수관과, 상기 전열핀과 열교환을 행하는 냉수를 저류하는 냉수 저류접시와, 상기 내부원통의 내측에 배설되어 냉매 및 용액의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 응축기와 흡수기에서의 냉매 및 용액의 온도를 감지하여 소정 레벨 이상일 경우에 냉매 및 용액의 온도를 낮추도록 상기 냉각수 저류 접시내에 저류된 냉각수를 냉각수 공급관을 통해서 분무기에 공급하도록 펌핑하는 냉각수펌프와, 냉방시에 상기 발생기로부터 용액펌프를 거쳐 유입되는 고온고압의 농용액을 받음과 동시에 상기 외부원통의 하부공간실에 수집된 희용액을 제2의 연결관을 통해 받아서 농용액과 열교환하여 상기 발생기에 공급하는 회수관이 내설된 용액열교환기와, 공기흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 전열핀을 통과하도록 하여 전열핀을 냉각시키는 팬과, 상기 수증기 이송관으로 유동되는 고온고압의 냉매가스의 흐름을 제어하도록 수증기 이송관에 설치됨과 더불어 3방향 솔레노이드 밸브와 연결된 2방향 솔레노이드 밸브와, 상기 제1의 연결관으로 유동되는 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매가스 흐름을 제어하도록 제1의 연결관의 중간부에 설치됨과 더불어 상기 2방향 솔레노이드 밸브와 연결된 3방향 솔레노이드 밸브로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기의 개략적인 단면도.

제2도는 제1도의 화살표(A-A')의 단면도.

제3도는 제1도의 P부분을 확대 도시한 상세도로서,

제3도(a)는 본 발명의 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기에 있어서의 냉방운전시의 3방향 솔레노이드 밸브 및 2방향 솔레노이드 밸브의 작동 상태를 도시한 도면이고,

제3도(b)는 난방운전시의 3방향 솔레노이드 밸브 및 2방향 솔레노이드 밸브의 작동상태를 도시한 도면.

제4도는 본 발명의 제2실시예에 의한 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기의 개략적인 단면도.

제5도는 제4도의 화살표(B-B')의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발생기 3,53 : 수증기 이송관

4 : 내부원통 4a : 내벽

4b : 외벽 5 : 외부원통

5a : 내벽 5b : 외벽

5c : 내측외벽 6 : 용액열교환기

7,7a : 냉수관 8 : 팬

9 : 분리판 9a : 관통구멍

10,40 : 상부공간실 11,51 : 제1의 연결관

12,62 : 농용액배출관 13,63 : 제2의 연결관

16 : 핀 17 : 전열핀

18, 58 : 하부공간실 19 : 공냉핀

20 : 온도센서 21 : 냉각수펌프

22 : 냉각수 저류접시 24 : 냉각수 공급판

25 : 분무기 26 : 지류관

27 : 3방향 솔레노이드 밸브 28 : 2방향 솔레노이드 밸브

29 : 공기흡입구 35 : 용액펌프

70 : 메인냉각수 도입관 75 : 온수관

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기의 개략적인 단면도이고, 제2도는 제1도의 화살표(A-A')의 단면도이고, 제3도는 제1도의 P부분을 확대도시한 상세도로서, 제3도(a)는 본 발명의 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기에 있어서의 냉방운전시의 3방향 솔레노이드 밸브 및 2방향 솔레노이드 밸브의 작동상태를 도시한 도면이고, 제3도(b)는 난방 운전시의 3방향 솔레노이드 밸브 및 2방향 솔레노이드 밸브의 작동상태를 도시한 도면이다.

제1도 내지 제3도에 있어서, (1)는 고온고압의 수증기를 발생하는 발생기로서, 이 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 수증기는 중간부에 2방향 솔레노이드 밸브(28)가 배설된 수증기 이송관(3)을 통해서 수직방향으로 직립 설치됨과 더불어 중공형상의 응축기로서 작용하는 원통형상의 내부원통(4) 상부에 공급되도록 되어 있다.

