KR100222101B1 - 흡수식 공조장치 - Google Patents

Abstract

[과제]

기액분리기(72)의 부품수를 감소시킴과 아울러 용접갯를 최소한으로 줄여서, 제조비용을 억제함과 아울러 신뢰성을 향상시킨다.

[해결수단]

기액분리기(72)는, 흡수기(19)와 불응축가스탱크(73)의 하부에서 흡수기(19)와 불응축가스탱크(73)를 접속하는 접속관(78)과, 흡수기(19)내에 배치된 보조흡수기(71)(기액혼합수단의 일례)의 기액배출통로(76)에 연결됨과 아울러 흡수기(19)의 내부에서 접속관(78)내부로 끼워지도록 배치되어, 불응축가스탱크(73)을 향하여 상승하는 부분의 접속관(78)내로 보조흡수기(71)에서 배출되는 가스와 흡수액을 배출하는 기액하강관(79)으로 구성된다. 기액하강관(79)에서 배출된 가스는 상측의 불응축가스탱크(73)내로 유도되고, 기액하강관(79)에서 배출된 흡수액은 액량의 증가에 의하여 흡수기(19)로 되돌아간다. 이 기액분리기(72)는 용접개소도 없고, 부품수도 2중관구조의 접속관(78) 및 기액하강관(79)만으로 구성되기 때문에 저렴한 비용으로 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

Description

흡수식 공조장치

제1도는 가스추출장치의 개략 구성도(제1실시예).

제2도는 흡수식 공조장치의 개략 구성도(제1실시예).

제3도는 보조흡수기의 측면도(제1실시예).

제4도는 보조흡수기의 평면도(제1실시예).

제5도는 보조흡수기의 요부 사시도(제1실시예).

제6도는 흡수액 도입통로와 흡수액 살포구와의 접합상태를 나타낸 요부 단면도(제1실시예).

제7도는 가스추출장치의 개략 구성도(제2실시예).

제8도는 기액분리기의 요부 단면도(제3실시예).

제9도는 기액분리기의 요부 단면도(제4실시예).

제10도는 기액분리기의 단면도(종래기술).

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 흡수식 공조장치 2 : 가열수단

3 : 흡수식 냉동사이클 15 : 고온재생기

16 : 저온재생기 17 : 응축기

18 : 증발기 19 : 흡수기

48 : 용액펌프 70 : 가스추출장치

71 : 보조흡수기 72 : 기액(氣液)분리기

73 : 불응축가스탱크 74 : 가스도입통로

75 : 흡수액 도입통로 76 : 기액배출통로

76b : 기액흡인통로 76c : 기액흡입구

77 : 냉각수 배관(냉각수단) 78 : 접속관

79 : 기액하강관 80 : 이젝터

81 : 벤투리관 82 : 노즐

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 흡수식 냉동사이클을 이용하여 실내 냉방이 가능한 흡수식 공조장치에 관한 것으로, 특히 흡수식 냉동사이클내에 있어서의 불응축(不凝縮)가스의 추출기술에 관한 것이다.

[종래기술]

흡수식 냉동사이클은 부식성이 강한 흡수액을 이용하기 때문에, 흡수식 냉동사이클내에서 부식이 발생하면, 수소가스등 불용성의 불응축가스가 발생한다.

흡수식 냉동사이클내에서 발생한 불응축가스는, 흡수식 냉동사이클내에 있어서 내압이 가장 낮은 흡수기내에 서서히 축적되게 된다. 이와 같이 불응축가스가 축적되면 흡수기 및 증발기의 내압이 상승하게 된다. 이 결과, 증발기내에서의 냉매의 비등점이 상승하여 증발능력이 저하됨으로써 흡수식 냉동사이클의 냉동능력이 떨어지는 문제점이 발생한다.

그러므로, 종래에는 흡수식 냉동사이클내에서 발생한 불응축가스를 흡수식 냉동사이클에서 추출하는 추기장치(抽氣裝置)가 제안되고 있다.

추기장치는, 흡수식 냉동사이클의 흡수액의 일부와 흡수식 냉동사이클내에서 축적된 불응축가스를 내부로 유도하고, 이 유도된 흡수액과 불응축가스를 사이폰(syphon)작용에 의하여 교호로 배출하는 보조흡수기(기액혼합수단의 일예)와, 불응축가스를 축적하기 위한 불응축가스탱크와, 보조흡수기가 배출하는 흡수액가 불응축가스를 분리하여 불응축가스를 불응축가스탱크로 유도하고 흡수액을 냉동사이클내로 되돌리는 기액분리기로 구성되어 있다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

종래의 기액분리기의 일예를 제10도에 의거하여 설명한다.

종래의 기액분리기(100)는, 용기형상의 분리용기(101)와, 보조흡수기에서 배출되는 흡수액과 불응축가스를 분리용기(101)내로 유도하는 기액하강관(氣液下降管:102)과, 분리용기(101)내에서 분리된 불응축가스를 불응축가스탱크로 유도하는 가스배출관(103)과, 분리용기(101)내에서 분리된 흡수액을 흡수식 냉동사이클로 되돌리는 흡수액복귀관(104)으로 구성되어 있다. 또한, 분리용기(101)내의 부호 105는 흡수액과 불응축가스의 분리를 확실하게 하기 위한 분리판이다.

기액분리기(100)는, 부식성이 강한 흡수액이 공급되기 때문에 각부의 접합에 대한 용접기술이 필요하게 된다. 그리고, 분리용기(101)를 형성하기 위해서는 2개소 이상의 용접이 필요하게 된다(도면에 있어서 화살표참조). 또, 분리용기(101)에 기액하강관(102), 가스배출관(103) 및 흡수액복귀관(104)을 접합하기 위해서 3개소의 용접이 필요하게 된다(도면에 있어서 화살표참조).

즉, 종래의 기액분리기(100)는 5개소 이상의 용접이 필요하게 되어 제조가 곤란하고, 결과적으로 제조비용이 높아지는 문제점이 발생한다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기한 사정에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 기액분리기의 각부의 용접개소를 최소한으로 줄임으로써 제조비용을 낮게 억제할 수 있는 흡수식 공조장치의 제공에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 흡수식 공조장치는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 기술적 수단을 채용하였다.

(청구범위 제1항의 수단)

흡수식 공조장치는, a) 흡수액을 가열하는 가열수단과, b) 상기 가열수단으로 흡수액을 가열함으로써 흡수액의 일부를 기화시키는 재생기, 상기 재생기에서 발생된 기화냉매를 냉각하여 액화시키는 응축기, 상기 응축기에서 액화된 액화냉매를 저압하에서 증발시키는 증발기, 상기 증발기에서 증발된 기화냉매를 흡수액에 흡수시키는 흡수기, 상기 흡수기내의 흡수액을 상기 재생기로 압송하는 용액펌프를 구비하는 흡수식 냉동사이클과, c) 상기 흡수식 냉동사이클내의 불응축가스를 도입함과 아울러 상기 흡수식 냉동사이클내의 흡수액의 일부를 도입하고, 도입된 불응축가스와 흡수액을 유출시키는 기액혼합수단과, d) 불응축가스를 저장하는 불응축가스탱크와, e) 상기 기액혼합수단에서 유출되는 불응축가스 및 흡수액이 도입되고, 도입된 불응축가스와 흡수액을 분리하여, 분리된 불응축가스를 상기 불응축가스탱크로 유도하고, 분리된 흡수액을 상기 흡수식 냉동사이클내로 유도하는 기액분리기를 구비한다.

그리고, 상기 기액분리기는, 상기 흡수기 및 상기 불응축가스탱크의 하부에 배치되며, 상기 흡수기내와 상기 불응축가스탱크를 접속하는 접속관과, 상기 기액혼합수단에서 유출되는 불응축가스 및 흡수액을, 상기 접속관내에 있어서 상기 불응축가스탱크를 향하여 상승하는 부분으로 유도하는 기액하강관으로 구성된다.

