KR100472576B1 - Ammonia absorbtion- type refrigerator - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 버너와 같은 가열원에서 발생되는 열을 가해주어 농도가 강한 작동용액(암모니아수용액)으로부터 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액을 만드는 재생기와, 상기 재생기에서 발생되는 냉매증기가 냉매증기유로를 지나서 유입되어 냉매증기와 함께 증발된 물을 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기를 얻도록 하는 정류탑과, 상기 정류탑에서 보내지는 냉매증기를 냉각매체유로를 통해 유입되는 냉각매체를 이용해서 냉매증기의 열량을 빼앗아 응축시키는 응축기와, 상기 응축기로부터의 액냉매의 온도를 1차적으로 저하시키도록 열교환하기 위한 제1 열교환기와, 상기 제1 열교환기에서 열교환된 완전한 액체 냉매를 증발하기 쉬운 상태의 저압으로 감압하는 서로 병렬 배치된 2중 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 압력강하가 이루어져서 유입되어 액냉매를 다시 증발시켜 냉매증기로 만드는 증발기와, 상기 증발기에서 발생된 냉매증기가 냉매증기유로를 지나 상기 제1 열교환기를 거친 후, 냉매증기유로를 지나 냉매증기가 유입되고, 이 유입된 냉매증기가 상기 정류탑으로부터 제2 열교환기, 용액펌프 및 감압밸브를 거쳐 분사기에 의해 분사되는 정류탑측의 약용액에 의해 열교환됨과 동시에, 내부 배열된 냉수관에 기인하여 재차 열교환된 후, 상기 정류탑으로부터 급송된 약용액에 흡수되어 원래의 정류탑의 초기농도의 강용액을 제공하는 흡수기를 포함하여, 응축기와 흡수기에서 관내부에 응축된 냉매중에 포함된 수분, 불순물, 기체, 액체로 혼합된 상태로 응축기, 증발기, 흡수기 및 정류탑으로 통과됨없이 제1 및 제2 리시버에 의해 여과되어 급송됨으로써, 흡수율 증대를 도모하게 되어, 냉동 효율을 증대시키고, 더욱이, 정류탑의 파이프와 같은 냉매유통로에 매입된 저속화부 및 정류부에 의해, 외부 환경에 관계없이 냉매의 충분한 증기화를 도모하여 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.The present invention, by applying heat generated from a heating source such as a burner to evaporate ammonia from a strong working solution (ammonia aqueous solution) to obtain ammonia refrigerant vapor and at the same time to produce a weak ammonia aqueous solution caused by some ammonia evaporation A regenerator, a rectifier tower that flows through the refrigerant vapor flow path through the refrigerant vapor flow path and condenses water evaporated together with the refrigerant vapor to obtain a high concentration of ammonia refrigerant vapor, and a refrigerant vapor sent from the rectifier tower. A condenser that takes heat from the refrigerant vapor and condenses it by using a cooling medium flowing through the cooling medium flow path, and a first heat exchanger for heat-exchanging the temperature of the liquid refrigerant from the condenser primarily, and the first heat exchanger. To reduce the pressure of the complete liquid refrigerant exchanged in the Is a double expansion valve disposed in parallel with each other, an evaporator for introducing a pressure drop from the expansion valve to evaporate the liquid refrigerant again into a refrigerant vapor, and the refrigerant vapor generated from the evaporator passes through the refrigerant vapor passage. After passing through the heat exchanger, the refrigerant vapor flows through the refrigerant vapor flow path, and the introduced refrigerant vapor is injected by the medicinal solution from the rectifier column through the second heat exchanger, the solution pump, and the pressure reducing valve. At the same time as the heat exchanger, and after the heat exchange again due to the internally arranged cold water pipes, the absorber is absorbed by the medicinal solution fed from the rectification tower to provide a strong solution of the initial concentration of the original rectification tower, Passes through the condenser, evaporator, absorber and rectifier in a state mixed with water, impurities, gas and liquid contained in the refrigerant condensed inside the pipe By being filtered and fed by the first and second receivers, the absorption rate can be increased, thereby increasing the refrigerating efficiency, and furthermore, by the slowing part and the rectifying part embedded in the refrigerant flow path such as the pipe of the tower. Regardless of the environment, the refrigerant can be sufficiently vaporized to increase efficiency.
Description
본 발명은 암모니아 흡수식 냉동기에 관한 것으로서, 특히, 암모니아의 순도를 증대시킬 수 있는 정류기를 구비하여, 고순도의 암모니아 증기를 제공할 수 있도록 한 암모니아 흡수식 냉난방기에 관한 것이다.The present invention relates to an ammonia absorption type refrigerator, and more particularly, to an ammonia absorption type air conditioner equipped with a rectifier capable of increasing the purity of ammonia, to provide high-purity ammonia vapor.
