KR100214171B1 - 흡수식 냉동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중효용 흡수식 냉동기에 관한 것으로서, 냉동기의 운전중단 후 재가동 하거나 정상운전중 가열원의 가열이 중단된 후 희석운전이 완료되어 재가열시에 고온 재생기에 흡수액 수위를 신속하게 정상수위가 되도록 하고, 비정상운전시 등에 흡수액이 결정될 때 신속하게 그 결정을 해정할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 증발기(1), 흡수시(2), 저온 재생기(3), 응축기(4), 고온 재생기(5), 고·저온 열교환기(6) (7) 및 흡수액 펌프(8) 등을 구비하여 상기 흡수기(2)에서 냉매 증기를 흡수한 묽은 농도의 흡수액을 저온 열교환기(7)에서 중간 농도의 흡수액과 열교환시켜 가열한 후 일부는 저온 재생기(3)에 유입하고, 나머지 일부는 고온 열교환기(6)에 유입하여 고온 재생기(5)에서 유출되는 진한 농도의 흡수액과 열교환 한 후 고온 재생기(5)에 유입하도록 한 이중효용 흡수식 냉동기에 있어서, 상기 고온 재생기(5)에 흡수액의 정상수위를 감지하는 수위센서(31)를 설치하고, 상기 고온 재생기(5)의 정상수위 하부와 흡수액 펌프(8)의 흡입관 사이에 흡수액 유출관(32)을 연결함과 동시에 상기 흡수액 유출관(32)에 솔레노이드 밸브(33)를 설치하여 상기 수위센서(31)의 출력신호에 의하여 솔레노이드 밸브(33)를 개방토록 한 것이다.

Description

흡수식 냉동기

본 발명은 흡수식 냉동기에 관한 것이며, 특히 물을 냉매로, 리튬 브로마이드(LiBr) 수용액을 흡수액으로 사용하는 이중효용(二重效用) 흡수식 냉동기에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 이중효용 흡수식 냉동기는 도2에 도시한 바와 같이 증발기(1), 흡수기(2), 저온 재생기(3), 응축기(4), 고온 재생기(5) 및 고·저온 열교환기(6) (7) 등을 구비하여 고온 재생기(5)에서 발생한 냉매증기를 저온 재생기(3)에 설치한 전열관(22)에서 응축시킨 냉매액과 저온 재생기(3)에서 증발한 냉매증기를 응축기(4)에 유입시켜 냉각수관(10')의 냉각수로 응축한 냉매액을 관로(15)를 경유하여 증발기(1)의 용액받이(24)에 유입시킨 후 냉매펌프(9)에 의하여 도관(17)을 경유하여 냉매분무장치(12)에서 증발기(1)내의 냉수관(14)에 살포하므로서 증발기(1)내의 압력에 상당하는 온도에서 냉매액이 증발될 때 발생되는 기화열에 의하여 냉수관(14)에 공급되는 물 등의 열매체를 냉각하여서 그 열매체를 냉방 등의 용도로서 사용하고, 증발기(1)에서 증발한 냉매증기는 분리판(11)에서 수분이 분리된 후 흡수기(2)에 유입되어 흡수액 분무장치(13)에서 살포되는 중간농도의 흡수액에 흡수되며, 이 때의 흡수액은 냉매증기의 잠열에 의하여 온도가 상승되므로 냉각수관(10)으로 공급되는 냉각수에 의하여 냉각시킨다.

그리고 냉매증기를 흡수하여 흡수능력이 약화된 묽은 농도의 흡수액이 흡수기(2)의 저부에 모인 다음 흡수액 펌프(8)에 의하여 저온 열교환기(7)를 경우 가열하여서 일부는 도관(20')으로 저온 재생기(3)에 유입시키어 전열관(22)에 의하여 냉매를 증발시키고, 일부는 도관(20)으로 고온 열교환기(6)를 경유하여 도관(18)을 고쳐 고온 재생기(5)에 유입시켜서 묽은 농도의 흡수액을 가열원에 의하여 가열하면 흡수기(2)에서 흡수된 냉매증기의 반정도가 증발된다.