(청구범위 제2항의 수단)

청구범이 제1항의 흡수식 공조장치에 있어서, 상기 기액혼합수단은 상기 흡수기의 내부에 배치되며, 상기 기액하강관은 상기 흡수기의 내부에서 상기 접속관내로 끼워지도록 배치된 것을 특징으로 한다.

(청구범위 제3항의 수단)

청구범위 제1항의 흡수식 공조장치에 있어서, 상기 기액하강관은 상기 접속관 중간에 접속된 것을 특징으로 한다.

(청구범위 제4항의 수단)

청구범위 제1항 내지 제3항중 어느 일항의 흡수식 공조장치에 있어서, 상기 기액혼합수단은 냉각수단에 의하여 냉각되어, 불응축가스와 함께 내부로 도입된 기화냉매가 흡수액에 흡수될 때에 발생하는 흡수열이 제거되는 것을 특징으로 한다.

(청구범위 제5항의 수단)

청구범위 제1항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입 구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 한다.

(청구범위 제6항의 수단)

청구범위 제1항 내지 제3항중 어느 일항의 흡수식 공조장치에 있어서, 상기 기액혼합수단은, 상기 흡수식 냉동사이클의 불응축가스 분위기내로 개방되는 벤투리관과 상기 용액펌프에서 압송되는 흡수액의 일부를 상기 벤투리관내로 분사하는 노즐을 구비한 이젝터이고, 상기 벤투리관에서 흡수액과 함께 흡입된 불응축가스가 상기 기액하강관으로 유도되는 것을 특징으로 한다.

(청구범위 제7항의 수단)

청구범위 제2항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 한다.

(청구범위 제8항의 수단)

청구범위 제3항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 한다.

(청구범위 제9항의 수단)

청구범위 제4항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 한다.

[작용 및 발명의 효과]

(청구범위 제1항의 작용 및 효과)

흡수기와 불응축가스탱크는 그 하부에서 형성되는 접속관에 의하여 접속되며, 기액혼합수단에서 유출되는 불응축가스 및 흡수액이 기액하강관에 의하여, 접속관내에 있어서의 불응축가스탱크를 향하여 상승하는 부분으로 유도된다.

이 결과, 기액하강관에서 유출되는 불응축가스와 흡수액은 접속관내에서 분리됨과 아울러, 분리된 불응축가스는 접속관을 따라 상승하여 상측의 불응축가스탱크내로 유도된다. 또, 접속관내에서 분리된 흡수액은 접속간을 통하여 흡수기로 유도된다.

본 발명에서는 종래의 가스배출관과 흡수액복귀관을 공통의 접속관으로 형성하여 종래의 분리용기의 기능을 수행하기 때문에 분리용기를 폐지할 수 있다.

따라서, 분리용기를 형성할 필요가 없음과 아울러 가스배출관과 흡수액복귀관과의 접속도 불필요하게 되어, 결과적으로 기액분리기의 부품수가 감소됨과 아울러 용접에 의한 접속개소를 감소시킬 수 있기 때문에, 기액분리기의 제조가 용이하게 되어 결과적으로 흡수식 공조장치의 제조비용을 낮게 억제할 수 있다.

(청구범위 제2항 및 제7항의 작용 및 효과)

기액혼합수단은 흡수기 내부에 배치된다. 이 결과, 기액혼합수단의 각 접속부에, 예를 들어 누출현상이 발생하더라도, 이 누출부분이 흡수식 냉동사이클내가 되기 때문에, 흡수식 냉동사이클내로 공기가 침입하는 일이 없다. 즉, 기액혼합수단에서 공기가 침입하는 결점이 없어 흡수식 공조장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

또, 기액하강관은 흡수기 내부에서 접속관내로 관통되게 배치된다. 이 결과, 기액분리기에 있어서의 용접개소를 없앨 수 있기 때문에, 기액분리기에서 흡수식 냉동사이클내로 공기가 침입하는 일이 없다. 즉, 이 결과에서도, 흡수식 공조장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

(청구범위 제3항 및 제8항의 작용 및 효과)

기액하강관은 접속관 중간에 접속된다. 따라서, 기액하강관에서 유출되는 불응축가스 및 흡수액을 접속관내로 공급할 수 있다. 이 결과, 기액분리기에 있어서의 용접개소를 1개소만으로 할 수 있기 때문에, 종래기술에 비해 용접개소를 최소한으로 줄일 수 있다.

(청구범위 제4항 및 제9항의 작용 및 효과)

기액혼합수단을 냉각수단으로 냉각시킴으로써, 기액혼합수단내에서 기화냉매가 흡수액에 흡수될 때에 발생하는 흡수열이 제거되기 때문에, 흡수액의 흡수능력 저하를 방지하여 기액혼합수단내에서 흡수액에 기화냉매를 확실하게 흡수시킬 수 있다. 이 결과, 기액분리기에 공급되는 가스중에 포함되어 있는 기화냉매가 확실하게 제거되므로, 기액분리기에서 불응축가스탱크로 불응축가스만을 보낼 수 있다.

(청구범위 제5항의 작용 및 효과)

기액배출통로에 있어서 상측의 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성된다. 따라서, 기액혼합수단내로 공급된 흡수액의 액면이 상승하여, 흡수액이 기액배출통로를 통하여 기액분리기로 낙하하는 작용(사이폰작용)에 의하여 기액혼합수단내의 가스가 기액배출통로내로 흡입되므로, 흡입된 가스가 흡수액과 교호로 기액하강관을 통하여 접속관내로 공급된다.

그리고, 기액혼합수단내의 가스가 기액배출통로내로 흡입됨으로써, 흡수식 냉동사이클내의 불응축가스를 가스도입통로에서 흡입하여 기액혼합수단내로 유도한다.

즉, 사이폰작용에 의하여 흡수식 냉동사이클내의 불응축가스를 기액혼합수단을 통하여 기액분리기로 유도할 수 있기 때문에, 흡수식 냉동사이클내의 불응축가스를 기액분리기로 유도하기 위한 장치(예를 들면, 펌프장치)가 필요없게 되므로, 불응축가스를 불응축가스탱크로 추출하기 위한 비용을 낮게 억제할 수 있다.

(청구범위 제6항의 작용 및 효과)

용액펌프에 의해서 압송되는 흡수액의 일부가 노즐에 의해서 분사된다. 이 노즐은 불응축가스 분위기내에 개방되어 있는 벤투리관내로 흡수액을 분사시키기 때문에, 벤투리관내에는 흡수액과 함께 불응축가스가 유도된다. 그리고, 벤투리관내로 유도된 흡수액 및 불응축가스는 기액하강관을 통하여 접속관으로 유도된다.

이와 같이, 본 발명의 기액혼합수단은 용액펌프의 압송력을 이용한 이젝터로 구성되기 때문에, 기액혼합수단의 구성을 심플하게 할 수 있어 제조비용을 억제할 수 있다.

[발명의 실시 형태]

이하, 본 발명의 실시형태를 복수의 실시예 및 변형예에 의거하여 상세하게 설명한다.

(실시예 1의 구성)

제1도 내지 제6도는 실시예 1를 나타낸 것으로, 제2도는 실태를 공조하는 2중 효용형(2重效用型)의 흡수식 냉동사이클을 이용한 흡수식 공조장치의 개략구성도이다.