(5)는 상기 내부원통(4)의 외측에 내부원통과 동심을 이루며 수직방향으로 직립 설치된 외부원통으로써, 이 외부원통(5)은 증발기와 흡수기의 작용을 하도록 그 내측상부 근처에 다수의 구멍(9a)이 판 중앙에 원주방향으로 형성된 분리판(9)이 배설되어 있으며, 이 분리판(9)에 의해 상부공간실(10)과 하부공간실(18)로 구획되어 있고, 상기 분리판(9)의 대체로 중앙부에는 메인냉각수도입관(70)으로부터 복수개의 얇은 관으로 분기된 냉수관(7)이 소정의 간격을 두고 상기 다수의 구멍(9a)을 관통해서 상부로 향해서 배설되어 있다.

그리고, 외부원통(5)의 상부공간실(10)에 상기 내부원통(4)의 하측부에 수집된 냉매를 도입시키도록 중간부에 3방향 솔레노이드 밸브(27)가 장착된 제1의 연결관(11)이 접속되어 있으며, 이 제1의 연결관(11)은 상류측 제1의 연결관과 하류측 제1의 연결관(11')으로 나누어지며, 이들 사이에는 후술하는 3방향 솔레노이드 밸브가 배설되어 있다.

상기 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 수증기를 이송하는 수증기 이송관(3)과 상기 제1의 연결관(11) 사이에는 냉방운전 또는 난방운전시에 상기 고온고압의 수증기의 흐름방향을 변경하도록 지류관(26)이 일측은 3방향 솔레노이드 밸브(27)에, 타측은 2방향 솔레노이드 밸브(28)측에 각각 접속되어 있다.

여기에서, 3방향 및 2방향 솔레노이드 밸브(27,28)는 냉방과 난방에 따라 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 냉매가스의 흐름방향을 제어한다.

(6)은 용액열교환기로써, 이 용액열교환기(6)는 상기 발생기(1)로부터 용액펌프(35)를 거쳐 유입되는 고온고압의 농용액과 외부원통(5)의 하부공간실(18)에서 제2의 연결관(13)을 통해 유입되는 희용액을 열교환한다.

또한, 도면에 있어서, (16)는 냉난방 운전시에 증발된 냉매증기의 흡수효과를 높이도록 상기 외부원통(5)의 내면에 스크류 형상으로 감겨서 부착된 핀이다.

(17)은 내부원통(4)의 외측외벽(4a)과 외부원통(5)의 내측외벽(5c) 사이에는 냉방운전시에 내부원통(4)에서 발생하는 응축열과 흡수기 역할을 하는 외부원통(5)의 외벽(5b,5c)에서 발생하는 흡수열을 방열시키도록 열교환기로써 작용하는 전열핀이다.

(19)는 내부원통(4)의 중공부를 형성하는 내벽(4b)내에 스크류 형상으로 감겨서 배설된 상기 전열핀(17)과 마찬가지로 냉방운전시에 열교환기로써 작용하는 공냉핀이다.

(20)은 내부원통(4)과 외부원통(5)내의 냉매 및 용액의 온도를 검출하는 온도센서이다.

(21)은 상기 온도센서(20)에 의해 냉매 및 용액의 온도가 소정 레벨 이상일 경우, 상기 온도센서(20)의 출력신호에 의해 작동해서 냉각수 저류접시(22)내에 저류되어 있는 냉각수(23)를 펌핑해서 냉각수 공급관(24)을 개재해서 분무기(25)에 공급해서 분사하여 상기 전열핀(17), 공냉핀(19) 또는 냉각장치를 구성하는 부품을 냉각시키도록 작용하는 냉각수 펌프이다.

그리고, 미설명부호 8은 냉방운전시에 외부원통(5)의 하부공간실(18)의 하측에 형성된 공기흡입구(29)를 통해 공기를 화살표(A)와 같이 흡입해서 그 공기로 상기 전열핀(17) 및 공냉핀(19)을 냉각시키는 팬이다.

한편, 제3도(a) 및 (b)에 있어서 ▲표시는 3방향 및 2방향 솔레노이드 밸브의 폐쇄 부분을 나타내고, △표시는 3방향 및 2방향 솔레노이드 밸브의 열림부분을 표시하고 있다.

다음에 이와 같이 구성된 본 발명의 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기의 작용효과를 설명한다.

냉방운전시에 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 냉매증기는 증발기와 흡수기 작용을 하는 외부원통(5)과 응축기 작용을 하는 내부원통(4) 사이에 배설된 전열핀(17)주위에 형성된 수증기 이송관(3) 및 2방향 솔레노이드 밸브(28)를 거쳐서 내부원통(4)내로 유입된다.