또한 고온 재생기(5)에서 냉매증기가 증발된 진한 농도의 흡수액은 도관(19)으로 고온 열교환기(6)를 경유시켜 묽은 농도의 흡수액과 열교환 시킨 후 저온 재생기(3)에서 도관(21)으로 유출되는 중간농도의 흡수액과 혼합되어 저온 열교환기(7)에 유입하여서 흡수기(2)에서 이송되는 묽은 농도의 흡수액을 가열하고 흡수액 펌프(8)에서 토출되는 상기 묽은 농도의 흡수액에 의하여 이젝터(26)를 통하여 도관(16)을 경우 흡수액 분무장치(13)에서 살포하며, 고온 재생기(5)에서 발생한 냉매 증기는 저온 재생기(3)의 전열관(22)을 통과하면서 저온 열교환기(7)에서 가열된 후 저온 재생기(3)로 유입된 묽은 농도의 흡수액을 가열하여 흡수액 중의 냉매를 증발시키면서 냉각 응축되어 냉매액으로 되고 이 냉매액이 도관(23)으로 응축기(4)에 유입된다.

한편 저온 재생기(3)의 중간 농도의 흡수액에서 증발된 냉매증기는 흡수기(2)의 냉각수관(10)과 연결관(10'')으로 연결된 냉각수관(10')에 의하여 응축되어 냉매액으로 되는 상기한 동작을 반복하게 된다.

그리고 저온 재생기(3)에서 전열관(22)의 냉매증기에 의하여 가열되어 냉매가 증발된 중간농도의 흡수액은 도관(21)으로 유출되어 고온 열교환기(6)에서 묽은 농도의 흡수액을 가열한 흡수액과 혼합되어 중간농도의 흡수액으로 되어 저온 열교환기(7)를 경유하여 흡수액 펌프(8)에 의하여 흡수액 분무장치(13)에서 살포되는 동작을 반복하는 것이다.

미설명부호 25는 플로트 밸브이다.

상기한 동작을 반복하는 이중효용 흡수식 냉동기는 그 설치면적을 감소시키기 위하여 증발기(1) 및 흡수기(2)와 저온 재생기(3)를 수평으로 설치하고, 저온 재생기(3)의 하부에 고온 재생기(5)를 설치하는 것이 통상적이며, 상기와 같이 저온 재생기(3)의 하부에 고온 재생기(5)를 설치할 경우에 냉동기의 운전을 중단하거나 정상 운전중 고온 재생기(5)의 압력이 일정이상이 되어 가열원의 가열이 중단되면 흡수액 펌프(8) 및 냉매 펌프(9)는 계속 가동되면서 고온 재생기(5)의 압력이 점점 낮아지는 희석운전이 진행되며, 희석운전이 완료되면 고온 재생기(5)의 압력이 낮아졌기 때문에 고온 재생기(5)와 흡수기(2) 및 저온 재생기(3)의 수두차에 의하여 흡수기(2)의 저부에 모인 흡수액이 이젝터(26)를 통하여서 열교환기(7)를 경유하여 저온 재생기(3)에서 도관(21)으로 유출되는 중간농도의 흡수액과 합류한 후 고온열 교환기(6)를 거쳐서 고온 재생기(5)에 유입되므로서 고온 재생기(5)의 흡수액의 수위가 정상수위보다 많이 높아지게 되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 냉동기를 재가동하거나 희석운전이 완료되어 가열원의 재가열이 개시되면 고온 재생기(5)의 증기압은 상승되며, 고온 열교환기(6)와 고온 재생기(5)를 연결하는 도관(18)에 설치된 플로트 밸브(25)는 고온 재생기(5)의 높아진 흡수액의 수위에 의하여 닫쳐진 상태를 유지하고 있으므로 흡수액 펌프(8)가 가동되어도 고온 재생기(5)의 흡수액은 단지 증기압에 의하여 도관(19)을 통하여 고·저온 열교환기(6) (7)를 경유하여 흡수액 분무장치(13)에서 냉각수관(10)에 분무되면서 고온 재생기(5)의 흡수액의 수위가 정상 수위까지 낮아지기 때문에 냉동기의 재가동시에 흡수액이 정상수위까지 낮아지는데 소요되는 시간 즉 정상운전까지의 시간은 30∼40분 정도가 소요되고, 정상운전중 가열원의 가열이 중단되고 희석운전이 완료된 후 재가열하여 진한 농도의 흡수액으로 되기까지도 상당한 시간이 소요될 뿐 아니라 흡수액의 수위가 정상수위까지 낮아질 때까지 고온 재생기(6)에서 흡수액의 가열이 지연되므로서 냉방작용이 지연되는 문제점이 있는 것이다.