(흡수식 공조장치(1)의 개략설명)

본 실시예가 적용되는 흡수식 공조장치(1)는, 가정용등으로 사용되는 비교적 소형의 것으로, 흡수액(본 실시예에서는 브롬화 리튬 수영액)을 가열하는 가열수단(2)과, 2중 효용형의 흡수식 냉동사이클(3)과, 흡수식 냉동사이클(3)에 의하여 냉각 또는 가열된 냉온수(실내를 냉방/난방하기 위한 열매체, 본 실시예에서는 물)로 실내를 공조하는 실내공조수단(4)과, 흡수식 냉동사이클(3)내에서 주로 기화냉매(본 실시예에서는 수증기)를 식히기 위해서 이용되는 냉각수를 냉각하는 냉각수 냉각수단(5)과, 탑재된 각 전기기능부품을 제어하는 제어장치(6)로 구성된다.

(가열수단(2)의 설명)

본 실시예의 가열수단(2)은, 연료인 가스를 연소하여 열을 발생시키고, 이 발생된 열로 흡수액을 가열하는 가스연소장치로서, 가스를 연소시키는 가스버너(11)와, 이 가스버너(11)에 가스를 공급하는 가스공급수단(12)과, 가스버너(11)에 연소용 공기를 공급하는 연소팬(13)등으로 구성된다.

그리고, 가스버너(11)의 가스연소에 의해서 얻어진 열로 흡수식 냉동사이클(3)의 비등기(14)를 가열하여, 비등기(14)내로 공급된 저농도 흡수액을 가열하도록 형성되어 있다.

(흡수식 냉동사이클(3)의 설명)

흡수식 냉동사이클(3)은, 가열수단(2)에 의해서 가열되는 비등기(14)를 구비하며, 이 비등기(14)내로 공급된 저농도 흡수액을 가열함으로써, 저농도 흡수액에 포함되어 있는 냉매(물)를 기화(증발)시켜서 중농도 흡수액을 만드는 고온재생기(15)와; 이 고온재생기(15)내의 기화냉매의 응축열을 이용하여, 고온재생기(15)측으로부터 압력차를 이용하여 공급되는 중농도 흡수액을 가열함으로써, 중농도 흡수액에 포함되어 있는 냉매를 기화시켜서 중농도 흡수액을 고농도 흡수액으로 만드는 저온재생기(16)와; 고온재생기(15) 및 저온재생기(16)에서의 기화냉매(수증기)를 냉각하여 액화시키는 응축기(17)와; 이 응축기(17)에 의해서 액화된 액화냉매(물)를 진공에 가까운 압력하에서 증발시키는 증발기(18)와; 이 증발기(18)에 의해서 증발된 기화냉매를 저온재생기(16)에서 얻은 고농도 흡수액에 흡수시키는 흡수기(19)로 구성된다.

(고온재생기(15)의 설명)

고온재생기(15)는, 가열수단(2)으로 저농도 흡수액을 가열하는 상기한 비등기(14) 및 이 비등기(14)에서 상측으로 연장된 비등통(21)을 구비한다.

상기 비등기(14) 및 비등통(21)에서 비등하여 저농도 흡수액에서 기화된 기화냉매는, 비등통(21)에서 원통용기형상의 고온재생용기(22)내로 흡출된다. 이 고온재생용기(22)내로 흡출된 고온의 기화냉매는, 고온재생용기(22)의 벽에 의하여 저온재생기(16)내의 중농도 흡수액이 증발될 때의 기화열로서 열을 빼앗겨 냉각됨으로써 액화 냉매(물)가 된다.

고온재생용기(22)내에는, 비등기(14)에서 가열되어 저농도 흡수액내의 냉매가 기화된 후의 비등통(21)내의 중농도 흡수액과, 그 주위에 잔류되는 액화냉매(물)를 단열하기 위해서, 비등통(21) 주위에 단열칸막이통(24)을 설치하고 있다. 이 단열칸막이통(24)은, 그 상단이 비등통(21)의 상단과 접합되고 그 하단이 비등통(21)과 틈을 두고서 설치되어, 비등통(21)과 단열칸막이통(24) 사이에 공기가 침입하도록 형성되어 있다.

또한, 고온재생용기(22)에서 액화되어 단열칸막이통(24)의 외측으로 분리된 액화냉매(물)는, 하부에 접속된 액화냉매관(25)을 통하여 응축기(17)로 유도된다.

(저온재생기(16)의 설명)

저온재생기(16)는, 고온재생용기(22)를 에워싸는 원통용기형상의 저온재생용기(31)를 구비한다.

한편, 비등통(21)내의 중농도 흡수액은 비등통(21) 하부에 접속된 중농도 흡수액관(26)을 통하여 저온재생기(16)로 공급된다. 또한, 중농도 흡수액관(26)에는 오리피스등의 감압수단(27)이 형성되어 있다. 상기 감압수단(27)은, 후술하는 냉방/난방절환밸브(53)가 폐쇄되면 고온재생기(15)와 저온재생기(16)와의 압력차를 유지한 상태로 중농도 흡수액을 흐르게 하고, 냉방/난방전환밸브(53)가 개방되면 중농도 흡수액을 거의 흐르지 않게 한다.

저온재생기(16)는 중농도 흡수액관(26)을 통하여 공급되는 중농도 흡수액을 고온재생용기(22)의 천장부분을 향하여 주입한다.

저온재생용기(31)내의 온도는 고온재생용기(22)의 온도에 비해 낮기 때문에, 저온재생용기(31)내의 압력은 고온재생용기(22)의 압력에 비해 낮다. 따라서, 중농도 흡수액관(26)에서 저온재생용기(31)내로 공급된 중농도 흡수액은 증발하기 쉽다. 그리고, 중농도 흡수액이 고온재생용기(22)의 천장부분에 주입되면, 고온재생용기(22)의 벽에 의해서 중농도 흡수액이 가열됨으로써 중농도 흡수액에 포함되어 있는 냉매의 일부가 증발하여 기화냉매가 되고, 나머지는 고농도 흡수액이 된다.

여기서, 저온재생용기(31)의 상측은 한형용기형상의 응축용기(32)의 상측과 연통부(33)에 의하여 연통되어 있다. 따라서, 저온재생용기(31)내에서 증발된 기화냉매는 연통부(33)를 통하여 응축용기(32)내로 공급된다.

한편, 고농도 흡수액은 저온재생용기(31)의 하부로 적하되며, 저온재생용기(31)의 하부에 접속된 고농도 흡수액관(34)을 통하여 흡수기(19)로 공급된다.

또한, 저온재생용기(31)내의 상측에는 천장판(35)이 설치되며, 이 천장판(35)의 외측둘레단부와 저온재생용기(31) 사이에는 기화냉매가 통과하는 틈(36)이 형성되어 있다.

(응축기(17)의 설명)

응축기(17)는 환형용기형상의 응축용기(32)에 의하여 덮여져 있다. 이 응축용기(32)의 내부에는 응축용기(32)내의 기화냉매를 냉각하여 액화시키는 응축용 열교환기(37)가 배치되어 있다. 이 응축용 열교환기(37)는 환형상의 코일로서 그 내부에는 냉각수가 흐른다. 그리고, 저온재생기(16)에서 응축용기(32)내로 공급된 기화냉매는 응축용 열교환기(37)에 의하여 냉각됨으로써 액화되어 응축용 열교환기(37)의 하측으로 적하된다.

한편, 응축용기(32)의 하측에는 상기한 고온재생기(15)에서 액화냉매관(25)을 통하여 냉매가 공급된다. 또한, 이 공급냉매는 응축용기(32)내로 공급될 때에 압력차에 의하여｛응축용기(32)내는 약 70mmHg의 저압｝ 재차 비등함으로써 기화냉매와 액화냉매가 혼합된 상태로 공급된다. 또, 응축용기(32)에는 액화냉매를 증발기(18)로 유도하는 액화냉매공급관(38)이 접속되어 있다. 이 액화냉매공급관(38)에는 응축용기(32)에서 증발기(18)로 공급되는 액화냉매의 공급량을 조절하는 냉매밸브(39)가 설치되어 있다.