이때 제3도(a)에 도시한 바와 같이 3방향 솔레노이드 밸브(27)에 의해 발생기(1)에서 지류관(26)으로의 냉매증기의 유로는 차단되고, 내부원통(4) 하부로부터 외부원통(5)의 상부공간실(10)로의 유로는 개방되어 있으므로, 내부원통(4)내로 유입된 냉매증기는 내부원통(4)의 내외벽면(4b,4a)에서 응축열을 내면서 응축되어 전열핀(17)이 부착되어 있는 내부원통(4)의 하부에 접속되어 있는 제1의 연결관(11) 및 3방향 솔레노이드 밸브(27)를 통해서 외부원통(5)의 상부공간실(10)로 유입된다.

상기 외부원통(5)의 상부공간실(10)로 유입된 냉매는 분리판(9)에 형성된 복수의 관통구멍(9a)을 통해서 낙하하면서 냉수관(7)의 외벽과 접촉하면서 증발됨과 동시에 발생기(1)로부터 토출되어 용액열교환기(6)를 거쳐 핀(16)이 스크류 형상으로 부착된 외부원통(5)에서 흡수기의 역할을 하는 외벽(5a,5b)을 따라 흐르는 농용액에 흡수열을 내면서 흡수되어 희용액이 된다.

이 희용액은 외부원통(5)의 하부공간실(18)에 접속된 제2의 연결관(13)을 통해서 배출되어 용액열교환기(6)를 거치면서 농용액과 열교환을 한 후, 발생기(1)로 유입되어 냉방사이클을 구성하는 것이다.

이때 상기 하부공간실(18)에서의 증발작용으로 냉각된 냉수관(7)내의 냉수는 도시하지 않은 실내기열교환기로 유입되어 냉방을 하게된다.

또한 외부원통(5)과 내부원통(4) 사이에 배설된 전열핀(17) 및 내부원통(4)의 중공부에 배설된 공냉핀(19)의 주위 및 이들 핀(17,19)사이, 즉 외부원통(5)의 내측외벽(5c)과 내부원통(4)의 외벽(4a)사이를 시스템 상부에 설치된 팬(8)의 구동에 의해 흡입구(29)를 통해서 공기를 흡입시켜 내부원통(4)에서의 응축열과 흡수기 역할을 하는 외부원통(5)의 하부공간실(18)의 내벽(5a)에서의 흡수열을 제거시킨다.

그런데, 핀(17,19)의 냉각효과가 양호하지 않을 경우에는 외부원통(5)의 내벽(5a) 및 내부원통(4)에서의 용액 및 냉매온도, 압력이 상승하여 시스템의 운전이 불안정하고 사이클내에서 용액의 결정이 석출될 가능성이 클 경우에는 내부원통(4)과 외부원통(5) 내부에 설치된 과열감지용 온도센서(20)의 온도검출에 따라 냉각수 펌프(21)가 작동해서 냉각수 저류접시(22)에 집수되어 있는 냉각수(23)를 냉각수 공급관(24)을 통해서 상부에 위치한 분무기(25)에 보내어 분무기(25)에서 냉각핀(17,19) 주위에 냉각수(23)를 분무하여 상기 응축열 및 흡수열을 제거한다.

상기 과정을 통해서 메인냉각수도입관(70)을 통해 도입된 냉수는 외부원통(5)내를 거치면서 냉각되어 배출관(75)을 통해서 실내의 열교환기에 공급되어 실내를 냉방시키는 것이다.

다음에, 난방운전시에 상기 팬(8) 및 분무기(25)로부터의 분무작용은 중지되고 발생기(1)에서 배출되는 고온고압의 냉매증기는 2방향 솔레노이드 밸브(28)의 폐쇄 및 3방향 솔레노이드 밸브(27)의 하부유로, 즉 제1의 연결관(11)의 하류측 제1의 연결관(11')이 폐쇄됨과 동시에 지류관(26)과 외부원통(5)의 상부공간실(10)과를 연통시키는 제1의 연결관(11)측을 개방한 상태가 되어 고온고압의 냉매증기를 외부원통(5)의 상부공간실(10)로 유입시킨다.