또한 흡수액 펌프(8)의 고장과 같은 비정상운전시 또는 정전시에는 희석운전은 되지 않기 때문에 진한 농도의 흡수액이 먼저 결정되고 묽은 농도의 흡수액도 차츰 결정되기 때문에 냉동기의 운전이 불가능한 문제점이 있게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여 냉동기의 운전중단 후 재가동하거나 가열원의 가열이 중단된 후 재가열시 고온 재생기의 흡수액이 수위를 신속하게 정상수위가 되도록 하고, 비정상운전시 등에 흡수액이 결정될 때 신속하게 그 결정을 해정할 수 있도록 한 흡수식 냉동기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 증발기, 흡수기, 저온 재생기, 응축기, 고온 재생기 및 고·저온 열교환기 등을 구비하여 상기 흡수기에서 냉매증기를 흡수한 흡수액의 일부는 저온 재생기에 나머지 일부는 고온 재생기에 유입시키는 흡수식 냉동기에 있어서, 상기 고온 재생기에 수위센서를 설치하고, 상기 고온 재생기의 정상수위 하부위치와 흡수액 펌프의 흡입관 사이에 흡수액 유출관을 연결함과 동시에 상기 흡수액 유출관에 솔레노이드 밸브를 설치하여 상기 수위센서의 출력신호에 의하여 솔레노이드 밸브를 개방토록 한 것을 특징으로 한 것이다.

제1도는 본 발명의 실시예의 계통도.

제2도는 종래의 것의 계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 증발기 2 : 흡수기

3 : 저온 재생기 4 : 응축기

5 : 고온 재생기 6, 7 : 고·저온 열교환기

8 : 흡수액 펌프 9 : 냉매 펌프

31 : 수위센서 32 : 흡수액 유출관

33 : 솔레노이드 밸브

본 발명은 도1에 도시된 바와 같이 증발기(1), 흡수기(2), 저온 재생기(3), 응축기(4), 고온 재생기(5), 고·저온 열교환기(6) (7) 및 흡수액 펌프(8) 등을 구비하여 상기 흡수기(2)에서 냉매증기를 흡수한 묽은 농도의 흡수액을 저온 열교환기(7)에서 중간 정도의 흡수액과 열교환시켜 가열한 후 일부는 저온 재생기(3)에 유입하고, 나머지 일부는 고온 열교환기(6)에 유입하여 고온 재생기(5)에서 유출되는 진한 농도의 흡수액과 열교환한 후 고온 재생기(5)에 유입하도록 한 이중효용 흡수식 냉동기에 있어서, 상기 고온 재생기(5)에 흡수액의 정상수위를 감지하는 수위센서(31)를 정상수위 위치에 설치하고, 상기 고온 재생기(5)의 정상수위 하부와 흡수액 펌프(8)의 흡입관 사이에 흡수액 유출관(32)을 연결함과 동시에 상기 흡수액 유출관(32)에 솔레노이드 밸브(33)를 설치하여 상기 수위센서(31)의 출력신호에 의하여 솔레노이드 밸브(33)를 개방토록 하여서 된 것이다.