(증발기(18)의 설명)

증발기(18)는 흡수기(19)와 함께 응축용기(32)의 하부에 설치되는 것으로서, 저온재생용기(31) 주위에 설치된 환형용기형상의 증발흡수용기(41)에 의하여 덮여져 있다.

이 증발흡수용기(41) 내부의 외측에는 응축기(17)에서 공급되는 액화냉매를 증발시키는 증발용 열교환기(42)가 배치되어 있다. 이 증발용 열교환기(42)는 환형상의 코일로서, 그 내부에는 실내공조수단(4)에 공급되는 냉온수(열매체)가 흐른다. 그리고, 응축기(17)에서 액화냉매공급관(38)을 통하여 공급된 액화냉매는 증발용 열교환기(42)의 상부에 배치된 환형상의 냉매살포구(43)에서 증발용 열교환기(42)위로 살포된 증발흡수용기(41)내는 거의 진공(예를 들면 6.5mmHg)으로 유지되기 때문에 비등점이 낮아 증발용 열교환기(42)에 살포된 액화냉매가 매우 증발하기 쉽다. 그리고, 증발용 열교환기(42)에 살포된 액화냉매는 증발용 열교환기(42)내를 흐르는 열매체에서 기화열을 빼앗아 증발된다.

이 결과, 증발용 열교환기(42)내를 흐르는 열매체가 냉각된다. 그리고, 냉각된 열매체는 실내공조수단(4)으로 유도되어 실내를 냉방한다.

(흡수기(19)의 설명)

흡수기(19)는 상기한 바와 같이 증발흡수용기(41)에 의하여 덮여져 있다. 그리고, 흡수기(19)는 증발흡수용기(41) 내부의 내측에, 고농도 흡수액관(34)에서 공급되는 고농도 흡수액을 냉각하는 흡수용 열교환기(44)가 배치되어 있다. 이 흡수용 열교환기(44)는 환형상의 코일로서 그 내부에는 코일위로 살포된 고농도 흡수액을 냉각하는 냉각수가 공급된다. 또한, 흡수용 열교환기(44)를 통과한 냉각수는 응축기(17)의 응축용 열교환기(37)를 통과한 후 냉각수 냉각수단(5)으로 유도되어 냉각된다. 그리고, 냉각수 냉각수단(5)에 의해서 냉각된 냉각수는 다시 흡수용 열교환기(44)로 유도된다.

한편, 흡수용 열교환기(44) 상부에는 고농도 흡수액관(34)에서 공급되는 고농도 흡수액을 흡수용 열교환기(44)에 살포하는 환형상의 흡수액 살포구(45)가 배치된다. 흡수용 열교환기(44)에 살포된 고농도 흡수액은 흡수용 열교환기(44)의 코일 표면을 따라 상측에서 하측으로 적하되는 동안에 증발용 열교환기(42)에서 증발에 의하여 생성된 기화냉매를 흡수한다. 이 결과, 증발흡수용기(41) 바닥에 적하되는 흡수액은 농도가 묽어진 저농도 흡수액이 된다.

증발흡수용기(41)의 내부에는 증발용 열교환기(42)와 흡수용 열교환기(44)와의 사이에 원통형상의 칸막이벽(46)이 배치되어 있다. 이 원통형상의 칸막이벽(46)의 상부는 증발용 열교환기(42)와 흡수용 열교환기(44)가 연통되도록 개방되어 있다. 증발기(18)에서 생성된 기화냉매가 원통형상의 칸막이벽(46)의 상부를 통하여 흡수기(19)내로 유도된다.

또, 증발흡수용기(41)의 바닥에는, 증발흡수용기(41)의 바닥으로 적하되는 저농도 흡수액을 비등기(14)로 공급하기 위한 저농도 흡수액관(47)이 접속되어 있다. 이 저농도 흡수액관(47)에는 거의 진공상태로 된 증발흡수용기(41)내에서 비등기(14)로 저농도 흡수액을 공급하기 위한 용액펌프(48)가 설치되어 있다.

(흡수식 냉동사이클(3)에 있어서의 상기 이외의 구성부품의 설명)

제2도에 나타낸 부호 51은, 비등통(21)내에서 저온재생기(16)로 흐르는 중농도 흡수액과 흡수기(19)에서 비등기(14)로 흐르는 저농도 흡수액을 열교환시키는 고온열교환기(51a)와, 저온재생기(16)에서 흡수기(19)로 흐르는 고농도 흡수액과 흡수기(19)에서 비등기(14)로 흐르는 저농도 흡수액을 열교환시키는 저온열교환기(51b)를 일체화한 열교환기이다.

또한, 고온열교환기(51a)는, 비등통(21)에서 저온재생기(16)로 흐르는 중농도 흡수액을 냉각하고, 반대로 흡수기(19)에서 비등기(14)로 흐르는 저농도 흡수액을 가열하는 것이다. 또, 저온열교환기(51b)는, 저온재생기(16)에서 흡수기(19)로 흐르는 고농도 흡수액을 냉각하고, 반대로 흡수기(19)에서 비등기(14)로 흐르는 저농도 흡수액을 가열하는 것이다.

또, 본 실시예의 흡수식 냉동사이클(3)에는 상기한 작동에 의한 냉방운전 외에 난방운전을 하기 위한 난방운전수단이 형성되어 있다.

난방운전수단은, 비등통(21)의 하부에서 고온의 흡수액을 증발기(18)의 하부로 유도하는 난방관(52)과, 이 난방관(52)을 개폐하는 냉방/난방절환밸브(53)로 구성된다. 이 냉방/난방절환밸브(53)는, 난방운전시에 밸브를 개방하여 고온의 흡수액을 증발흡수용기(41)내로 유도함으로써, 증발기(18)의 증발용 열교환기(42)내를 흐르는 냉온수를 가열하는 것이다.

(실내공조수단(4)의 설명)

실내공조수단(4)은, 실내에 설치된 실내 열교환기(54)와, 이 실내 열교환기(54)를 흐르는 증발기(18)를 통과한 냉온수와 실내공기를 강제적으로 열교환시키고, 열교환된 공기를 실내로 긍급하기 위한 실내 팬(55)을 구비한다.

실내 열교환기(54)에는 냉온수를 순환시키는 냉온수 회로(56)가 접속되고, 이 냉온수 회로(56)에는 냉온수를 순환시키는 냉온수 펌프(57)가 설치되어 있다. 또한, 냉온수 펌프(57)는 용액펌프(48)를 구동하는 겸용의 모터에 의하여 구동된다.

냉온수 회로(56)는 증발기(18)를 통과한 냉온수를 실내 열교환기(54)로 유도하고, 실내공기와 열교환된 냉온수를 다시 증발기(18)로 유도하는 냉온수관으로서, 이 냉온수 회로(56)에는 상기한 실내 열교환기(54)와 냉온수 펌프(57)외에, 냉온수를 저장하여 난방시의 팽창탱크로서의 기능을 구비함과 아울러 냉온수 회로(56)내에 냉온수를 보충하는 물탱크(58)를 구비한다.

이 물탱크(58)에는 그 내부로 냉온수(수돗물)를 공급하는 급수관(59)이 접속되어 있다. 이 급수관(59)에는 물탱크(58)내로 냉온수를 공급/정지하는 급수밸브(60)가 설치되어 있다. 이 물탱크(58)에는 도시하지 않은 수위센서가 구비되어 있어, 물탱크(58)내의 냉각수 수위가 저하되면, 급수밸브(60)를 개방하여 물탱크(58)내로 냉온수를 보충하도록 형성되어 있다.

또, 물탱크(58)에는 오버플로된 냉온수를 후술하는 냉각수 탱크(65)내로 유도하는 오버플로수 공급수단(59a)이 형성되어 있다.