일반적으로 종래의 암모니아 흡스식 냉동기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 버너(1)에서 발생된 열에 의해 농도가 강한 작동용액(암모니아 수용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 발생된 농도가 약한 암모니아 수용액(이하 약용액이라 칭함)을 생성하는 재생기(2)를 포함하는 연소부(3)와, 상기 재생기(2)에서 얻어진 냉매증기로부터 함께 증발된 물을 응축시켜 고농도의 암모니아 증기를 얻도록 하는 정류기(6)와, 상기 재생기(2)에서 얻어진 냉매증기를 실외기에서 외부공기와 열교환한 후 냉각되는 냉각수를 사용하여 액냉매를 응축시키는 응축기(7)와, 상기 응축기(7) 및 냉매열교환기(11)를 순차 통과한 액냉매를 실내기로부터 온도가 상승된 냉수를 사용하여 다시 증발시켜 냉매증기로 만드는 증발기(9)와, 상기 응축기(7)로부터 생성된 액냉매와 상기 증발기(9)에서 생성된 냉매증기가 열교환이 이루어지도록 하는 냉매열교환기(11)와, 상기 증발기(9)로부터 생성된 냉매증기를 상기 냉매열교환기(11)를 통해 유입받아 상기 재생기(2)에서 얻어지는 약용액이 흡수되도록 하는 용액냉각흡수기(13)와, 상기 용액냉각흡수기(13)에서 얻어지는 약용액을 연속적인 흡수작용으로 농도가 진한 강용액으로 만드는 흡수기(14)와, 상기 흡수기(14)에서 만들어진 강용액을 상기 정류기(6)로 압송하기 위한 용액펌프(15)로 이루어진다.In general, as shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, ammonia refrigerant vapor is evaporated from the working solution (ammonia solution) having a high concentration by heat generated in the burner 1 to obtain ammonia refrigerant vapor. Water evaporated together from the combustion section 3 including a regenerator 2 for producing an aqueous ammonia solution (hereinafter referred to as a medicinal solution) having a weak concentration generated by evaporation of some ammonia, and refrigerant vapor obtained from the regenerator 2 Condenser (7) to condense the liquid to obtain a high concentration of ammonia vapor, and condensing the liquid refrigerant by using the cooling water cooled after exchanging the refrigerant vapor obtained in the regenerator (2) with external air in an outdoor unit. Then, the liquid refrigerant passing through the condenser (7) and the refrigerant heat exchanger (11) sequentially evaporated again by using cold water whose temperature is increased from the indoor unit to the refrigerant vapor. An evaporator 9 to be made, a refrigerant heat exchanger 11 for allowing heat exchange between the refrigerant generated in the condenser 7 and the refrigerant vapor generated in the evaporator 9, and the evaporator 9 generated from the evaporator 9. A solution cooling absorber 13 for absorbing refrigerant vapor through the refrigerant heat exchanger 11 to absorb the medicinal solution obtained in the regenerator 2, and continuously absorbing the medicinal solution obtained in the solution cooling absorber 13 It consists of an absorber (14) for producing a strong concentration solution by the action, and a solution pump (15) for pumping the steel solution produced in the absorber (14) to the rectifier (6).
도면 중 미설명 부호 4는 연소시 발생되는 배기가스를 토출시키기 위한 배기가스유로이고, 부호 5는 애널라이저이며, 부호 8, 10 및 12는 감압밸브(restrictor)이다.In the figure, reference numeral 4 denotes an exhaust gas flow path for discharging the exhaust gas generated during combustion, reference numeral 5 denotes an analyzer, and reference numerals 8, 10, and 12 denote a pressure reducing valve.
이와같이 구성된 종래 암모니아 흡수식 냉동기의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional ammonia absorption chiller configured as described above are as follows.
먼저, 흡수기(14)내의 흡수기 코일(absorber coil)에서는 연속적인 흡수작용으로 암모니아의 농도가 약한 약용액을 암모니아 농도가 진한 강용액으로 만들게 되며, 이 강용액은 용액펌프(15)에 의해 펌핑되어 정류기(6)를 거쳐 재생기(2)로 유입된다.First, in the absorber coil in the absorber 14, continuous absorbing action forms a weak solution having a low ammonia concentration into a strong solution having a high ammonia concentration, and the strong solution is pumped by the solution pump 15. The rectifier 6 is introduced into the regenerator 2.
이 강용액은 연소부(3)내의 재생기(2)에서 버너(1)에 의해 가열되어 암모니아 냉매가 증발됨으로써 약용액으로 변하며 리스트릭터(12)에 의해 압력이 강하된 후 저압부의 용액냉각흡수기(13)로 유입된다.The steel solution is heated by the burner 1 in the regenerator 2 in the combustion section 3 to evaporate the ammonia refrigerant and is converted into a medicinal solution, and after the pressure is dropped by the restrictor 12, the solution cooling absorber of the low pressure section ( 13) flows into.
또한, 상기 재생기(2)에서 증발된 암모니아 증기는 애널라이저(5)를 통한 후 정류기(6)를 거치면서 순도가 높고 온도가 강하된 암모니아 증기가 되어 응축기(7)로 유입되며, 응축기(7)는 그 냉매증기를 쉘(shell)측으로 흐르는 냉각수 또는 Brine등의 중간매체로 냉각시켜 액체상태의 액냉매를 만든다.In addition, the ammonia vapor evaporated from the regenerator (2) passes through the rectifier (5), passes through the rectifier (6), becomes ammonia vapor of high purity and temperature dropped, and enters the condenser (7), the condenser (7). The refrigerant vapor is cooled by an intermediate medium such as cooling water or Brine flowing into the shell to make a liquid liquid refrigerant.