따라서, 이 고온고압의 냉매증기가 외부원통(5)의 상부에서 하부로 유동하면서 응축되어 응축열을 발생하여 냉수관(7)내를 흐르는 냉수를 가열함과 동시에 발생기(1)로부터 용액펌프(35)와 용액열교환기(6)를 거쳐서 외부원통(5)의 하부공간실(18) 내벽(5a)상부에 유입되는 고온고압의 농용액은 외부원통(1)의 내벽을 따라 유동하면서 냉수관(7)내를 흐르는 냉수를 가열하여 냉수관(7) 및 배출관(75)을 통해서 도시하지 않은 실내의 열교환기에 가열된 온수를 공급해서 실내를 난방하는 난방사이클을 구성하는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기에 의하면 하절기에는 상부공간실로 유입된 냉매액이 복수의 관통구멍을 통해 냉수관의 외벽을 따라 하부공간실로 흐르면서 증발되어 하부공간실 상부로 유입된 용액에 흡수되고 이때의 증발작용으로 냉각된 냉수관내의 냉수를 배출관을 통해서 실내에 배설된 열교환기에 공급하여 냉방시키고, 또한 난방운전시에는 팬 및 분무기의 작동을 중지시키고 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매증기를 외부원통의 상부공간으로 유입시키고 발생기내의 고온고압의 용액을 용액열교환기를 거쳐 외부원통의 하부공간실로 유입시켜 외부원통을 관통하는 냉수관 내부를 흐르는 냉수를 가열시켜 온수로 만든 후 실내에 배설된 열교환기에 공급하여 난방시키도록 구성되어 있으므로 하절기에는 냉방기로 사용할 수 있으며, 봄, 가을 및 동절기에는 난방기로 사용할 수 있는 것이다.

다음에, 제4도 및 제5도를 참조하여 본 발명의 제2실시예를 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명의 제2실시예에 의한 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기의 개략적인 단면도이고, 제5도는 제4도의 화살표(B-B')의 단면도이다. 앞에서 설명한 제1실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.

제4도 및 제5도에 있어서, (1)는 고온고압의 냉매수증기를 발생하는 발생기로서, 이 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 수증기는 중간부에 2방향 솔레노이드 밸브(28)가 배설된 수증기 이송관(53)을 통해서 수직방향으로 직립 설치된 중공형상의 응축기의 작용을 하는 외부원통(5)의 상부에 공급되도록 되어 있다.

(4)는 상기 외부원통(5)의 내측에 동심을 이루며 수직방향으로 직립 설치된 내부원통으로써, 이 내부원통(4)은 증발기와 흡수기로써 작용하도록 그 내측상부 근처에 다수의 구멍(9a)이 중앙에 원주방향으로 형성된 분리판(9)이 배설되어 있다.

이 분리판(9)에 의해 상부공간실(40)과 하부공간실(58)로 구획된다.

상기 분리판(9)의 대체로 중앙부에는 메인냉각수도입관(70)으로부터 중간부가 복수개의 얇은 관으로 분기된 냉각수관(7a)이 소정의 간격을 두고 상기 다수의 구멍(9a)을 관통해서 상부로 향해서 수직으로 배설되어 있다.

상기 내부원통(4)의 상부공간실(40)에 상기 외부원통(5)의 하측부에 수집된 냉매를 도입시키도록 중간부에 3방향 솔레노이드 밸브(27)가 장착된 제1의 연결관(51)이 접속되어 있다.

여기에서 제1의 연결관(51)은 상류측 제1의 연결관(51')과 하류측 제1의 연결관으로 되어 있으며, 상기 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 수증기를 이송하는 수증기 이송관(53)과 상기 제1의 연결관(51) 사이에는 냉방운전 또는 난방운전시에 상기 고온고압의 수증기의 유로를 절환하도록 지류관(26)이 일측은 3방향 솔레노이드 밸브(27)에, 타측은 2방향 솔레노이드 밸브(28)측에 각각 접속되어 있다.

(6)은 용액열교환기로써, 이 용액열교환기(6)는 상기 발생기(1)로부터 용액펌프(35)를 거쳐 유입되는 고온고압의 농용액과 내부원통(4)의 하부공간실(58)에서 제2의 연결관(63)을 통해서 유입되는 희용액을 열교환한다.

또한, 도면에 있어서, (16)는 냉난방 운전시에 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 냉매증기응축이 용이하게 이루어지도록 전열면적을 넓히는 효과를 가진 상기 외부원통(5)의 내면에 스크류 형상으로 감겨서 부착된 핀이다.