(냉각수 냉각수단(5)의 설명)

냉각수 냉각수단(5)은, 증발형의 냉각탑(61)과 냉각수를 순환시키는 냉각수회로(62) 및 냉각수회로(62)에서 냉각수를 순화시키는 냉각수 펌프(63)를 구비한다.

냉각탑(61)은, 흡수기(19) 및 응축기(17)를 통과한 냉각수를, 이 냉각수가 상측에서 하측으로 흐르는 동안에 실외공기와 열교환하여 방열시킴과 아울러 일부 증발시키고, 이 증발시에 냉각수에서 기화열을 빼앗아 냉각수를 냉각시키는 것으로서, 상측에서 냉각수를 살포하는 살포부(61a)와, 냉각수가 흐르는 넓은 표면적을 가진 증발부(61b)와, 이 증발부(61b)를 통과한 냉각수를 모으는 수집부(61c)로 구성된다. 또, 상기 냉각탑(61)은, 증발부(61b)에 공기흐름을 발생시켜 증발부(61b)에서의 냉각수의 증발 및 냉각을 촉진시키는 냉각수 팬(64)을 구비한다.

냉각수회로(62)는, 흡수기(19) 및 응축기(17)를 통과하여 온도가 상승된 냉각수를 냉각탑(61)으로 유도하고, 이 냉각탑(61)에서 냉각된 냉각수를 다시 흡수기(19) 및 응축기(17)로 보내는 수로관으로서, 이 냉각수회로(62)는 상기한 냉각탑(61)과 냉각수 펌프(63) 외에 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크(65)를 구비한다.

이 냉각수 탱크(65)는, 냉각탑(61) 하측 또는 물탱크(58) 하측에 설치되어, 냉각탑(61)을 통과한 냉각수가 공급됨과 아울러 몰탱크(58)에서 오버플로된 물이 공급되도록 형성되어 있다.

냉각수 탱크(65)에는 도시하지 않은 수위센서가 구비되어 있어, 냉각수 탱크(65)내의 냉각수 수위가 낮아지면, 급수밸브(60)를 개방하여 몰탱크(58)에서 물을 넘치게 하고, 넘친 물을 오버플로수 공급수단(59a)에서 냉각수 탱크(65)내로 유도하여 냉각수를 보충하도록 형성되어 있다.

(제어장치(6)의 설명)

제어장치(6)는 상기한 냉매밸브(39), 용액펌프(48), 냉온수 펌프(57), 실내 팬(55), 냉방/난방절환밸브(53), 냉각수 펌프(63), 냉각수 팬(64) 등의 전기기능부품 및 가열수단(2)의 전기기능부품｛연소팬(13), 가스량조절밸브(66), 가스개폐밸브(67), 점화장치(68) 등｝을 사용자에 의해서 수동설정되는 컨트롤러(도시생략)의 조작지시나 복수개 설치된 각 센서의 입력신호에 따라서 통전제어하는 것이다.

(가스추출장치(70)의 설명)

흡수식 공조장치(1)는, 제1도에 나타낸 바와 같이, 흡수식 냉동사이클(3)내의 부식에 의하여 발생된 수소등의 불응축가스를 흡수식 냉동사이클(3)에서 추출하여 저장하는 가스추출장치(70)를 구비한다.

이 가스추출장치(70)는, 주로 흡수식 냉동사이클(3)에서 추출된 불응축가스와 흡수액을 교호로 흘려보내는 사이폰작용을 이용한 보조흡수기(기액혼합수단에 상당한다)(71)와, 이 보조흡수기(71)에서 공급되는 불응축가스와 흡수액을 분리하는 기액분리기(72)와, 이 기액분리기(72)에서 분리된 불응축가스를 저장하는 불응축가스탱크(73)로 구성된다.

보조흡수기(71)는 흡수기(19)내에 설치되는 것으로서, 흡수식 냉동사이클(3)내의 불응축가스｛본 실시예에서는 흡수기(19) 하부에 고여 있는 불응축가스｝를 도입하는 가스도입통로(74)가 접속됨과 아울러, 흡수액살포구(45)에 공급되는 고농도 흡수액을 도입하는 흡수액도입통로(75)가 접속되며, 또한 내부로 도입된 불응축가스와 흡수액을 교호로 유출시키는 기액배출통로(76)가 접속되어 있다.

보조흡수기(71)는, 제3도 내지 제5도에 나타낸 바와 같이, 2장의 프레스 성형판(71a)을 접합하여 형성한 편평한 형상을 이루며, 가스도입통로(74)를 구성하는 가스추출관(74a)과 기액배출통로(76)를 구성하는 펌핑관(76a)은 2장의 프레스 성형판(71a)에 끼워진 상태로 2장의 프레스 성형판(71a)과 함께 일체로 납땜되어 있다.

흡수액도입통로(75)는 제6도에 나타낸 바와 같이, 그 상단부가 흡수액 살포구(45)에 접합되고, 그 하단부가 단부에 접합된 오리피스(75c)를 통하여 보조흡수기(71)의 상단에 형성된 깔대기형상의 접속구(75b)(제3도 및 제4도 참조)내에 끼워져 있다.

2장의 프레스 성형판(71a)은 제3도 및 제4도에 나타낸 바와 같이 서로 접합됨으로써, 기화냉매를 포함하는 불응축가스와 고농도 흡수액이 도입되는 보조흡수기(71)가 형성됨과 아울러, 하측의 가스추출관(74a)을 통하여 공급되는 가스를 보조흡수기(71)의 상측으로 유도하는 가스통로(74b)｛가스도입통로(74)와 연결된다｝, 접속구(74c)(제5도참조) 및 흡수액도입통로(75)를 통하여 공급되는 고농도 흡수액을 받아들이는 깔대기형상의 접속구(75b)가 형성되어 있다.

또, 2장의 프레스 성형판(71a)은 서로 접합됨으로써, 양단이 하측을 향하는 대략역 'U'자형의 기액흡인통로(76b)를 형성한다. 이 기액흡인통로(76b)는, 일단의 접속구(76d)(제5도참조)에 펌핑관(76a)이 접속되어 기액배출통로(76)를 구성하는 것으로, 보조흡수기(71)의 내부에서 개방되는 타단의 기액흡입구(76c)측이 하측을 향하여 형성되어 있다.

따라서, 보조흡수기(71)내의 흡수액의 액면(液面)이 상승하여 기액흡인통로(76b)의 상단 수위까지 도달하게 되면, 사이폰 작용에 의하여 흡수액이 일시에 기액배출통로(76)를 통하여 기액분리기(72)로 낙하한다. 이 때, 보조흡수기(71)내의 가스가 기액배출통로(76)내로 흡입된다.

그리고, 보조흡수기(71)내의 가스가 기액배출통로(76)로 흡입됨으로써, 흡수기(19)의 하부에 고여 있던 불응축가스가 가스도입통로(74) 및 가스통로(74b)를 통하여 보조흡수기(71)내로 흡입된다.

또, 보조흡수기(71)는, 흡수능력의 저하를 방지하기 위하여, 즉, 불응축가스와 함께 도입된 기화냉매가 흡수액에 흡수될 때에 발생하는 흡수열을 제거하기 위하여, 보조흡수기(71)를 냉각하는 냉각수단을 구비한다. 본 실시예에 있어서의 냉각수단은, 냉각숙, 흐르는 흡수용 열교환기(44)에서 분기된 냉각수배관(77)으로서, 보조흡수기(71)에 형성되어 있는 홈부(71b)내에 이 냉각수배관(77)이 납땜되어 있다｛2장의 프레스 성형판(71a)에 의하여 형성되는 보조흡수기(71)에는 냉각수배관(77)이 끼워지는 홈부(71b)(제4도 참조)가 형성되어 있다｝. 상기 냉각수배관(77)의 납땜은, 2장의 프레스 성형판(71a), 가스도입통로(74)를 구성하는 가스추출관(74a), 기액배출통로(76)를 구성하는 펌핑관(76a)과 함께 일체로 납땜된 것이다. 또한, 냉각수배관(77)은 다시 흡수용 열교환기(44)에 합류된다.

