KR100250064B1 - 흡수식 냉동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중효용 흡수식 냉동기에 관한 것으로, 저온재생기에서 고온재생기에서 발생한 냉매증기의 전량을 냉매액으로 응축시켜 냉동기의 효율을 양호하게 하고, 응축기와 냉각탑의 용량을 작게하여 가격도 저렴하게 하며, 설치면적도 적게 차지하도록 한 것이다.

본 발명은 증발기(1), 흡수기(2), 저온 재생기(3), 응축기(4) 및 고·저온 열교환기(6)(7)를 구비한 흡수식 냉동기에서 저온 재생기(3)의 내부에 설치된 전열관(22)의 출구측에 냉매액조(25)를 형성하고, 냉매액조(25)의 저면에 냉매액 배출도관(23)을 돌출되게 설치하여 배출도관(23)에 버터플라이밸브(26)를 설치하며 그 축에 레버(27)를 연결하여 부구(28)를 설치하여서 냉매액의 수위의 고저에 의하여 버터플라이 밸브(26)가 개폐되도록 하여서 된 것이다.

Description

흡수식 냉동기

제1도는 본 발명의 실시예의 계통도.

제2도는 본 발명의 실시예의 요부사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 증발기 2 : 흡수기

3 : 저온 재생기 4 : 응축기

5 : 고온 재생기 22 : 전열관

25 : 냉매액조 26 : 버터플라이 밸브

27 : 레버 28 : 부구

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

주지하는 바와 같이 이중효용 흡수식 냉동기는 제1도에서 참조되는 바와 같이 고온 재생기(5), 저온 재생기(3), 응축기(4), 증발기(1), 흡수기(2), 고·저온 열교환기(6)(7) 등을 구비하여 고온 재생기(5)에서 발생한 냉매증기를 저온 재생기(3)의 전열관(22)에서 응축시킨 냉매액과 저온 재생기(3)에서 증발한 냉매증기가 응축기(4)에 유입되어 냉각관(10`)의 냉각수로 냉각 응축한 냉매액을 관로(15)를 경유하여 증발기(1)의 용액받이(24)에 유입하고, 상기 냉매액을 냉매펌프(9)에 의하여 도관(17)을 경유, 냉매분무장치(12)에서 증발기(1)내의 냉수관(14)에 살포되어 증발기(1)내의 압력에 상당하는 온도에서 냉매액이 증발될 때 발생되는 기화열로서 냉수관(14)에 공급되는 물을 냉각하여 냉각된 물을 냉방의 용도로서 사용하며, 증발기(1)에서 증발한 냉매증기는 분리판(11)에서 수분이 분리된 후 흡수기(2)에 유입되어 그 냉매증기는 흡수액 분무장치(13)에서 살포되는 중간농도의 흡수액에 흡수되며, 이때의 흡수액은 냉매증기의 잠열에 의하여 온도가 상승되므로 냉각관(10)으로 공급되는 냉각수에 의하여 냉각시킨다.

그리고 냉매증기를 흡수하여 흡수능력이 약화된 묽은 농도의 흡수액은 흡수기(2)의 저부의 모인 다음 흡수액 펌프(8)에 의하여 저온 열교환기(7)를 경우 가열되어 일부는 도관(20`)으로 저온 재생기(3)에 유입시켜 전열관(22)에 의하여 증발시킴과 동시에 일부는 도관(20)으로 고온 열교환기(6)를 경유하여 도관(18)을 거쳐 고온 재생기(5)에 유입시켜서 묽은 용액의 흡수액을 버어너에 의하여 가열하면 흡수(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 유출된 중간농도의 흡수액과 혼합되어 저온 열교환기(7)에 유입되고 흡수액 펌프(8`)에 의하여 도관(16)을 통하여 흡수액 분수장치(13)에서 분무되어, 고온 재생기(5)에서 발생한 냉매증기는 저온 재생기(3)의 전열관(22)을 통과하면서 저온 열교환기(7)에서 가열되어 저온 재생기(3)로 유입된 묽은 농도의 흡수액을 가열하여 흡수액중의 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)에서 연결관(10``)을 경유하여 유입되는 냉각수에 의하여 냉각 응축되어 냉매액으로 되어 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 흡수액과 열교환된 흡수액과 도관(19)에서 합류한 후 저온 열교환기(7)를 경유하여 중간농도의 흡수액으로 되어 흡수액 펌프(8`)에 의하여 흡수액 분부장치(13)에서 살포되는 동작을 반복하게 되는 것이다.