(17)은 내부원통(4)의 외측외벽(4a)과 외부원통(5)의 내벽(5a) 사이에는 외부원통(5)에서 발생하는 응축열과 흡수기 역할을 하는 내부원통(4)의 내벽(4a)에서 발생하는 흡수열을 냉각시키도록 열교환기로써 작용하는 전열핀이다.

(20)은 내부원통(4)과 외부원통(5)내의 냉매 및 용액의 온도를 검출하는 온도센서이다.

(21)은 상기 온도센서(20)에 의해 상기 냉매 및 용액의 온도가 소정 레벨 이상의 온도가 검출될 경우, 상기 온도센서(20)의 출력신호에 의해 작동해서 냉각수 저류접시(22)내에 저류되어 있는 냉각수(23)를 펌핑해서 냉각수 공급관(24)을 개재해서 분무기(25)에 공급해서 분사하여 상기 전열핀(17) 또는 냉각장치를 구성하는 부품을 냉각시키도록 작용하는 냉각수 펌프이다.

그리고, 미설명부호 8은 냉방운전시에 외부원통(5)의 하측에 형성된 공기흡입구(29)를 통해 공기를 화살표(A)와 같이 흡입해서 상기 전열핀(17)을 냉각시키는 팬이다.

다음에 이와 같이 구성된 본 발명은 제2실시예에 의한 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기의 작용효과를 설명한다.

냉방운전시에는 발생기(1)에서 발생된 고온고압의 냉매증기는 증발기 작용을 하는 내부원통(4)과 응축기 작용을 하는 외부원통(5) 사이에 배설된 전열핀(17)주위에 형성된 수증기 이송관(53) 및 2방향 솔레노이드 밸브(28)를 거쳐서 외부원통(5)의 상부내로 유입된다.

이때 상기 외부원통(5)에 유입된 냉매증기는 내·외벽면(5a,5b)에서 응축되며 3방향 솔레노이드밸브(27)에 의해 발생기(1)에서 지류관(26)으로의 냉매증기의 유로는 차단되어 있으므로, 상류측 제1의 연결관(51'), 3방향 솔레노이드 밸브(27)및 하류측 제1의 연결관을 통해서 내부원통(4)의 상부공간실(40)내로 유입된다.

상기 내부원통(4)의 상부공간실(40)로 유입된 냉매는 분리판(9)에 형성된 복수의 관통구멍(9a)을 통해서 낙하하면서 분기냉수관(7a)의 외벽과 접촉하면서 증발됨과 동시에 메인냉각수도입관(70)으로 부터 화살표(R)방향으로 도입되어 분기냉수관(7a)내를 흐르는 냉수와 열교환된 후, 내부원통(4)의 하부공간실(58)에 희용액으로 모여서 제2의 연결관(63)을 통해서 용액열교환기(6)를 거치면서 농용액과 열교환을 한 후, 발생기(1)에 유입되어 냉방사이클을 구성하는 것이다.

이때, 상기 하부공간실(58)에서의 냉매증발작용으로 냉각된 냉수관(7)내의 냉수는 배출관(75)을 통해 유입되어 냉방을 하게된다.

이때, 외부원통(5)의 내벽(5a)과 내부원통(4)의 외벽(4b)사이의 핀(17)주위로 팬(8)의 구동에 의해 공기흡입구(29)를 통해서 흡입되는 공기를 유동하게 하여 외부원통(5)에서의 응축된 응축열과 흡수기 역할을 하는 내부원통(4)의 하부공간실(58)의 내벽(4a)에서의 흡수열을 제거한다.

그런데, 핀(17)의 냉각효과가 양호하지 않을 경우에는 외부원통(5)의 내벽(5a) 및 내부원통(4)에서의 용액 및 냉매온도, 압력이 상승하여 시스템의 운전이 불안정하고 사이클내에서 용액의 결정이 석출될 가능성이 클 경우에는 내부원통(4)과 외부원통(5) 사이에 설치된 과열감지용 온도센서(20)의 온도검출에 따라 냉각수 펌프(21)가 작동해서 냉각수 저류접시(22)에 집수되어 있는 냉각수(23)를 냉각수 공급관(24)을 통해서 상부에 위치한 분무기(25)에 보내어 분무기(25)에서 전열핀(17) 주위에 냉각수(23)를 분무하여 상기 응축열 및 흡수열을 제거한다.

