KR100339010B1 - Bubble-type absorber for absorption heating and cooling system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GAX(Generated Absorption heat eXchanger) 사이클 흡수식 냉난방기의 GAX, SCA(Solution Cooled Absorber), HCA(Hydraulic Cooled Absorber)로 구성되는 흡수기에 관한 것으로서, 흡구기의 구조가 개선됨으로써, 흡수능력과 시스템 효율의 향상으로 고효율 소형화를 달성할 수 있는 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기에 관한 것이다.The present invention relates to an absorber composed of GAX, GAC (Solution Cooled Absorber), and HCA (Hydraulic Cooled Absorber) of a GAX (Generated Absorption Heat eXchanger) cycle absorption air conditioner. The present invention relates to a bubble type absorber for absorption type air conditioners capable of achieving high efficiency and compactness.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강용액을 생성하기 위해 상부로부터 하측방향으로 HCA, SCA, GAX 순으로 일체화된 흡수기와, 상기 흡수기에서 생성된 강용액을 냉매증기 및 약용액으로 분리시키는 재생기와, 상기 재생기에서 분리된 냉매증기를 냉매액으로 변환시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매액을 증발시키는 증발기가 포함되는 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 흡수기에는 약용액이 충만되고, 상기 증발기로부터 공급된 냉매증기가 유입되어 약용액에 흡수되므로 강용액이 생성되어 상기 흡수기의 외부로 배출될 수 있도록 상기 GAX의 하단에 입구가 형성되고, 상기 HCA의 상단에 출구가 형성되며, 상기 GAX, SCA, HCA 각각의 하단으로 냉매증기를 분배하는 분배관이 삽입된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an absorber integrated in the order of HCA, SCA, GAX from the top to the bottom in order to produce a strong solution, and a regenerator for separating the strong solution generated in the absorber into the refrigerant vapor and the medicinal solution And, a condenser for converting the refrigerant vapor separated from the regenerator into a refrigerant liquid and an evaporator for evaporating the refrigerant liquid condensed in the condenser, wherein the absorber is filled with a medicinal solution and supplied from the evaporator. The refrigerant vapor is introduced into and absorbed by the medicinal solution, so an inlet is formed at the lower end of the GAX, and an outlet is formed at the upper end of the HCA so that a strong solution is generated and discharged to the outside of the absorber. Distributing pipe for distributing the refrigerant vapor to the lower end of each HCA is characterized in that it is inserted.
Description
본 발명은 GAX(Generated Absorption heat eXchanger) 사이클 흡수식 냉난방기의 GAX, SCA(Solution Cooled Absorber), HCA(Hydraulic Cooled Absorber)로 구성되는 흡수기에 관한 것으로서, 특히 그 구성을 상부로부터 하측방향으로 HCA, SCA, GAX 순으로 일체형으로 설치하고 약용액은 하부로부터 공급되고 냉매증기는 분배관을 통하여 공급되는 동시에 버블을 발생시키면서 흡수에 적합한 유로를 구성함으로써 흡수능력과 시스템 효율의 향상으로 고효율 소형화를 달성할 수 있는 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기에 관한 것이다.The present invention relates to an absorber consisting of GAX (Solution Cooled Absorber) of GAX (Generated Absorption heat eXchanger) cycle absorption air conditioner, HCA (Hydraulic Cooled Absorber), in particular the configuration from the top to the lower side HCA, SCA, It is installed in one piece in order of GAX, and medicinal solution is supplied from the bottom and refrigerant vapor is supplied through the distribution pipe, and at the same time, it generates bubbles and creates a flow path suitable for absorption, which can achieve high efficiency and compactness by improving absorption capacity and system efficiency. It relates to a bubble type absorber for absorption type air conditioner.