이 암모니아 액냉매는 리스트릭터(8)를 거치면서 압력 강하되어 냉매열교환기(11)의 내부관속을 흐르며, 이때 냉매열교환기(11)의 외부관속을 흐르는 저온의 증기냉매(증발기(9)에서 증발한 냉매)사이에 상호 열교환이 이루어져 액냉매는 과냉되고 증기냉매는 고열됨으로써 효율을 증대시킨다.The ammonia liquid refrigerant is pressure-falled through the restrictor 8 to flow through the inner tube of the refrigerant heat exchanger 11, and at this time, a low temperature steam refrigerant (evaporator 9) flowing through the outer tube of the refrigerant heat exchanger 11. The heat exchange is performed between the evaporated refrigerant) and the liquid refrigerant is supercooled and the vapor refrigerant is heated to increase efficiency.
냉매열교환기(11)를 통과한 과냉된 액냉매는 리스트릭터(10)에 의해 재차 압력 강하가 이루어지고 증발기(9)에서 중간매체로부터 열을 흡수하여 증발할 때 냉수를 5-7℃까지 냉각시킨다.The subcooled liquid refrigerant passing through the refrigerant heat exchanger 11 is subjected to a pressure drop again by the restrictor 10 and cools the cold water to 5-7 ° C. when the evaporator 9 absorbs heat from the intermediate medium and evaporates it. Let's do it.
이 냉수는 순환펌프(도면에는 미도시)에 의해 실내기(도면에는 미도시)에 공급된다.This cold water is supplied to the indoor unit (not shown) by a circulation pump (not shown).
증발된 증기냉매는 냉매열교환기(11)의 외부관속을 통해 외부로 들어가 내부관속에 흐르는 액냉매를 과냉시킨 후 용액냉각흡수기(13)로 진입한다.The vaporized vapor refrigerant enters the outside through the outer tube bundle of the refrigerant heat exchanger 11 to supercool the liquid refrigerant flowing in the inner tube, and then enters the solution cooling absorber 13.
증발기(9)에서 생성된 증기냉매는 약용액이 유입되는 용액냉각흡수기(13)내로 들어가 약용액에 흡수되면서 약간의 저압을형성시켜 계속적인 흐름이 가능하도록 한다.The vapor refrigerant generated in the evaporator 9 enters into the solution cooling absorber 13 into which the medicinal solution flows and is absorbed by the medicinal solution to form a slight low pressure, thereby enabling continuous flow.
재생기(2)에서 넘어오는 고온의 약용액은 분사판에 유입된 후 저온의 강용액이 흐르는 열교환코일의 표면에 분산 낙하되면서 냉각되어 증기냉매의 흡수를 가속시킴과 동시에 흡수율을 높이게 되는 것이다.The high temperature chemical solution coming from the regenerator 2 is cooled by being dispersed and dropped on the surface of the heat exchange coil in which the low temperature steel solution flows after flowing into the spray plate, thereby accelerating the absorption of the steam refrigerant and increasing the absorption rate.
여기에서, 약용액은 냉매가 완전히 흡수된 상태가 아닌, 불완전한 수용액상태로 흡수기(14)로 유입되며, 중간매체에 의해 냉각되면서 흡수가 계속 진행되어 강용액으로 변한다.Here, the medicinal solution is introduced into the absorber 14 in an incomplete aqueous solution state, rather than the state in which the refrigerant is completely absorbed, and the absorption continues as the coolant is cooled by the intermediate medium to change into a strong solution.
이 강용액은 비교적 저온으로 용액펌프(15)에 의해 펌핑되어 정류기(6)로 유입되며, 정류기(6)에서 고온의 냉매증기와 열교환이 이루어지고 또다시 용액냉각흡수기(13)내의 열교환코일을 통과하면서 고온의 약용액과 열교환을하여 온도가 상승된 후 재생기(2)의 상부로 공급된다.The steel solution is pumped by the solution pump 15 at a relatively low temperature and flows into the rectifier 6. The heat exchanger exchanges heat with the refrigerant vapor of the high temperature in the rectifier 6. The heat exchange coil in the solution cooling absorber 13 Heat is exchanged with the high temperature chemical solution while the temperature is raised and then supplied to the upper part of the regenerator 2.
이와같은 강용액의 온도상승은 예열효과로 인하여 시스템의 효율을 증대시키는 역할을 하게 되며, 재생기(2)로 유입된 강용액은 전술한 과정을 순차적으로 반복함으로써 냉동작용을 계속 유지하게 된다.The temperature rise of the steel solution serves to increase the efficiency of the system due to the preheating effect, and the steel solution introduced into the regenerator 2 continues the freezing operation by repeating the above-described processes sequentially.