(불응축가스탱크(73)의 설명)

불응축가스탱크(73)는, 제1도에 나타낸 바와 같이, 흡수식 냉동사이클(3)의 외부에 배치된 용기로서, 소정량의 불응축가스를 저장할 수 있도록 형성되어 있다. 또한, 불응축가스탱크(73)에는 메인티넌스용 밸브(도시생략)가 설치되어 있으며, 이 밸브를 통하여 소정 시기에 내부의 불응축가스를 꺼낸다.

(기액분리기(72)의 설명)

기액분리기(72)는, 제1도에 나타낸 바와 같이, 보조흡수기(71) 및 불응축가스탱크(73)의 하부에 배치되며, 기액배출통로(76)에서 유출되는 가스와 흡수액을 분리하여, 부누리된 가스를 가스배출통로(78a)를 통하여 불응축가스탱크(73)로 유도하고, 분리된 흡수액을 흡수액복귀통로(78b)를 통하여 흡수식 냉동사이클의 흡수기(19)내로 되돌리는 것이다.

구체적으로는, 기액분리기(72)는, 흡수기(19)와 불응축가스탱크(73)의 하부에 배치되며, 흡수기(19)의 하부와 불응축가스탱크(3)의 하부를 접속하는 큰 지름으로 된 환관상(丸管狀)의 접속관(78)과, 흡수기(19) 내부의 보조흡수기(71)에서 도출되어 접속관(78)내에 끼워지도록 배치되며, 보조흡수기(71)에서 기액배출통로(76)를 통하여 유출되는 불응축가스 및 흡수액을, 접속관(78)내에 있어서 불응축가스탱크(73)를 향하여 상승하는 부분으로 유도하는 작은 지름으로 된 환관상의 기액하강관(79)으로 구성되는 것으로, 본 실시예에서는 기액배출통로(76)의 펌핑관(76a)과 기액하강관(79)은 1개의 관으로 형성되어 있다.

또한, 펌핑관(76a)과 기액하강관(79)을 별체로 형성하여 흡수기(19)내 또는 접속관(78)내에서 접속하여도 된다.

접속관(78) 및 기액하강관(79)은, 2중 배치된 후에 'U'자상으로 형성하여 설치된 것으로서, 접속관(78)내에 있어서의 흡수액의 수위는 흡수기(19)내의 저농도 흡수액의 수위와 같은 수위를 가지며, 액면(液面)의 상측이 가스를 불응축가스탱크(73)로 유도하는 가스배출통로(78a), 하측이 흡수액을 흡수기(19)로 되돌리는 흡수액복귀통로(78b)의 역할을 한다.

기액하강관(79)의 개방단은, 상기한 바와 같이 접속관(78)내에 있어서 불응축가스탱크(73)을 향하여 상승하는 부분에 설정되어 있다. 따라서, 기액하강관(79)에서 배출된 불응축가스는 흡수액내를 상승하여 흡수액에서 분리된 후에 가스배출통로(78a)를 통하여 불응축가스탱크(73)로 유도된다. 또한, 본 실시예에서는 기액하강관(79)의 개방단을 액면보다 하측에 설정하였으나 상측에 설정하여도 된다. 다만, 보조흡수기(71)의 사이폰 작용을 원활하게 하기 위해서는 낙차를 크게 하여야 하기 때문에 되도록 하측에 설치하는 것이 좋다.

또, 기액하강관(79)에서 배출된 흡수액은, 흡수기(19)내의 액면가 가스배출통로(78a)내의 액면을 같게 하는 작용에 의하여 흡수액이 이동함으로써 흡수기(19)로 되들어간다.

또한, 흡수액복귀통로(78b)의 선단(78c)을 흡수기(19)의 바닥에서 돌출시킴으로써, 접속관(78)내로 이물질등이 유입되는 문제점을 방지할 수 있다.

[실시예 1의 작동]

계속해서, 흡수식 공조장치(1)의 냉방운전의 작동 및 이 냉방운전을 할 때의 가스추출장치(70)의 작동을 설명한다.

(냉방운전의 작동설명)

흡수식 공조장치(1)가 기동되면, 각 전기기능부품의 작동에 의하여 가열수단(2) 및 흡수식 냉동사이클(3)이 작동한다.

흡수식 냉동사이클(3)은, 가열수단(2)이 비등기(14)를 가열함으로써 고온재생기(15)에서 저농도 흡수액으로부터 기화냉매가 얻어짐과 아울러, 저온재생기(16)에서 중농도 흡수액으로부터 기화냉매가 얻어진다.

고온재생기(15) 및 저온재생기(16)에서 얻어진 기화냉매는, 응축기(17)에서 응축되어 액화된 후, 증발기(18)의 증발용 열교환기(42)에 살포되고, 증발용 열교환기(42)내의 냉온수에서 기화열을 빼앗아 증발된다. 따라서, 증발용 열교환기(42)를 통과하여 냉각된 냉온수는 실내공조수단(4)의 실내 열교환기(54)에 공급되어 실내를 냉방한다.

증발기(18)내에서 증발된 기화냉매는 원통형상의 칸막이벽(46) 상측을 통과하여 흡수기(19)내로 유입된다.

한편, 흡수기(19)내에서는 저온재생기(16)에서 공급되는 고농도 흡수액이 흡수용 열교환기(44)에 살포되며, 이 고농도 흡수액에 증발기(18)에서 유입된 기화냉매가 흡수된다. 또한, 기화냉매가 고농도 흡수액에 흡수될 때에 발생하는 흡수열은 흡수용 열교환기(44)에 의해서 흡수되어 흡수능력의 저하가 방지된다.

또한, 흡수기(19)에서 기화냉매를 흡수한 고농도 흡수액은 저농도 흡수액이 되어 용액펌프(48)에 의해서 다시 비등기(14)내로 복귀되며, 상기한 사이클을 반복한다.

(가스추출장치(70)의 작동설명)

흡수식 냉동사이클(3)에 의한 냉방운전중에 기화냉매가 고농도 흡수액에 흡수되어 흡수기(19)내가 증발기(18)내에 비해 부압상태가 되기 때문에, 증발기(18)내에서 증발된 기화냉매가 원통형상의 칸막이벽(46)의 상측을 통과하여 흡수기(19)내로 유입될 때에 제1도의 화살표A로 나타내는 기류가 발생한다. 한편, 흡수식 냉동사이클(3)내에서는 부식성이 강한 흡수액의 작용에 의하여 조금씩 부식되어 불응축가스가 발생한다. 그리고, 발생된 불응축가스는 제1도의 화살표A로 나타낸 기류에 의하여 흡수기(19)의 하부에 고이게 된다.

또, 흡수식 냉동사이클(3)에 의한 냉방운전중에 흡수액 살포구(45)에 공급되는 고농도 흡수액의 일부가 흡수액 도입통로(75)를 구성하는 액관(75a)에서 오리피스(75c)를 통하여 보조흡수기(71)내로 공급된다. 따라서, 보조흡수기(71)내의 고농도 흡수액의 액면이 서서히 상승하게 된다. 이와 같이 고농도 흡수액의 액면이 상승하여 기액흡인통로(76b)의 정상부에 도달하게 되면, 고농도 흡수액이 기액배출통로(76)로 유입됨과 아울러 고농도 흡수액의 액면이 기액흡입구(76c)의 상단으로 하강할 때까지 펌핑관(76a)을 통하여 하측으로 낙하된다. 고농도 흡수액이 펌핑관(76a)을 낙하하는 작용에 의하여 보조흡수기(71)내에 있던 불응축가스가 기액배출통로(76)(기액흡인통로 76b))로 흡입되고, 다음 번의 고농도 흡수액이 낙하될 때에 고농도 흡수액과 함께 기액하강관(79)을 통하여 불응축가스탱크(73)를 향하여 상승하는 접속관(78)내의 흡수액으로 배출된다.