일반적으로, 흡수식 냉난방기는 기본적으로 재생기, 응축기, 증발기, 흡수기 등의 4개 요소로 구성되는데, 통상적으로 흡수기로 사용되는 열교환기는 크게 쉘앤튜브(shell and tube)형 열교환기와 플레이트형이 있는 바, 여기서는 플레이트 열교환기를 사용한 경우로서 특히, GAX(Generated Absorption heat eXchanger) 타입의 흡수식 시스템은 흡수기를 HCA(Hydraulic Cooled Absorber), SCA(Solution Cooled Absorber), GAX(Generated Absorption heat eXchanger)로 구성되는 바, HCA는 기존의 흡수기와 같은 기능이며, GAX와 SCA는 낭비되는 열량을 재이용함으로써 효율 향상을 시키는 진보된 흡수기이다.Generally, absorption type air conditioner is basically composed of four elements such as regenerator, condenser, evaporator, absorber, etc. In general, the heat exchanger used as the absorber is largely a shell and tube type heat exchanger and a plate type. Especially in the case of using plate heat exchangers, the absorbent system of the type GAX (Generated Absorption heat eXchanger) is composed of a hydraulic cooled absorber (HCA), a solution cooled absorber (SCA) and a generated absorption heat eXchanger (GAX). It functions like a conventional absorber, and GAX and SCA are advanced absorbers that improve efficiency by reusing wasteful heat.
또한, 흡수식 냉난방 시스템에는 암모니아 흡수식과 리튬브로마이드(LiBr)흡수식 냉난방 시스템이 있는데, 다른 점은 암모니아 흡수식인 경우 작동 유체로서 암모니아 수용액이, 리튬브로마이드 흡수식인 경우는 리튬브로마이드 수용액이 쓰인다. 이때, 냉매는 암모니아 흡수식인 경우는 암모니아가, 리튬브로마이드 흡수식인 경우는 물이 된다. 이하에서는 암모니아 흡수식을 기준으로 설명하며 리튬브로마이드 흡수식의 경우는 각각의 유체를 바꾸어 적용하면 된다.In addition, absorption and heating systems include ammonia absorption and lithium bromide (LiBr) absorption heating and cooling systems. The difference is that ammonia solution is used as a working fluid in case of ammonia absorption, and lithium bromide solution is used in case of lithium bromide absorption. At this time, the refrigerant is ammonia in the case of ammonia absorption, and water in the case of lithium bromide absorption. The following description will be based on the ammonia absorption formula, and in the case of lithium bromide absorption formula, the respective fluids may be changed.
종래의 흡수식 냉난방 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 재생기(8)는 열원 즉, 버너(11)로 암모니아 농도가 높은 암모니아수에 열을 가하여 암모니아 증기(이하 냉매증기라 한다)와 농도가 낮은 암모니아 수용액(이하 약용액이라 한다)을 만든다. 재생기(8)의 냉매증기는 어날라이저(analyzer)(9)와 정류기(10)를 거쳐 응축기(1)로 보내지고 약용액은 흡수기(5,6,7)로 보내어 진다.In the conventional absorption type air-conditioning system, as shown in FIG. 1, the regenerator 8 heats ammonia water having a high ammonia concentration with a heat source, that is, a burner 11, thereby ammonia vapor (hereinafter referred to as refrigerant vapor) and a low ammonia aqueous solution. (Hereinafter referred to as medicinal solution) The refrigerant vapor of the regenerator (8) is sent to the condenser (1) through an analyzer (9) and rectifier (10) and the chemical solution is sent to the absorbers (5, 6, 7).