그러나, 이러한 종래의 암모니아 흡수식 냉난방기는 응축기와 흡수기에서 관내부에 응축된 냉매중에 포함된 수분, 불순물, 기체, 액체로 혼합된 상태로 응축기 다음의 증발기와, 흡수기 다음의 정류기로 순차 통과됨으로써, 흡수율 저하를 야기하게 되어 냉동 효율을 저감시키는 등의 문제점을 내포하고 있었다.However, the conventional ammonia absorption type air conditioner is passed through the evaporator after the condenser and the rectifier after the absorber in a mixed state of water, impurities, gas, and liquid contained in the refrigerant condensed in the tube in the condenser and the absorber. It caused the fall and contained problems, such as reducing a freezing efficiency.
더욱이, 종래의 흡수식 냉동기는 애널라이저와 정류기가 파이프와 같은 냉매유통로에 의해 연결되어 있어, 외부 환경에 따라 냉매의 충분한 증기화가 어려워 충분히 열교환하지 못하고 열손실이 크게되어 열효율을 저하시키는 등의 단점이 있었다.In addition, the conventional absorption chiller has the disadvantage that the analyzer and the rectifier are connected by a refrigerant flow path such as a pipe, and it is difficult to sufficiently vaporize the refrigerant according to the external environment, so that the heat exchange is not sufficient and the heat loss is increased so that the thermal efficiency is lowered. there was.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 응축기와 흡수기에서 관내부에 응축된 냉매중에 포함된 수분, 불순물, 기체, 액체로 혼합된 상태로 응축기 다음의 증발기와, 흡수기 다음의 정류기로 순차 통과되는 냉매증기의 고순도화를 도모함으로써, 흡수율 상승에 기인한 냉동 효율을 증대시킴과 동시에, 에너라이저와 정류기를 일체형으로 마련한 정류탑을 재생기와 응축기 사이에 접속함으로써, 외부 환경의 영향없이 충분한 용량의 냉매 증기화를 달성할 수 있도록 한 암모니아 흡수식 냉동기를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, the evaporator and the condenser next to the condenser in the state of being mixed with the water, impurities, gas, liquid contained in the refrigerant condensed in the tube in the condenser and absorber By increasing the purity of the refrigerant vapor sequentially passed through the rectifier after the absorber, the refrigeration efficiency due to the increase in the absorption rate is increased, and a rectifier tower having an integralizer and a rectifier is integrally connected between the regenerator and the condenser. An object of the present invention is to provide an ammonia absorption chiller capable of achieving a sufficient amount of refrigerant vaporization without affecting the external environment.
이를 실현하기 위해 본 발명은, 버너에서 발생되는 열을 가해주어 농도가 강한 작동용액(암모니아수용액)으로부터 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액을 만드는 재생기와,In order to realize this, the present invention, by applying heat generated from the burner to evaporate ammonia from a strong working solution (ammonia aqueous solution) to obtain ammonia refrigerant vapor and at the same time to produce a weak ammonia aqueous solution produced by some ammonia evaporation With a player,
상기 재생기에서 발생되는 냉매증기가 냉매증기유로를 지나서 유입되어 냉매증기와 함께 증발된 물을 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기를 얻도록 하는 정류탑과,A rectifying tower for condensing water that flows from the refrigerant vapor passing through the refrigerant vapor passage and evaporates with the refrigerant vapor, thereby obtaining a high concentration of ammonia refrigerant vapor;
상기 정류탑에서 보내지는 냉매증기를 냉각매체유로를 통해 유입되는 냉각매체를 이용해서 냉매증기의 열량을 빼앗아 응축시키는 응축기와,A condenser that takes the heat of the refrigerant vapor and condenses the refrigerant vapor sent from the rectification tower by using the cooling medium introduced through the cooling medium flow path;
상기 응축기로부터의 액냉매의 온도를 1차적으로 저하시키도록 열교환하기 위한 제1 열교환기와,A first heat exchanger for heat exchange to lower the temperature of the liquid refrigerant from the condenser primarily;
상기 제1 열교환기에서 열교환된 완전한 액체 냉매를 증발하기 쉬운 상태의 저압으로 감압하는 서로 병렬 배치된 2중 팽창밸브와,A double expansion valve disposed in parallel with each other to reduce the complete liquid refrigerant heat exchanged in the first heat exchanger to a low pressure in an easy-to-evaporate state;
상기 팽창밸브에서 압력강하가 이루어져서 유입되어 액냉매를 다시 증발시켜 냉매증기로 만드는 증발기와,An evaporator which is formed by a pressure drop in the expansion valve and evaporates the liquid refrigerant again to form refrigerant vapor;
상기 증발기에서 발생된 냉매증기가 냉매증기유로를 지나 상기 제1 열교환기를 거친 후, 냉매증기유로를 지나 냉매증기가 유입되고, 이 유입된 냉매증기가 상기 정류탑으로부터 제2 열교환기, 용액펌프 및 감압밸브를 거쳐 분사기에 의해 분사되는 정류탑측의 약용액에 의해 열교환됨과 동시에, 내부 배열된 냉수관에 기인하여 재차 열교환된 후, 상기 정류탑으로부터 급송된 약용액에 흡수되어 원래의 정류탑의 초기농도의 강용액을 제공하는 흡수기를 포함하는 것을 특징으로 한다.After the refrigerant vapor generated in the evaporator passes through the refrigerant vapor flow passage through the first heat exchanger, the refrigerant vapor flows through the refrigerant steam flow passage, and the introduced refrigerant steam is flowed from the rectifying tower by the second heat exchanger, the solution pump, and Heat exchanged by the chemical solution on the side of the rectifying tower injected by the injector via the pressure reducing valve, and heat exchanged again due to the internally arranged cold water pipes, and then absorbed by the chemical solution fed from the rectifying tower and the initial stage of the original rectifying tower. And an absorber for providing a strong solution of concentration.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.In the description of the present invention, the same or equivalent parts as in the prior art will be described with the same reference numerals.