이 결과, 기액하강관(79)에서 배출된 불응축가스는 흡수액내를 상승하여 흡수액에서 분리된 후, 가스배출통로(78a)를 통하여 상측의 불응축가스탱크(73)내로 유도된다. 또, 기액하강관(79)에서 배출된 흡수액은 접속관(78)내와 흡수기(19)내의 수위가 같게 되도록 작용하기 때문에, 기액하강관(79)에서 배출되는 흡수액에 의한 불응축가스탱크(73)를 향하여 상승하는 측의 접속관(78)내부의 흡수액 증가에 의하여 흡수기(19)로 되돌아간다.

한편, 보조흡수기(71)내의 불응축가스가 기액배출통로(76)내로 흡입됨으로써 흡수기(19)의 하부에 고여있던 불응축가스가 가스도입통로(74)를 통하여 보조흡수기(71)내로 흡입된다.

[실시예 1의 효과]

가스추출장치(70)의 기액분리기(72)는, 가스배출통로(78a)와 흡수액복귀통로(78b)를 공통의 접속관(78)으로 형성함으로써, 이 접속관(78)이 종래의 분리용기의 기능을 다하게 된다. 따라서, 분리용기를 형성할 필요가 없음과 아울러 가스배출통로(78a) 및 흡수액복귀통로(78b)의 접속도 필요없게 된다.

또, 기액하강관(79)은 흡수기(19)의 내부에서 접속관(78)내로 끼워져 배치되기 때문에, 기액분리기(72)에 있어서의 용접개소를 없게 할 수 있다.

이 결과, 기액분리기(72)는, 종래에 비해 부품수가 크게 감소됨과 아울러 용접개소도 제로로 할 수 있기 때문에, 기액분리기(72)에 필요로 하는 비용을 매우 낮게 억제할 수 있으며, 결과적으로 흡수식 공조장치(1)의 비용을 낮게 억제할 수 있다.

또, 기액분리기(72)에 용접개소가 없기 때문에, 기액분리기(72)에서 흡수식 냉동사이클(3)내로 공기가 침입하는 일이 없어 흡수식 공조장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

보조흡수기(71)는 흡수기(19) 내부에 배치하여 설치되기 때문에, 보조흡수기(71)의 각 접합부에, 예를 들어 누출현상이 발생하더라도, 흡수식 냉동사이클내로 공기가 침입하는 일이 발생하지 않는다. 즉, 보조흡수기(71)를 통하여 공기가 침입할 우려가 없어 흡수식 공조장치(1)의 신뢰성을 높일 수 있다.

보조흡수기(71)를 냉각수배관(77)으로 냉각함으로써, 보조흡수기(71)내에서 기화냉매가 흡수액에 흡수될 때에 발생되는 흡수열을 제거하여 흡수능력의 저하를 방지할 수 있기 때문에, 보조흡수기(71)내에서 흡수액에 기화냉매를 확실하게 흡수시킬 수 있다. 이 결과, 기액분리기(72)에 공급되는 가스중의 기화냉매가 확실하게 제거되므로, 기액분리기(72)에서 불응축가스탱크(73)로 불응축가스만을 보낼 수 있다.

따라서, 불응축가스탱크(73)가 포화상태가 되는 시기를 늦출 수 있어, 불응축가스탱크(73)의 가스제거작업의 빈도를 감소시킬 수 있음과 아울러, 불응축가스의 반송능력을 향상시킬 수 있다.

보조흡수기(71)를 2장의 프레스 성형판(71a)을 접합하여 편평하게 형성하였기 때문에, 보조흡수기(71)를 수용하는 흡수기(19)의 용적의 대형화를 회피할 수 있다.

기액배출통로(76)의 상류측에 형성된 기액흡인통로(76b)에 의한 사이폰 작용에 의하여, 보조흡수기(71)내의 불응축가스가 기액분리기(72)로 공급되고, 또 흡수기(19)내의 불응축가스를 가스도입통로(74)를 통하여 보조흡수기(71)내로 도입할 수 있다. 따라서, 흡수식 냉동사이클내의 불응축가스를 보조흡수기(71) 및 기액분리기(72)로 유도하기 위한 장치(예를 들어, 펌프장치)가 필요없게 되어, 불응축가스를 불응축가스탱크(73)로 추출하기 위한 비용을 낮게 억제할 수 있다.

[실시예 2]

제7도는 실시예 2를 나타내는 가스추출장치(70)의 개략 구성도이다.

상기 실시예 1는 기액혼합수단의 일예로서, 고농도 흡수액의 사이폰 작용에 의하여 고농도 흡수액인 흡수액과 불응축가스를 교호로 유출시키는 보조흡수기(71)를 예로 나타내었으나, 실시예 2의 기액혼합수단은 실시예 1의 사이폰 작용 대신에 용액펌프(48)에서 압송되는 흡수액의 분사를 이용한 이젝터(80)를 이용한 것이다.

이젝터(80)는 화살표A로 나타내는 기류에 의하여 흡수기(19)의 하부에 고인 불응축가스를 흡입하기 위하여, 흡수기(19)의 하부에서 개방되는 벤투리관(81)과, 용액펌프(48)에서 압송되는 흡수액의 일부를 벤투리관(81)내로 분사하는 노즐(82)로 구성되는 것으로, 용액펌프(48)에 의해서 압속되는 흡수액의 일부를 노즐(82)로 유도하기 위하여 저농도 흡수액관(47)에서 분기된 이젝터용 저농도 흡수액관(47a)을 구비한다.

벤투리관(81)은, 노즐(82)에서 분사된 흡수액의 분사력에 의하여, 벤투리관(81)의 개방부에서 불응축가스가 분사된 흡수액과 함께 벤투리관(81)내로 흡입된다. 또, 벤투리관(81)은 기액분리관(72)을 구성하는 기액하강관(79)의 상단에 접속되어 있으며, 벤투리관(81)내로 흡입된 불응축가스는 흡수액과 함께 기액하강관(79)을 통하여 접속관(78)의 가스배출통로(78a)내로 유도된다.

이 결과, 기액하강관(79)에서 배출된 불응축가스는 흡수액내를 상승하여 흡수액에서 분리되며, 가스배출통로(78a)를 통하여 상측의 불응축가스탱크(73)내로 유도된다.

또한, 기액하강관(79)에서 배출된 흡수액은, 접속관(78)내와 흡수기(19)내의 수위가 같게 되도록 작용하기 때문에, 기액하강관(79)에서 배출되는 흡수액에 의한 접속관(78)내부의 흡수액의 증가에 의하여 흡수기(19)로 되돌아간다.

이 실시예 2의 이젝터(80)는, 실시예 1의 보조흡수기(71)에 비해 간단한 구조로 구성되기 때문에, 실시예 1에 비해 기액혼합수단에 관한 비용을 억제할 수 있다.

[실시예 3]

제8도는 실시예 3을 나타내는 기액분리기(72)의 요부단면도이다.

상기 실시예 1, 2에서는 기액하강관(79)을 접속관(78) 내부에 삽입한 2중관 구조의 예를 나타내었으나, 이 실시예 3는 접속관(78) 중간에 기액하강관(79)을 용접에 의하여 접속한 것이다. 또한, 실시예 3은 접속관(78)내에 삽입된 기액하강관(79)이 상측을 향하도록 설치된 것이다.

이 실시예 3에서는, 기액분리기(72)에 있어서의 용접개소가 접속관(78)과 기액하강관(79)이 접속되는 1곳만으로 할 수 있기 때문에, 종래 기술에 비해 용접개소가 크게 감소됨으로써 제조비용을 낮게 억제할 수 있다.