냉매증기는 응축기(1)에서 응축되어 액냉매가 되며, 이때, 난방에 이용하는 냉각수가 사용되는데, 이 냉각수는 HCA(7)의 냉각에도 이용된다. 그리고, 응축기(1)의 액냉매는 증발기(4)에서 증발되어 증기가 되는데, 이때, 필요한 열량은 냉방에 이용되는 냉각수로 공급한다. 냉매 열교환기(2)는 증발기(4) 출구의 저온 냉매증기를 고온의 응축기(1) 출구 액냉매와 상호 열교환을 통하여 과열시켜 흡수기(5,6,7)로 보내주는 역할을 하여 고효율의 사이클 시스템을 달성하는 역할을 한다.The refrigerant vapor is condensed in the condenser 1 to become a liquid refrigerant. At this time, cooling water used for heating is used, and this cooling water is also used for cooling the HCA 7. Then, the liquid refrigerant of the condenser 1 is evaporated in the evaporator 4 to be steam, in which case the required amount of heat is supplied to the cooling water used for cooling. The refrigerant heat exchanger (2) superheats the low temperature refrigerant vapor at the outlet of the evaporator (4) through the heat exchange with the liquid refrigerant at the outlet of the high temperature condenser (1) and sends the refrigerant to the absorbers (5, 6, 7). It serves to achieve the system.
흡수기(5,6,7) 상부로 유입된 냉매증기와 약용액은 흡수반응에 의하여 강용액으로 변하고 용액 펌프(13)에 의해 정류기(10)로 보내지고 흡수식 사이클을 이루게 된다.The refrigerant vapor and the medicinal solution introduced into the upper part of the absorbers (5, 6, 7) are converted into a strong solution by the absorption reaction and sent to the rectifier (10) by the solution pump (13) to form an absorption cycle.
용액 열교환기(12)는 재생기(8)에서 발생하는 고온 약용액과 GAX(5)로부터 들어오는 저온 강용액의 열교환을 통해 약용액은 온도를 내려주고 강용액은 온도를 높여서 강용액에 가열해야 하는 열량을 감소시켜 준다. 어날라이저(9)는 내부에 팩킹재(packing)를 두어 상부로 유입되는 상대적 저온의 강용액과 상대적으로 고온의 냉매 증기와의 직접 접촉에 의한 열교환을 통하여 강용액은 가열하고 냉매 증기 속에 포함된 수분을 1차적으로 응축시킨다. 정류기(10)는 어날라이저(9)에서 유입되는 냉매 증기 속에 포함되어 있는 수분을 최종적으로 응축시켜 고농도의 암모니아 증기를 만들어 응축기(1)로 보내는 역할을 한다.The solution heat exchanger 12 heats the medicinal solution by heating the high temperature chemical solution generated in the regenerator 8 and the low temperature steel solution coming from the GAX 5 and heat the strong solution by heating the steel solution. Reduces calories The analyzer 9 has a packing material therein so that the steel solution is heated and included in the refrigerant vapor through heat exchange by direct contact with the relatively low temperature steel solution flowing into the upper portion and the relatively high temperature refrigerant vapor. Condensate moisture primarily. The rectifier 10 serves to finally condense the moisture contained in the refrigerant vapor flowing from the analyzer 9 to produce a high concentration of ammonia vapor and to send it to the condenser 1.
상기한 바는 고효율의 GAX 흡수식 사이클의 개략적인 동작원리인 바, GAX 흡수기 사이클에서 흡수기의 역할은 매우 중요하고 특히, 소형화 기술은 매우 어렵다고 알려져 있다.The above is a schematic operation principle of the high efficiency GAX absorption cycle, and it is known that the role of the absorber in the GAX absorber cycle is very important, and in particular, the miniaturization technique is very difficult.
종래의 흡수기(A)로 쓰이는 플레이트(plate) 열교환기는 그 구조가 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 플레이트(P) 사이에 열교환 핀(fin)(F)이 있는 바, 약용액과 냉매증기가 흐르면서 흡수가 일어나는 흡수측인 흡수 채널(channel)과 이때 발생되는 흡수열을 냉각하는 냉각측인 냉각 채널이 있으며, 두 채널을 한 쌍으로 하여 흡수 용량에 따라 그 수를 정하고 적층하여 사용하게 된다.The plate heat exchanger used as a conventional absorber (A) has a heat exchange fin (F) between each plate (P) as shown in Figure 2 bar, the chemical solution and the refrigerant vapor There is an absorption channel (absorption channel), which is an absorption side where flow occurs, and a cooling channel, which is a cooling side, which cools the heat of absorption generated at this time. The number of two channels is paired, and the number is determined and stacked according to the absorption capacity.