도 2는 본 발명의 암모니아 흡수식 냉동기를 도 1에 상응하게 도시한 계통도이고, 도 3은 본 발명에 따른 정류탑의 반단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 정류탑의 저속화부를 이루는 스트레이너의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 정류탑의 정류부를 이루는 통형부재의 사시도이다.Figure 2 is a schematic diagram corresponding to the ammonia absorption chiller of the present invention corresponding to Figure 1, Figure 3 is a half sectional view of the rectification tower according to the present invention, Figure 4 is a strainer of the slowdown of the rectification tower according to the present invention 5 is a perspective view of a cylindrical member forming a rectifying part of the rectifying tower according to the present invention.
부호 (1)는 버너, 스팀공급기, 히터와 같은 열공급원으로서, 이 가열원에는 열원에서 발생되는 열을 가해주어 농도가 강한 작동용액(암모니아수용액)으로부터 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액을 만드는 재생기(2)가 결합되어 있다.Reference numeral 1 denotes a heat source such as a burner, a steam supply, and a heater. The heat source is applied with heat generated from a heat source to evaporate ammonia from a concentrated working solution (ammonia solution) to obtain ammonia refrigerant vapor. The regenerator 2 is combined to produce a weak aqueous solution of ammonia resulting from some ammonia evaporation.
또, 상기 재생기(2)에는, 이 재생기(2)에서 발생되는 냉매증기가 냉매증기유로를 지나서 유입되어 냉매증기와 함께 증발된 물을 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기를 얻도록 하기위한 정류탑(100)이 냉매를 수수 가능하게 라인 연결되어 있다.In addition, the regenerator 2 includes a rectification tower for condensing water that flows from the refrigerant vapor generated from the regenerator 2 through the refrigerant vapor passage and evaporates with the refrigerant vapor to obtain a high concentration of ammonia refrigerant vapor ( 100 is connected to the refrigerant line.
또한, 상기 정류탑(100)에는, 이 정류탑(100)에서 보내지는 냉매증기를 냉각매체유로를 통해 유입되는 냉각매체를 이용해서 냉매증기의 열량을 빼앗아 응축시키는 응축기(6)가 라인 연결되어 있다.In addition, the rectifier tower 100 is connected to a condenser 6 for extracting and condensing the heat of the refrigerant vapor by using a cooling medium flowing through the cooling medium flow path. have.
또, 상기 응축기(6)에는 응축기(6)에서 발생된 액냉매의 온도를 1차적으로 저하시키도록 열교환하기 위한 제1 열교환기(30)가 라인 연결되어 있다.In addition, the condenser 6 is line-connected with a first heat exchanger 30 for heat exchange such that the temperature of the liquid refrigerant generated in the condenser 6 is primarily lowered.
또한, 상기 제1 열교환기(30)에는 상기 제1 열교환기(30)에서 열교환된 완전한 액체 냉매를 증발하기 쉬운 상태의 저압으로 감압하는 서로 병렬 배치된 2중 팽창밸브(10)가 라인 연결되어 있다.In addition, the first heat exchanger 30 is connected in line with a double expansion valve 10 arranged in parallel to each other to decompress the complete liquid refrigerant heat exchanged in the first heat exchanger 30 to a low pressure easy to evaporate have.
또, 상기 팽창밸브(10)에는 상기 팽창밸브(10)에서 압력강하가 이루어져서 유입되어 액냉매를 다시 증발시켜 냉매증기로 만드는 증발기(9)가 라인 연결되어 있다.In addition, the expansion valve 10 has a line connected to the evaporator (9) to make a pressure drop in the expansion valve 10 is introduced to evaporate the liquid refrigerant back to the refrigerant vapor.