그러나 이중효용식 흡수식 냉동기는 고온 재생기(5)에서 발생한 냉매증기가 저온 재생기(3)에 설치한 전열관(22)에서 저온 열교환기(7)를 경유하여 유입되는 묽은 농도의 흡수액을 가열 증발시킨 후 냉각 응축된 냉매액만이 소정의 온도로서 응축기(4)에 유입되어야 그 효율이 양호하게 되는 것이나, 상기한 종래의 흡수식 냉동기는 고온 재생기(5)에서 증발된 냉매증매기가 저온 재생기(3)의 전열관(22)에서 묽은 농도의 흡수액과 열교환되어 냉매액으로 액화 응축 될 때 냉매액에 냉매증기가 포함되어 응축기(4)에 유입되므로서 냉동기의 효율이 떨어지게 될 뿐 아니라 응축기(4)에 유입되는 냉매액에 포함된 냉매증기를 액화 응축 시키려면 응축기의 응축 용량 및 펌프의 용량을 크게 하여야 하므로 냉동기 전체의 부피가 커지게 되고, 응축기의 응축 용량 및 펌프의 용량이 커지게 되면 냉각탑의 용량도 커져야 하므로 가격이 비싸지고 설치면적도 많이 차지하게 되는 문제점이 있게 되는 것이다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 저온 재생기에 설치된 전열관의 출구와 응축기의 연결도관 사이에 제어 밸브를 설치하여 연결 도관을 흐르는 냉매액에 냉매증기가 포함되는 것을 억제하는 것을 고려할 수 있으나 제어밸브의 조정에는 숙련된 기술을 요할 뿐 아니라 냉동기의 운전조건이 변경되는 경우에는 다시 제어 밸브를 조정하여야 하므로 번잡한 문제점 등이 있게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하여 이중효용 흡수식 냉동기의 저온 재생기에서 고온 재생기에서 발생한 냉매증기의 전량이 냉매액으로 액화 응축될 수 있도록 한 흡수식 냉동기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 가열원을 설치한 고온 재생기와, 상기 고온 재생기에서 발생된 냉매증기를 가열원으로 하는 재생기와, 저온 재생기 내에 설치한 전열관과 저온 재생기에서 발생된 냉매액 및 냉매증기를 냉각하는 응축기와, 상기 응축기에서 발생된 냉매액에 의하여 냉수를 생성하는 증발기와, 상기 증발기에서 증발된 냉매증기를 흡수하는 흡수기와, 상기 흡수기에서 발생된 묽은 농도의 흡수액을 상기 고온 재생기에서 발생된 진한농도의 흡수액에 의하여 가열하는 고·저온 열교환기를 구비한 흡수식 냉동기에 있어서, 상기 저온 재생기의 전열관 출구에 냉매액조를 형성하고, 냉매액조의 저면에 냉매액 배출도관을 돌출되게 설치하여 배출도관에 냉매액의 수위의 고저에 의하여 개폐되는 밸브를 설치한 것이다.

이하 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

본 발명은 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 가열원을 설치한 고온 재생기(5)와, 상기 고온 재생기(5)에서 발생된 냉매증기를 가열원으로 하는 저온 재생기(3)와, 상기 저온 재생기(3)에 설치된 전열관(22)과 저온 재생기(3)에서 발생된 냉매액 및 냉매증기를 냉각하는 응축기(4)와, 상기 응축기(4)에서 발생된 냉매액에 의하여 냉수를 생성하는 증발기(1)와, 상기 증발기(1)에서 증발된 냉매증기를 흡수하는 흡수기(2)와, 상기 흡수기(2)에서 발생된 묽은 농도의 흡수액을 상기 고온 재생기(5)에서 발생된 진한 농도의 흡수액에 의하여 가열하는 고·저온 열교환기(6)(7) 등을 구비한 종래의 이중효용 흡수식 냉동기에서, 상기 저온 재생기(3)의 내부에 설치한 전열관(22)의 출구측에 냉매액조(25)를 형성하고, 냉매액조(25)의 저면에 냉매액 배출도관(23)를 돌출되게 설치하여 배출도관(23)에 버터플라이 밸브(26)를 설치하며, 그 축에 레버(27)를 연결하여 부구(28)를 설치하여서 냉매액의 수위의 고저에 의하여 버터플라이 밸브(26)가 개폐되도록 하여서 된 것이다.