이상과 같은 본 발명은 냉동기의 운전을 중단하거나 정상운전시에 가열원의 가열이 중단되면 고온 재생기(5)내의 흡수액의 수위가 높아지게 되는 바, 상기와 같이 고온 재생기(5)내의 흡수액의 수위가 높아지게 된 후 냉동기의 재가동시 또는 가열원의 재가열시에 수위센서(31)의 출력신호에 의하여 솔레노이드 밸브(33)가 개방되므로서 고온 재생기(5)내의 흡수액이 흡수액 유출관(32)을 통하여 흡수액 펌프(8)의 흡입관으로 유입되는 것이다.

상기와 같이 고온 재생기(5)내의 흡수액이 흡수액 유출관(32)을 통하여 고·저온 열교환기(6) (7)를 우회하여 흡수액 펌프(8)로 유입될 때 도관(19)을 통하여서도 유출하며, 흡수액 펌프(8)에서 토출되는 흡수액은 플로트 밸브(25)가 폐쇄된 상태에 있으므로 흡수액 분부장치(13), 저온 재생기(3)만으로 이송되기 때문에 고온 재생기(5)내의 흡수액의 수위는 신속하게 낮아져서 정상수위를 유지하므로서 흡수액의 가열이 신속하게 되며, 흡수액의 가열이 신속하게 되므로서 진한 농도의 흡수액으로 가열되는 시간이 단축되는 것이다.

그리고 냉동기의 비정상운전시 또는 정전시에 고온 재생기(5) 및 흡수액의 유출 회로상에 결정이 석출할 경우에 진한 농도의 흡수액이 순환장애를 이르켜 고온 재생기(5)의 수위가 높아지면 수위센서(31)의 출력신호에 의하여 흡수액 유출관(32)에 설치된 솔레노이드 밸브(33)가 개방되어 진한 농도의 흡수액을 흡수액 펌프(8)의 흡입관으로 유입하여 진한 용액의 흡수액을 흡수액 펌프(8)에 의하여 묽은 농도의 흡수액이 통과하는 저온 열교환기(7), 고온 열교환기(6)를 경유시켜 고온 재생기(5)에 순환시키므로서 결정을 신속하게 해정하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 고온 재생기의 흡수액의 정상수위 위치에 수위센서를 설치하고, 고온 재생기의 정상수위 하부와 흡수액 펌프의 흡입관 사이에 흡수액 유출관을 연결함과 동시에 상기 흡수액 유출관에 솔레노이드 밸브를 설치하여 수위센서의 출력신호에 의하여 솔레노이드 밸브를 개방하여서 냉동기의 운전중단 후 재가동하거나 정상운전중 가열원의 가열이 중단된 후 재가열시에 높아진 고온 재생기의 흡수액의 수위를 신속하게 정상수위로 낮아지게 하므로서 정상운전까지의 시간을 대폭적으로 단축시켜서 냉방 등을 신속하게 하며 냉방온도를 균일하게 유지할 수 있는 것이다.

또한 냉동기의 비정상운전시 등에 고온 재생기 및 흡수액의 유출 회로상에 결정이 석출하였을 때 신속하게 해정하여 냉동기의 운전을 양호하게 하므로서 신뢰성이 확보되는 효과 등이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 증발기, 흡수기, 저온 재생기, 응축기, 고온 재생기 및 고·저온 열교환기 등을 구비하여 상기 흡수기에서 냉매증기를 흡수한 흡수액의 일부는 저온 재생기에 나머지 일부는 고온 재생기에 유입시키는 흡수식 냉동기에 있어서, 상기 고온 재생기에 수위센서를 설치하고, 상기 고온 재생기의 정상수위 하부위치와 흡수액 펌프의 흡입관 사이에 흡수액 유출관을 연결함과 동시에 상기 흡수액 유출관에 솔레노이드 밸브를 설치하여 상기 수위센서의 출력신호에 의하여 솔레노이드 밸브를 개방토록 한 것을 특징으로 한 흡수식 냉동기.
2. 제1항에 있어서, 수위센서는 고온 재생기의 정상수위 위치에 설치한 흡수식 냉동기.

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