또한, 상기 증발기(9)에는, 이 증발기(9)에서 발생된 냉매증기가 냉매증기유로를 지나 상기 제1 열교환기(30)를 거친 후, 냉매증기유로을 지나 냉매증기가 유입되고, 이 유입된 냉매증기가 상기 정류탑(100)으로부터 제2 열교환기(60), 제2 용액펌프(P2) 및 감압밸브(70)를 거쳐 분사기(45)에 의해 분사되는 정류탑(100)측의 약용액에 의해 열교환됨과 동시에, 내부 배열된 냉수관에 기인하여 재차 열교환된 후, 상기 정류탑(100)으로부터 급송된 약용액에 흡수되어 원래의 정류탑(100)의 초기농도의 강용액을 제공하기 위한 흡수기(40)가 라인 연결되어 있다.In addition, after the refrigerant vapor generated by the evaporator 9 passes through the refrigerant vapor passage through the first heat exchanger 30, the refrigerant vapor passes through the refrigerant vapor passage, and the refrigerant vapor flows into the evaporator 9. Chemical solution on the side of the rectification tower 100 in which the refrigerant vapor is injected by the injector 45 from the rectifying tower 100 via the second heat exchanger 60, the second solution pump P2, and the pressure reducing valve 70. Heat exchanged by the heat exchanger and the heat exchanged again due to the internally arranged cold water pipe, and then absorbed by the medicinal solution fed from the rectification tower 100 to provide a strong solution of the initial concentration of the original rectification tower (100) Absorber 40 is line connected.
또, 상기 정류탑(100)은, 상기 재생기(2)와 연결되어 수집된 냉매가 함유된 물을 재생기(2)로 펌핑하도록 냉매가 함유된 물을 수집하기 위한 수용탱크(110)와, 상기 수용탱크(110)의 상단에 연통 가능하게 기립 연결된 상호 플랜지이음된 다수의 파이프상의 탑부재(120)를 포함하고, 상기 탑부재(120) 내에는 냉매의 흐름을 감속하기위한 저속화부(130)와, 상기 저속화부(130)의 상측에는 냉매를 정류하기 위한 정류부(140)가 구비되며, 상기 정류부(140)의 상측에는 상기 응축기(6)로 냉매를 송출하기 위한 가스바이패스통로(150)가 구비되고, 상기 저속화부(130)는 다수의 가는 와이어가 꼬임 형성되어 내부여과체(133)를 이루고, 망상부재(135)에 의해 덮여지고, 그 외주부가 밴드(137, 137)로 둘러싸여 외관이 유지되는 다수개의 통형상의 스트레이너(131)가 탑부재(120) 내에 적층배열되어 이루어지고, 상기 정류부(140)는 보다 넓은 전열면적을 갖도록 블레이드(145)가 반경방향으로 절취되어 곡면 절곡된 다수의 블레이드(145)를 갖는 다수개의 통형부재(143)가 축적되어 이루어진다.In addition, the rectification tower 100 is connected to the regenerator 2, the receiving tank 110 for collecting the water containing the refrigerant to pump the water containing the collected refrigerant to the regenerator 2, and A plurality of pipe-like top member 120 is connected to each other in the upper end of the receiving tank 110 so as to communicate with each other, the lowering portion 130 for reducing the flow of the refrigerant in the top member 120 And a rectifier 140 for rectifying the refrigerant on the upper side of the slowing unit 130, and a gas bypass passage 150 for transmitting the refrigerant to the condenser 6 on the upper side of the rectifier 140. Is provided, the slowing unit 130 is a plurality of thin wires are twisted to form an internal filter 133, covered by a reticular member 135, the outer peripheral portion is surrounded by bands (137, 137) A plurality of cylindrical strainers 131 are held in the top member 120 The rectifier 140 is formed by stacking a plurality of cylindrical members 143 having a plurality of blades 145 that are bent in a radial direction to have a wider heat transfer area. .
또한, 상기 응축기(6)와 제1 열교환기(30), 그리고 상기 제2 열교환기(60)와 상기 흡수기(40) 사이에는 제1 및 제2 리시버(20, 50)가 연통 가능하게 각각 라인 연결되어 있다.In addition, the first and second receivers 20 and 50 communicate with each other between the condenser 6 and the first heat exchanger 30, and the second heat exchanger 60 and the absorber 40, respectively. It is connected.
또, 상기 제1 리시버(20)는, 상기 응축기(6)의 출구로부터 보내지는 냉매를 상기 제1 열교환기(30)와 상기 정류탑(100)측으로 보내도록 배관 라인 및 밸브에 의해 삼방 연결되어 있다.In addition, the first receiver 20 is connected in three directions by a pipe line and a valve to direct the refrigerant sent from the outlet of the condenser 6 to the first heat exchanger 30 and the rectifying tower 100. have.
또한, 상기 제2 리시버(50)는, 상기 흡수기(40)의 출구로부터 보내지는 냉매를 상기 제2 열교환기(60)와 상기 제2 리시버(50)측으로 보내도록 배관 라인 및 밸브에 의해 삼방 연결되어 있다.In addition, the second receiver 50 is connected in three directions by a pipe line and a valve to direct the refrigerant sent from the outlet of the absorber 40 to the second heat exchanger 60 and the second receiver 50. It is.
또, 상기 흡수기(40)는 냉각수 파이프에 노즐이 부착된 분사기(45)가 내설된 솔루션 쿨 업소버(solution cooled absorber)로 이루어져도 된다.In addition, the absorber 40 may be formed of a solution cooled absorber in which an injector 45 having a nozzle attached to the cooling water pipe is installed.