일체형 열교환기는 흡수기(A)의 세 부분, 즉, GAX(5), SCA(6), HCA(7)의 기능을 모두 수행하게 되는데, 각 기능은 냉각 채널은 서로 분리되어 있으나, 흡수 채널의 경우는 GAX(5), SCA(6), HCA(7)가 서로 연속된 유로로 되어 있다. 또한 냉각 채널과 흡수 채널의 유로는 서로 독립적으로 분리되어 있다.The integral heat exchanger performs all three functions of the absorber (A): GAX (5), SCA (6) and HCA (7), each cooling channel is separated from each other, but in the case of the absorption channel GAX 5, SCA 6, and HCA 7 are continuous flow paths. In addition, the flow channels of the cooling channel and the absorption channel are separated from each other independently.
열교환기의 상부가 GAX(5)이고, 중간 부분이 SCA(6), 하부가 HCA(7)이다. 최상단부의 측면에는 냉매 열교환기로부터 유입되는 냉매증기 유입구(5b)가 있고, 최상단에는 노즐(5a)이 장착되어 있어, 이 노즐(5a)을 통해 재생기(8)로부터 보내져오는 약용액이 GAX(5)의 흡수 채널로 분배된다. GAX(5) 상부에 분사된 약용액은 냉매증기와 상부 공간에서 혼합된 다음, 흡수 채널의 유로를 따라 흐르면서 냉매증기를 흡수하고, 하부에 연결된 SCA(6), HCA(7)로 계속 유입되고 흡수되면서 강용액이 생성되고 강용액 출구(5c)를 통하여 용액 펌프(13)로 보내어 진다.The upper part of the heat exchanger is GAX 5, the middle part is SCA 6, and the lower part is HCA 7. At the top end, there is a refrigerant vapor inlet 5b introduced from the refrigerant heat exchanger, and a nozzle 5a is mounted at the top end, and the chemical solution sent from the regenerator 8 through this nozzle 5a is GAX (5). ) Into the absorption channel. The medicinal solution injected above the GAX 5 is mixed with the refrigerant vapor in the upper space, and then flows along the flow path of the absorption channel to absorb the refrigerant vapor, and continues to flow into the SCA (6) and HCA (7) connected to the lower part. As it is absorbed, a strong solution is produced and sent to the solution pump 13 through the strong solution outlet 5c.
이때, 발생되는 흡수열은 인접한 냉각 채널의 냉각 유체에 의하여 냉각된다. HCA(7)의 냉각유체는 냉각수이며, SCA(6)의 냉각유체는 HCA(7) 하단에서 나와 정류기(10)와 어날라이저(9)를 통과한 강용액이 이용되며, SCA(6)를 통과한 냉각용액은 GAX(5)에서도 냉각유체로 사용된 다음, 재생부의 용액 열교환기(12) 측으로 보내어 진다.At this time, the generated heat of absorption is cooled by the cooling fluid of the adjacent cooling channel. The cooling fluid of the HCA (7) is a coolant, and the cooling fluid of the SCA (6) is a steel solution that exits the bottom of the HCA (7) and passes through the rectifier (10) and the analyzer (9). The cooling solution passed through is also used as a cooling fluid in the GAX 5 and then sent to the solution heat exchanger 12 side of the regeneration unit.
그러나, 종래의 흡수식 냉난방기용 흡수기(A)는 냉매증기를 하단의 HCA(7)까지 원활하게 확산시키는 것이 플레이트 열교환기에서는 매우 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional absorption type air conditioner absorber (A), it is difficult to smoothly diffuse the refrigerant vapor to the HCA (7) at the lower end of the plate heat exchanger has a problem.