상기한 실시예에서는 배출도관(23)에 버터플라이 밸브(26)를 설치한 것에 대하여 설명하였으나, 이에 국한되지 않고 볼 밸브 등을 설치하여도 좋다.

이상과 같이 본 발명은 고온 재생기(5)의 가열에 의하여 리튬브로마이드 수용액에 흡수되어 있던 냉매액에 증발에 의하여 생성된 냉매증기는 저온 재생기(3)의 내부에 설치된 전열관(22)으로 유입되어 저온 열교환기(7)를 경유하여 저온 재생기(3)에 유입되는 묽은 농도의 흡수액을 가열하면서 응축 액화되어 냉매액으로 되어 냉매액조(25)에 유입됨과 동시에 저온 재생기(3)의 묽은 농도의 흡수액은 가열에 의하여 냉매가 증발하여 중간농도의 흡수액으로 되어 도관(21)을 경유하여 저온 열교환기(7)에 유입된다.

이때 전열관(22)에서 액화되지 못한 냉매증기가 냉매액조(25)에 유입될 때에는 냉매액조(25)에 유입되는 냉매액의 양은 작고 냉매액조(25)의 냉매액 배출도관(23)에 설치된 버터플라이 밸브(26)는 냉매액의 수위의 고저에 의하여 승강되는 부구(29)에 의하여 개폐되도록 되어 있어서 냉매액조(26)의 냉매액 수위가 낮아서 버터플라이 밸브(26)가 닫쳐진 상태에 있게 되므로 전열관(22)에서 냉매증기의 정체현상이 생겨 냉매액에 포함된 냉매증기가 전열관(22)에서 액화되며, 전열관(22)에서 액화된 냉매액이 냉매액조(25)에 유입되어 냉매액의 수위가 높아져서 버터플라이 밸브(26)가 열리면 냉매액만이 냉매액 배출도관(23)으로 배출되어 응축기(4)에 유입되고 다시 냉매액의 수위가 낮아지면 버터플라이 밸브(26)는 닫쳐져서 전열관(22)에서 냉매증기가 완전히 액화되는 동작을 반복하여 냉매액 배출도관(23)으로는 냉매액만이 응축기(4)로 유입되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 저온 재생기에 설치된 전열관의 출구측에 냉매액조를 형성하고 배출도관에 밸브를 설치하여 전열관에서 액화된 냉매액만이 응축기에 유입되도록 하므로서 고온 재생기에서 증발된 냉매증기와 저온 재생기에 유입되는 묽은 농도의 흡수액과의 열교환이 양호하게 되어 냉동기의 효율을 향상시키고, 냉매증기가 완전히 액화된 냉매액만이 응축기에 유입되므로 응축기의 용량을 작게 만들 수 있으므로 냉동기의 부피를 그 만큼 축소시킬 수 있으며, 응축기 용량의 축소에 의하여 냉각탑의 용량 및 펌프의 용량도 줄일 수 있으므로 가격이 저렴하고 설치면적을 적게 차지하는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 가열원을 설치한 고온 재생기와, 상기 고온 재생기에서 발생된 냉매증기를 가열원으로 하는 저온 재생기와, 상기 저온 재생기의 전열관과 저온 재생기에서 발생된 냉매액 및 냉매증기를 냉각하는 응축기와, 상기 응축기에서 발생된 냉매액에 의하여 냉수를 생성하는 증발기와, 상기 증발기에서 증발된 냉매증기를 흡수하는 흡수기와, 상기 흡수기에서 발생된 묽은농도의 흡수액을 상기 고온 재생기에서 발생된 진한농도의 흡수액에 의하여 가열하는 고·저온 열교환기를 구비한 흡수식 냉동기에 있어서, 저온 재생기의 전열관 출구에 냉매액조를 형성하고, 냉매액조의 저면에 냉매액 배출도관을 돌출되게 설치하여 배출도관에 냉매액의 수위의 고저에 의하여 개폐되는 밸브를 설치하여서 된 흡수식 냉동기.