그리고, 본원의 구성요소는, 밀폐계 내에서 암모니아 냉매를 함유하는 요소들 즉, 강용액을 가열하여 냉매를 재생하는 재생기(2), 정류탑(100)과 재생기(2)에서 분리된 냉매증기가 응축되는 응축기(6)와 응축된 냉매액을 증발시켜 냉매증기를 약용액에 흡수시키는 흡수기(40)로 보내는 증발기(9), 제1 및 제2 열교환기(60) 그밖에 제1 및 제2 용액펌프(P1, P2) 및 각종 연결 배관 라인(L) 등을 포함한다.In addition, the components of the present application, the components containing ammonia refrigerant in the closed system, that is, the regenerator (2) for heating the strong solution to regenerate the refrigerant, the refrigerant vapor separated from the rectifier tower 100 and the regenerator (2) Evaporator 9, first and second heat exchangers 60, and the first and second heat exchangers 60 for condensing the condenser 6 and the condensed refrigerant liquid to the absorber 40 for absorbing the refrigerant vapor in the medicinal solution. Solution pumps P1 and P2 and various connection piping lines L;
또한 응축기(6)와 흡수기(40)는 분사냉각방식을 이용하여, 증발기(9)로부터의 냉매와 열교환한다.In addition, the condenser 6 and the absorber 40 exchange heat with the refrigerant from the evaporator 9 by using a spray cooling method.
이때, 증발기(9)는 냉수선을 통해 실내열교환기와 연결되어 있다.At this time, the evaporator 9 is connected to the indoor heat exchanger through a cold water line.
다음에, 본 발명에 따른 흡수식 냉동기의 작동을 설명한다.Next, the operation of the absorption chiller according to the present invention will be described.
먼저, 흡수기(40)에서는 상기한 재생기(2)로부터의 약용액이 분사되면서, 상기 증발기(9)로부터의 냉매액 혼합 증기가 약용액에 계속적으로 흡수됨으로써, 암모니아의 농도가 진한 강용액으로 변하며, 이 강용액은 제3 용액펌프(P3)에 의해 재생기(2)로 보내진다.First, in the absorber 40, while the chemical solution from the regenerator 2 is injected, the refrigerant liquid mixed vapor from the evaporator 9 is continuously absorbed in the chemical solution, thereby changing the concentration of ammonia into a strong solution. The steel solution is sent to the regenerator 2 by the third solution pump P3.
여기에서, 상기한 약용액에 증발기(9)로부터 보내어진 냉매가 흡수되어 마련된 강용액은, 제3 용액펌프(P3)에 의해 상기 제2 리시버(50)측으로 일부 급송되어 여과되고, 또 상기 정류탑(100)측으로 일부 급송되어 재생되게 된다.Here, the steel solution provided by absorbing the refrigerant sent from the evaporator 9 to the above-mentioned chemical solution is partially fed to the second receiver 50 side by the third solution pump P3 and filtered, and the rectification is performed. Partly fed to the tower 100 is to be recycled.
이때, 상기 정류탑(100)으로 급송된 강용액은, 재차 제1 용액펌프(P1)에 의해 상기 재생기(2)로 보내지고, 이 재생기(2)의 외부에 있는 가열원(121)에 의해서 가열되어 암모니아 냉매(냉매증기)가 증발됨으로써 약용액으로 변하여 상기 응축기(6)로 유입된다.At this time, the steel solution fed to the rectification column 100 is again sent to the regenerator 2 by the first solution pump P1, and is heated by the heating source 121 outside the regenerator 2. When heated, the ammonia refrigerant (refrigerant vapor) is evaporated to convert into a chemical solution and flow into the condenser (6).
다음에, 상기와 같이 증발된 냉매증기는 상기 정류탑(100)을 거치면서 보다 순도가 높고 온도가 강하된 냉매증기로 응축기(6)로 들어가 냉각매체유로를 통해 유입된 냉각공기 또는 염류용액 등의 냉각매체에 의해 냉각되어 액체상태의 냉매로 변화된다.Next, the refrigerant vapor evaporated as described above enters the condenser 6 as the refrigerant vapor having a higher purity and lowered temperature while passing through the rectification tower 100, and the cooling air or salt solution introduced through the cooling medium flow path. It is cooled by the cooling medium of and is converted into a liquid refrigerant.
이때, 액냉매는 제1 리시버(20)를 거치면서 여과되어, 상기 제1 열교환기(30)의 내부를 흐르는데, 팽창밸브(10)와 증발기(9)를 거쳐, 상기 제1 열교환기(30)의 내부로 재유입되는 저온의 냉매증기(증발기(9)에서 증발한 냉매증기)와 상호열교환이 이루어져 액냉매는 과열되고 냉매증기는 과냉되어 효율이 증대된다.In this case, the liquid refrigerant is filtered while passing through the first receiver 20, and flows inside the first heat exchanger 30, through the expansion valve 10 and the evaporator 9, and the first heat exchanger 30. Heat exchange with the low-temperature refrigerant vapor (refrigerant vapor evaporated in the evaporator 9) is re-introduced into the inside of the liquid refrigerant is overheated and the refrigerant vapor is supercooled to increase the efficiency.