또한, 종래의 흡수식 냉난방기용 흡수기(A)는 흡수열을 냉각하려면 약용액이 플레이트(P) 면을 균일하게 적셔지도록 액막을 형성시켜야 하지만 이 또한 용액의 표면장력 때문에 매우 어려운 문제점이 있다.In addition, in the conventional absorption type air conditioner absorber (A), in order to cool the heat of absorption, the liquid film must be formed so that the medicinal solution is uniformly wetted on the surface of the plate (P), but this also has a very difficult problem due to the surface tension of the solution.
또한, 종래의 흡수식 냉난방기용 흡수기(A)는 GAX(5)에서 고온의 약용액이 저온의 냉매증기와 혼합에 의해 직접 열교환하고 온도가 저하되어 고온의 GAX(5) 냉각용액으로 열전달이 이루어지지 않고 이로 인하여 GAX 흡수식 사이클이 원활하게 운전되지 않는 문제점이 있다.In addition, in the conventional absorption type air conditioner-absorber (A), the hot chemical solution in GAX 5 is directly heat-exchanged by mixing with a low-temperature refrigerant vapor, and the temperature is lowered so that the heat is transferred to the high-temperature GAX 5 cooling solution. In this case, there is a problem that the GAX absorption cycle does not operate smoothly.
더불어, 종래의 흡수식 냉난방기용 흡수기(A)는 상기 문제점을 해결하기 위하여 흘러내리는 약용액의 유동과 반대인 수직방향으로 냉매증기를 유입시키는 경우도 있지만, 이 때문에 약용액의 유동이 역류하는 플러딩(flooding) 현상을 유발시켜 유체 흐름이 원활하지 않게 되는 문제점이 있다.In addition, although the conventional absorption type air conditioner absorber (A) may introduce refrigerant vapor in a vertical direction opposite to the flow of the medicinal solution flowing down to solve the above problems, the flooding of the medicinal solution flows due to this ( There is a problem that the fluid flow is not smooth by causing a flooding phenomenon.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡수기를 상부로부터 하측방향으로 HCA, SCA, GAX의 순으로 일체형으로 설치하고 그 내부에 약용액을 채운 다음, 냉매증기가 버블(bubble) 형태로 통과하도록 함으로써 고효율의 GAX 흡수식 사이클을 이룰 수 있는 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the absorber is installed integrally in the order of HCA, SCA, GAX from the top to the bottom and filled with a chemical solution therein, then the refrigerant vapor bubble ( The purpose of the present invention is to provide a bubble type absorber for absorption type air conditioner that can achieve a high efficiency GAX absorption cycle by passing through a bubble form.
도 1은 종래기술에 의한 흡수식 냉난방기 사이클 유로의 개략도,1 is a schematic diagram of an absorption air-conditioner cycle flow path according to the prior art,
도 2는 종래기술에 의한 흡수식 냉난방기의 흡수기의 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view of the absorber of the absorption type air conditioner according to the prior art,
도 3은 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기의 단면도,3 is a cross-sectional view of a bubble type absorber for absorption air conditioners according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기를 적용한 냉난방기의 개략적인 구성도이다.Figure 4 is a schematic configuration of the air conditioner to which the bubble absorber of the absorption type air conditioner according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
50 : 흡수기 51 : GAX 52 : SCA50 Absorber 51 GAX 52 SCA
53 : HCA 54 : 냉매 분배관 61 : 응축기53 HCA 54 Refrigerant Distribution Pipe 61 Condenser
62 : 냉매 열교환기 63 : 팽창 밸브 64 : 증발기62: refrigerant heat exchanger 63: expansion valve 64: evaporator
65 : 용액 펌프 66 : 감압 밸브 67 : 용액 열교환기65 solution pump 66 pressure reducing valve 67 solution heat exchanger