다음에, 난방운전시에는 상기 팬(8) 및 분무기(25)로부터의 분무 작용은 중지되고 발생기(1)에서 배출되는 고온고압의 냉매증기는 2방향 솔레노이드 밸브(28)의 폐쇄 및 3방향 솔레노이드 밸브(27)의 상류 제1의 연결관(51')이 폐쇄됨과 동시에 지류관(26)과 내부원통(4)의 상부공간실(40)과를 연통시키는 하류측 제1의 연결관(51)측을 개방한 상태가 되어 고온고압의 냉매증기를 내부원통(4)의 상부공간실(40)로 유입시킨다.

따라서, 이 고온고압의 냉매증기가 내부원통(4)의 상부에서 하부로 유동하면서 응축하여 응축열을 발생함과 동시에 발생기(1)로부터 고온고압의 냉매가 용액열교환기(6) 및 농용액배출관(62)을 통해서 내부원통(4)의 하부공간실(58)의 상부에 농용액을 공급한다.

이때, 메인냉각수도입관(70)으로부터 화살표(R)방향으로 도입되는 냉수는 내부원통(4)의 상부공간실(40)에 도입된 고온고압의 냉매가 분리판(9)에 형성된 관통구멍(9a)을 통해서 하부로 낙하하면서 응축되어, 이 응축열로써 냉수를 따뜻하게 가열함과 동시에, 내부원통(4)의 하부공간실(58)의 상부에 공급되는 농용액에 의해 더욱 가열되어서 배출관(75)을 통해 도시하지 않은 난방용 실내열교환기에 공급해서 실내를 난방하는 난방사이클을 구성한다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 의한 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기에 의하면, 외부온도가 높을 경우, 즉 냉방운전시에는 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매 증기는 외부원통과 내부원통 사이에 배설된 전열핀 주위의 수증기 이송관 및 2방향 솔레노이드 밸브를 거쳐서 외부원통내로 유입시킨 후 외부원통의 내면에서 응축열을 내면서 응축되고, 외부원통의 하부에 접속되어 있는 상류측 제1의 연결관, 3방향 솔레노이드 밸브 및 하류측 제1의 연결관을 통해서 내부원통의 상부공간실로 유입되며 복수의 관통구멍을 통해 냉수관의 외벽을 따라 하부공간실로 흐르면서 증발되어 하부공간실 상부로 유입된 용액에 흡수되고 이때의 증발작용으로 냉각된 냉수관내의 냉수를 실내에 배설된 열교환기에 공급하여 냉방시키고 상부에 설치된 팬에 의해 공기흡입구를 통해서 흡입된 공기로 상기 전열핀을 냉각시킨다.

또한 봄가을의 외부공기가 낮을 경우, 즉 난방운전시에는 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매증기를 수증기 이송관, 3방향 솔레노이드 밸브 및 하류측 제1의 연결관을 통해서 내부원통의 상부공간실에 공급하여 분리판을 통해 낙하하여 분리 냉수관내를 흐르는 냉수를 따뜻하게 가열함과 동시에 냉매 펌프를 통해서 용액열교환기 및 농용액 배출관을 개재하여 내부원통의 하부공간실에 공급하여 상기 분기냉각수관내를 흐르는 냉수를 가열하여 냉수관을 통해서 실내에 배설된 난방용 열교환기에 공급하여 난방을 행할 수 있도록 구성되어 있으므로, 하절기에는 냉방기로 사용하고, 또 봄, 가을 및 동절기에는 난방기로 사용할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (10)