또, 접속관(78) 중간에 기액하강관(79)을 용접에 의하여 접속함으로써 상기 실시예 1 실시예 2와 같이 기액혼합수단(실시예 1의 보조흡수기(71) 및 실시예 2에서의 이젝터(80) 참조)을 흡수식 냉동사이클(3)내에 설치한 경우는 물론, 기액혼합수단을 흡수식 냉동사이클(3) 외부에 설치한 경우에도 적용할 수 있다.

[실시예 4]

제9도는 실시예 4를 나타내는 기액분리기(72)의 요부단면도이다.

실시예 4는 상기 실시예 3와 마찬가지로 접속관(78) 중간에 기액하강관(79)을 용접에 의하여 접속한 것으로서, 접속관(78)내에 삽입된 기액하강관(79)이 하측을 향하도록 설치한 것이다. 또한, 이 제4실시예는 제3실시예와 같은 효과를 가진다.

[변형예]

상기한 실시예에서는, 보조흡수기(71)를 2장의 프레스 성형판(71a)을 접합하여 형성하였으나, 원통형상, 상자형상 등 그 외의 용기에 의하여 보조흡수기(71)를 형성하여도 된다.

상기한 실시예에서는, 보조흡수기(71)를 흡수기(19)내에 배치한 예를 나타내었으나, 증발기(18)내에 배치하여도 된다.

상기한 실시예에서는, 냉각수단의 일례로서 흡수용 열교환기(44)에서 분기된 냉각수배관(77)을 이용하였으나, 다른 냉각부재를 보조흡수기(71)등에 접촉시켜서 흡수열을 빼앗도록 형성하여도 된다.

상기한 실시예에서는, 냉각수단이 보조흡수기(71)의 중앙부분을 냉각하도록 형성한 예를 나타내었으나, 프레스 성형판(71a)의 단부에 냉각수단을 접촉시켜서 냉각하여도 된다.

상기한 실시예에서는, 불응축가스가 흡수기(19)의 하부에 고이도록 형성하고, 가스를 흡입하는 가스도입통로(74)의 입구를 흡수기(19)의 하부에 설치한 예를 나타내었으나, 다른 부분(예를 들면, 흡수기의 상부)에 불응축가스가 고이도록 형성하고, 이 불응축가스가 고여 있는 부분에 가스도입통로(74)의 입구를 형성하여도 된다.

상기한 실시예에서는, 프레스 성형판(71a)을 납땜할 때에 가스추출관(74a)과 펌핑관(76a)을 일체로 납땜한 예를 나타내었으나, 액관(75a)도 일체로 납땜하여도 되고, 또 가스추출관(74a), 펌핑관(76a)은 보조흡수기(71)에 끼워넣은 것 만으로도 된다. 또, 액관(75a)은 보조흡수기(71)에 코킹하여 접합하여도된다.

상기한 실시예에서는, 흡수식 냉동사이클의 일례로서 2중 효용형의 흡수식 냉동사이클(3)을 예로 나타내었으나, 1중 효용형의 흡수식 냉동사이클로 하여도 되고, 3중 이상의 다중 효용형의 흡수식 냉동사이클이어도 된다. 또, 저온재생기(16)내에 중농도 흡수액을 주입할 때, 저온재생기(16)의 상측에서 주입하는 예를 나타내었으나, 하측에서 주입하여도 된다.

가열수단(2)의 가열원으로서 가스버너(11)를 이용하였으나, 석유버너나 전기히턴를 이용하거나, 다른 장치(예를 들어, 내연기관)의 배기열을 이용하여도 된다.

응축용 열교환기(37), 증발용 열교환기(42), 흡수용 열교환기(44)를 코일형상으로 형성한 예를 나타내었으나, 튜브 앤드 핀이나, 적층형 열교환기 등 다른 형식의 열교환기를 이용하여도 된다.

흡수액의 일례로서 브롬화 리튬 수용액을 예로 나타내었으나, 냉매로서 암모니아, 흡수제로서 물을 이용한 암모니아 수용액 등 다른 흡수액을 이용하여도 된다.

열매체의 일례로서 수돗물을 이용하고 냉각수회로의 냉각수와 공용한 예를 나타내었으나, 냉각수회로의 냉각수는 다른 부동액이나 오일 등 다른 열매체를 이용하여도 된다.

Claims (9)

1. a) 흡수액을 가열하는 가열수단과, b) 상기 가열수단으로 흡수액을 가열함으로써 흡수액의 이루를 기화시키는 재생기, 상기 재생에서 발생되는 기화냉매를 냉각하여 액화시키는 응축기, 상기 응축기에서 액화된 액화냉매를 저압하에서 증발시키는 증발기, 상기 증발기에서 증발된 기화냉매를 흡수액에 흡수시키는 흡수기, 상기 흡수기내의 흡수액을 상기 재생기로 압송하는 용액펌프를 구비하는 흡수식 냉동사이클과, c) 상기 흡수식 냉동사이클내의 불응축가스를 도입함과 아울러 상기 흡수식 냉동사이클내의 흡수액의 일부를 도입하고, 도입된 불응축가스와 흡수액을 유출시키는 기액혼합수단과, d) 불응축가스를 저장하는 불응축가스탱크와, e) 상기 기액혼합수단에서 유출되는 불응축가스 및 흡수액이 도입되고, 도입된 불응축가스와 흡수액을 분리하여, 분리된 불응축가스를 상기 불응축가스탱크로 유도하고, 분리된 흡수액을 상기 흡수식 냉동사이클내로 유도하는 기액분리기를 구비한 흡수식 공조장치에 있어서, 상기 기액분리기는, 상기 흡수기 및 상기 불응축가스탱크의 하부에 배치되며, 상기 흡수기내와 상기 불응축가스탱크를 접속하는 접속관과, 상기 기액혼합수단에서 유출되는 불응축가스 및 흡수액을, 상기 접속관내에 있어서 상기 불응축가스탱크를 향하여 상승하는 부분으로 유도하는 기액하강관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기액혼합수단은 상기 흡수기의 내부에 배치되며, 상기 기액하강관은 상기 흡수기의 내부에서 상기 접속관내로 끼워지도록 배치된 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 기액하강관은 상기 접속관 중간에 접속된 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 일항에 있어서, 상기 기액혼합수단은 냉각수단에 의하여 냉각되어, 불응축가스와 함께 내부로 도입된 기화냉매가 흡수액에 흡수될때에 발생하는 흡수열이 제거되는 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
6. 제1항 내지 제3항중 어느 일항에 있어서, 상기 기액혼합수단은, 상기 흡수식 냉동사이클의 불응축가스 분위기내로 개방되는 벤투리관과 상기 용액펌프에서 압송되는 흡수액의 일부를 상기 벤투리관내로 분사하는 노즐을 구비한 이젝터이고, 상기 벤투리관에서 흡수액과 함께 흡입된 불응축가스가 상기 기액하강관으로 유도되는 것을 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.
9. 제4항에 있어서, 상기 기액혼합수단에서 상기 기액하강관으로 불응축가스 및 흡수액을 유도하는 기액배출통로는, 상기 기액혼합수단내로 도입된 흡수액을 하측으로 낙하시키기 위하여, 상기 기액혼합수단에서 하측으로 수직상태로 형성됨과 아울러 상기 기액혼합수단내에서 흡수액 및 불응축가스를 흡인하는 기액흡입구측이 하측을 향하여 형성되고, 상기 기액배출통로에서 상기 기액분리기로 낙하되는 흡수액의 작용에 의하여, 상기 기액혼합수단내의 불응축가스가 상기 기액흡입구에서 상기 기액배출통로내로 흡인되는 것을 특징으로 하는 흡수식 공조장치.