68 : 버너 69 : 재생기 70 : 어날라이저68: burner 69: player 70: analyzer
71 : 정류기71: rectifier
본 발명은 강용액을 생성하기 위해 상부로부터 하측방향으로 HCA(Hydraulic Cooled Absorber), SCA(Solution Cooled Absorber), GAX(Generated Absorption eXchanger) 순으로 일체화된 흡수기와, 상기 흡수기에서 생성된 강용액을 가열하여 냉매증기 및 상대적으로 농도가 낮고, 액체상태인 약용액으로 분리시키는 재생기와, 상기 재생기에서 분리된 냉매증기를 열 교환시켜 냉매액으로 변환시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매액이 열 교환되어 증발되는 증발기가 포함되는 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 흡수기는 상기 재생기에서 공급되는 약용액이 상기 흡수기 내부에 충만되고, 상기 증발기로부터 공급된 냉매증기가 유입되어 상기 냉매증기가 버블 형태로 상승되면서 약용액에 흡수되어 강용액이 생성되며, 상기 강용액이 상기 흡수기의 상단으로 배출될 수 있도록 상기 GAX의 하단에 입구가 형성되고, 상기 HCA의 상단에 출구가 형성되며, 상기 GAX, SCA, HCA 각각의 하단으로 냉매증기를 분배하는 분배관이 삽입된 것을 특징으로 한다.The present invention heats up the steel solution produced in the absorber, and the absorber integrated in the order of HCA (Hydraulic Cooled Absorber), SCA (Solution Cooled Absorber), GAX (Generated Absorption eXchanger) in order from the top to the bottom to produce a strong solution Refrigerant vapor and a relatively low concentration, the regenerator for separating into a liquid medicinal solution, a condenser for heat exchange of the refrigerant vapor separated from the regenerator to a refrigerant liquid, the refrigerant liquid condensed in the condenser heat exchange In the absorption type air-conditioner including the evaporator is evaporated, the absorber is filled with the medicinal solution supplied from the regenerator inside the absorber, the refrigerant vapor supplied from the evaporator flows into the refrigerant vapor form is about Absorbed in the solution to produce a strong solution, the strong solution may be discharged to the top of the absorber And forming an inlet to the lower end of the GAX, and an outlet formed at an upper end of the HCA, it characterized in that the minutes to distribute the refrigerant vapor to said GAX, SCA, HCA each bottom pipe is inserted.
이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
우선 참조된 도면, 도 3은 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기를 적용한 냉난방기의 개략적인 구성도이다.3 is a cross-sectional view of a bubble type absorber for absorbing air conditioners according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a air conditioner to which a bubble absorber for absorbing air conditioners according to the present invention is applied.
본 발명에 의한 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 흡수기(50)의 각부를 그 상부로부터 하측방향으로 HCA(51), SCA(52), GAX(53)의 순으로 배치하고 일체화시켰다. 약용액의 유입구(50a)와 강용액의 출구(50b)를 각각 상기 GAX(53)의 하단부와 상기 HCA(51)의 상단부에 형성시키고 흡수기(50) 내부를 용액으로 충만시키면서 하부에서 상부로 흘러 나가도록 한 것이다.Bubble absorber of the absorption type air conditioner according to the present invention, as shown in Figures 3 and 4 of the HCA (51), SCA (52), GAX (53) of each part of the absorber 50 from the upper side downward Placed in order and integrated. The inlet 50a of the chemical solution and the outlet 50b of the strong solution are respectively formed at the lower end of the GAX 53 and the upper end of the HCA 51, and the absorber 50 flows from the bottom to the top while filling the inside of the absorber 50 with the solution. It was to go out.