1. 수직방향으로 직립 설치된 중공된 원통형상의 내부원통과, 상기 내부원통의 외측에 동심을 이루며 수직방향으로 직립 설치된 외부원통과, 상기 내부원통과 외부원통과의 사이에 배설되어 공기로 응축열과 흡수열을 제거하는 전열핀과, 상기 내부원통과 외부원통의 하부에 설치됨과 더불어 고온고압의 수증기를 발생하는 발생기와, 냉방운전시에 상기 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매증기를 상기 내부원통의 상부에 공급하도록 발생기에서 내부원통의 상부로 연결된 수증기 이송관과, 상기 내부원통의 외측외벽과 외부원통의 내측외벽 사이에 배설되어 내부원통의 응축열과 흡수열을 방열시키는 전열핀과, 상기 내부원통의 하부에 일측이 접속되고 타측이 상기 외부원통의 상부에 접속되며 내측에 응축된 액냉매가 흐르는 제1의 연결관과, 상기 외부원통을 상부공간실과 하부공간실로 구획하는 분리판과, 상기 외부원통내를 관통해서 수직으로 배설됨과 동시에 상기 분리판을 관통해서 통과하며 상기 외부원통의 상부공간실에서 하부공간실로 도입되는 냉매를 증발시키면서 냉매와 열교환하고 실내와 연결되는 메인냉수도입관으로부터 도입된 냉수가 흐르는 복수의 냉수관과, 상기 전열핀과 열교환을 행하는 냉수가 저류되는 냉수 저류접시와, 상기 내부원통의 내측에 배설되어 냉매 및 용액의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 응축기와 흡수기에서의 냉매 및 용액의 온도를 감지하여 소정 레벨 이상일 경우에 냉매 및 용액의 온도를 낮추도록 상기 냉각수 저류 접시내에 저류된 냉각수를 냉각수 공급관을 통해서 분무기에 공급하도록 펌핑하는 냉각수펌프와, 냉방시에 상기 발생기로부터 용액펌프를 거쳐 유입되는 고온고압의 농용액을 받음과 동시에 상기 외부원통의 하부공간실에 수집된 희용액을 제2의 연결관을 통해 받아서 농용액과 열교환하여 상기 발생기에 공급하는 회수관이 내설된 용액열교환기와, 공기흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 전열핀을 통과하도록 하여 전열핀을 냉각시키는 팬과 상기 수증기 이송관으로 유동되는 고온고압의 냉매가스의 흐름을 제어하도록 수증기 이송관에 설치됨과 더불어 3방향 솔레노이드 밸브와 연결된 2방향 솔레노이드 밸브와, 상기 제1의 연결관으로 유동되는 발생기에서 발생된 고온고압의 냉매가스 흐름을 제어하도록 제1의 연결관의 중간부에 설치됨과 더불어 상기 2방향 솔레노이드 밸브와 연결된 3방향 솔레노이드 밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉각수 펌프는 상기 냉각수 공급관의 도중에 배설되어서 온도센서의 출력신호에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
3. 제1항에 있어서, 상기 수증기 이송관과 제1의 연결관 사이에는 상기 3방향 솔레노이드 밸브에 의해 발생기에서 발생된 냉매의 흐름방향을 변경하는 지류관이 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
4. 제1항에 있어서, 상기 외부원통은 그 내부면에 냉난방시에 증발된 냉매증기의 흡수면적을 넓히도록 스크류 형상으로 전열핀이 감겨있는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1의 연결관은 상류측 제1의 연결관과 하류측 제2의 연결관으로 나누어지고, 이들 사이에 3방향 솔레노이드 밸브가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 3방향 솔레노이드 밸브는 냉방운전시에는 오픈되어서 내부원통의 하부에 수집된 냉매를 제1의 연결관을 통해서 외부원통의 상부공간실에 공급하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
7. 제1항 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 3방향 솔레노이드 밸브는 난방운전시에 상류측 제1의 연결관을 폐쇄하고, 상기 수증기 이송관에 배설된 2방향 솔레노이드 밸브도 폐쇄하여 상기 수증기 이송관, 지류관 및 하류측 제1의 연결관을 통해서 고온고압의 압축 냉매를 외부원통의 상부공간실에 공급하는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
8. 제1항에 있어서, 상기 용액열교환기는 난방운전시에 상기 용액펌프를 통해서 농용액을 받아서 농용액배출관을 통해 외부원통의 하부공간실 상부에 농용액을 공급하여 외부원통에 수직으로 관통하는 냉수관을 흐르는 냉수를 가열하고 냉방운전시에 냉수관의 외벽을 흐르면서 증발하는 냉매를 농용액으로 흡수하는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
9. 제1항에 있어서, 상기 내부원통은 2방향 솔레노이드 밸브 및 3방향 솔레노이드 밸브의 개폐동작에 따라 증발기와 흡수기 또는 응축기로 변환 작용되는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.
10. 제1항에 있어서, 상기 외부원통은 2방향 솔레노이드 밸브 및 3방향 솔레노이드 밸브의 개폐동작에 따라 증발기와 흡수기 또는 응축기로 변환 작용되는 것을 특징으로 하는 원통형 복합냉각 흡수식 냉난방기.