또한, 충만된 약용액의 하단부에 냉매증기를 주입하여 냉매증기가 버블의 형태로 부력에 의하여 상승하면서 흡수되도록 하였다. 이때, 냉배증기를 도 3에서와 같이 상기 GAX(53), SCA(52), HCA(51)의 각각에 소요되는 냉매량 만큼씩 유량별로 분지하여 공급하는 냉매 분배관(54)을 설치하였으며, 각각의 냉매 분배관(54)에는 버블의 크기를 작게 하는 동시에 분배가 용이하게 이루어지도록 상기 냉매 분배관(56)에 작은 구멍(미도시)을 다수개 형성하였다.In addition, the refrigerant vapor is injected into the lower end of the filled medicinal solution so that the refrigerant vapor is absorbed while rising by buoyancy in the form of bubbles. At this time, as shown in FIG. 3, a refrigerant distribution pipe 54 for branching and supplying each of the GAX 53, the SCA 52, and the HCA 51 by the amount of refrigerant required for each flow rate was installed. In the refrigerant distribution pipe 54, a plurality of small holes (not shown) are formed in the refrigerant distribution pipe 56 so as to reduce the size of the bubbles and to facilitate the distribution.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 흡수기는 GAX 흡수식 냉난방 사이클 시스템에서 도 4에 도시된 바와 같이 설치된다. 상기 흡수기(50)를 제외한 계통은 종래와 같으며 용액 열교환기(67)로부터 나오는 약용액은 상기 흡수기(50)의 하단으로 들어가서 SCA(52)와 HCA(51)의 흡수측 유로를 충만시킨다. 또한, 냉매열교환기(62)로부터 들어오는 냉매증기는 냉매 분배관(54)을 통해 각각 필요한 만큼씩 GAX(53), SCA(52), HCA(51)의 흡수측으로 나뉘어져 유입되는 동시에 버블이 되고, 부력에 의하여 상승되면서 약용액에 흡수된다. HCA(51) 상단으로 유출되어 나오는 강용액은 용액 펌프(13)에 의해 재생기(69)와 어날라이저(70)에서 냉매증기의 수분을 제거하는 정류 작용을 하고, SCA(52)와 GAX(53)의 냉각유체 역할을 한다. 물론, 이때에도 HCA(51)의 냉각은 난방용 냉각수를 이용한다.The absorber according to the present invention configured as described above is installed as shown in FIG. 4 in a GAX absorption heating and cooling cycle system. The system except for the absorber 50 is the same as the conventional method, and the medicinal solution from the solution heat exchanger 67 enters the lower end of the absorber 50 and fills the absorption side flow paths of the SCA 52 and the HCA 51. In addition, the refrigerant vapor coming from the refrigerant heat exchanger 62 is divided into the absorption side of the GAX 53, SCA 52, HCA 51 through the refrigerant distribution pipe 54 as necessary, respectively, and becomes a bubble at the same time, As it rises by buoyancy, it is absorbed by medicinal solution. The strong solution flowing out of the top of the HCA 51 serves to rectify the water from the refrigerant vapor in the regenerator 69 and the analyzer 70 by the solution pump 13, and the SCA 52 and the GAX 53. It acts as a cooling fluid. Of course, the cooling of the HCA 51 also uses the cooling water for heating.
미설명 부호, F는 열교환기의 핀을, P는 플레이트를 각각 나타낸다.Reference numeral F denotes a fin of the heat exchanger, and P denotes a plate, respectively.
도 4를 참조하면, 참조번호 61은 응축기를 나타내고, 63은 팽창 밸브를 나타내며, 64는 증발기를 나타내고, 66은 감압 밸브를 나타내며, 68은 버너를 나타내고, 71은 정류기를 나타낸다.4, reference numeral 61 denotes a condenser, 63 denotes an expansion valve, 64 denotes an evaporator, 66 denotes a pressure reducing valve, 68 denotes a burner, and 71 denotes a rectifier.
이와 같이, 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기는 약용액을 하부로 공급하여 흡수기(50) 내부를 충만시키고 상부로 유출시키는 동시에 충만된 약용액의 하부에 냉매증기를 작은 버블로 형성시켜 공급하고, 약용액이 충만하여 흐르기 때문에 종래기술에서 필요로 하였던 약용액 분배 노즐(5a)이 필요 없게 되며, 냉매증기의 유동은 버블의 자체 부력에 의하여 수직 상승되면서 약용액의 유동과 같은 방향이기 때문에 냉매증기가 약용액의 유동을 방해하는 현상이 일어나지 않게 된다. 또한, 냉매증기의 버블은 크기가 작을수록 약용액과의 접촉 표면적을 상당히 증가시켜 암모니아 냉매의 흡수능력을 대폭 증가시키고, 액체상태의 약용액과 액용액의 유동을 교란시키는 버블 상태의 냉매증기가 이상류로 흐르기 때문에 열전달율이 크게 증가하게 되므로 흡수시에 발생되는 흡수열의 냉각이 크게 촉진된다. 이러한 장점들 때문에 흡수기(50)의 흡수능력이 크게 향상되므로 흡수기(50)의 단순화 및 소형화를 달성하여 제작비를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the absorber of the bubble type air conditioner according to the present invention supplies the medicinal solution to the lower part to fill the absorber 50 and flows out to the upper part, and at the same time, forms the refrigerant vapor as a small bubble in the lower part of the filled medicinal solution. Since the chemical solution is filled and flows, the chemical solution dispensing nozzle 5a, which is required in the prior art, is not necessary. The flow of the refrigerant vapor is in the same direction as the flow of the chemical solution while vertically rising by the buoyancy of the bubble. Therefore, the phenomenon that the refrigerant vapor does not disturb the flow of the chemical solution does not occur. In addition, the smaller the size of the bubbles of the refrigerant vapor, the larger the contact surface area with the medicinal solution, which significantly increases the absorption capacity of the ammonia refrigerant, and the bubble refrigerant vapor that disturbs the flow of the medicinal liquid and the liquid solution in the liquid state Since it flows in an ideal flow, the heat transfer rate is greatly increased, thereby greatly cooling the absorption heat generated at the time of absorption. Because of these advantages, the absorption capacity of the absorber 50 is greatly improved, thereby providing an effect of reducing manufacturing costs by achieving simplification and miniaturization of the absorber 50.
더불어, 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기용 버블 방식의 흡수기는 고온의 약용액을 냉각 유체의 온도가 상대적으로 높은 순서 즉, GAX(53), SCA(52), HCA(51) 순으로 흐르게 함으로써 폐열을 재이용하는 GAX(53) 사이클을 가능하게 해주고, GAX(53)에서 고온의 약용액이 저온의 냉매증기와 혼합에 의해 직접 열교환하고 온도가 저하하여 GAX(53) 냉각용액 즉 강용액으로의 열전달이 이루어지지 않고 이로 인하여 GAX(53) 흡수식 사이클이 운전되지 않는 문제를 사전에 방지하기 위하여 저온의 냉매증기를 HCA(51), SCA(52), GAX(53) 등의 각각의 흡수기(50)에 필요한 냉매량 만큼씩 유량별로 분배하여 공급함으로써 고효율의 GAX 사이클 시스템을 가능하게 하는 효과를 제공한다.In addition, the bubble type absorber for absorption air-conditioner according to the present invention flows waste heat by flowing the hot chemical solution in the order of the relatively high temperature of the cooling fluid, that is, GAX (53), SCA (52), HCA (51). It allows the GAX 53 cycle to be reused, and the hot chemical solution in the GAX 53 is directly heat-exchanged by mixing with low-temperature refrigerant vapor, and the temperature decreases, so that the heat transfer to the GAX 53 cooling solution or steel solution is performed. In order to prevent the problem that the GAX 53 absorption cycle is not operated due to this, low temperature refrigerant vapor is supplied to the respective absorbers 50 such as the HCA 51, SCA 52, GAX 53, and the like. By distributing and supplying the required amount of refrigerant by the flow rate, it provides the effect of enabling high efficiency GAX cycle system.
Claims (3)
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1999
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