또, 상기 제1 열교환기(30)를 통과한 냉매는 상기 흡수기(40)측으로 유입되고, 여기에서 상기 정류탑(100)측으로부터 급송된 강용액이 분사기에 의해 분무되면서, 상기 제1 열교환기(30)로부터의 약용액이 이 강용액을 흡수하여 상기 정류탑(100)을 거쳐 재생기(2)로 재차 급송되어 재생기(2)에서 약용액 생성에 유리한 냉매증기의 흡수율을 가속시켜 효율을 증대시키게 된다.In addition, the refrigerant passing through the first heat exchanger 30 flows into the absorber 40 side, and the steel solution supplied from the rectifying tower 100 side is sprayed by an injector, thereby the first heat exchanger The chemical solution from (30) absorbs this strong solution and is fed back to the regenerator (2) via the rectifying tower (100) to accelerate the absorption rate of refrigerant vapor, which is advantageous for the production of the chemical solution in the regenerator (2), thereby increasing efficiency. Let's go.
여기에서, 냉매증기가 완전히 흡수된 상태가 아닌 불완전한 상태로 흡수기(40)로 들어가 흡수가 계속 진행되어 강용액으로 된다.Here, the refrigerant vapor enters the absorber 40 in an incomplete state instead of being completely absorbed, and the absorption continues to be a strong solution.
또한, 강용액은 비교적 저온으로 제1 용액펌프(P1)에 의해 강용액유로를 통해 정류탑(100)으로 유입될 때, 상기 제2 열교환기(60)에서 고온의 냉매증기와 열교환을 하고 온도가 상승된 후 정류탑(100)으로 공급된다.In addition, when the strong solution flows into the rectification tower 100 through the strong solution flow path by the first solution pump P1 at a relatively low temperature, the second heat exchanger 60 exchanges heat with a high temperature refrigerant vapor and heats it. After the rise is supplied to the rectification tower (100).
이와같은 강용액의 온도상승은 예열효과로 인하여 시스템의 효율을 증대시키는 역할을 하게된다.This increase in temperature of the steel solution serves to increase the efficiency of the system due to the preheating effect.
그리고 재생기(2)로 유입된 강용액은 전술한 작동들을 순차적으로 반복함으로써 냉동작용을 계속 유지하게 된다.Then, the strong solution introduced into the regenerator 2 continues the freezing operation by sequentially repeating the above-described operations.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 밀폐계 내에서 구성요소간의 연결용 배관들에 의해 각 구성요소가 라인 연결되고, 암모니아 냉매를 용이하게 흡수하도록 여과 및 열교환이 항시 이루어짐으로서, 냉동 효율을 다른 고전력용 구성의 부가없이 효과적으로 증대시킬 수 있게 되는 것이다.As described in detail above, each component is line-connected by connecting pipes between the components in a hermetic system, and filtration and heat exchange are always performed so as to easily absorb the ammonia refrigerant, so that the refrigeration efficiency is different. It can be effectively increased without the addition of.
이와같은 강용액의 온도상승은 예열효과로 인하여 시스템의 효율을 증대시키는 역할을 하게 되며, 재생기(2)로 유입된 강용액은 전술한 과정을 순차적으로 반복함으로써 냉동작용을 계속 유지하게 된다.The temperature rise of the steel solution serves to increase the efficiency of the system due to the preheating effect, and the steel solution introduced into the regenerator 2 continues the freezing operation by repeating the above-described processes sequentially.
또한, 이러한 암모니아 흡수식 냉난방기는 응축기(6)와 흡수기(40)에서 관내부에 응축된 냉매중에 포함된 수분, 불순물, 기체, 액체로 혼합된 상태로 응축기(6), 증발기(9), 흡수기(40) 및 정류탑(100)으로 통과됨없이 제1 및 제2 리시버(20, 50)에 의해 여과되어 급송됨으로써, 흡수율 증대를 도모하게 되어, 냉동 효율을 증대시키고, 더욱이, 정류탑(100)의 파이프와 같은 냉매유통로에 매입된 저속화부(130) 및 정류부(140)에 의해, 외부 환경에 관계없이 냉매의 충분한 증기화를 도모하여 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.In addition, the ammonia absorption type air conditioner is a condenser (6), an evaporator (9), an absorber in a state in which the condenser (6) and the absorber (40) are mixed with water, impurities, gas, and liquid contained in the refrigerant condensed in the tube. 40) and filtered and fed by the first and second receivers 20 and 50 without passing through the rectification tower 100, thereby increasing the absorption rate, increasing the refrigeration efficiency, and further, the rectification tower 100 By the slowing unit 130 and the rectifying unit 140 embedded in the refrigerant passage such as the pipe of the, it is possible to increase the efficiency by achieving a sufficient vaporization of the refrigerant regardless of the external environment.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 암모니아 흡수식 냉방계에서 예열효과와 함께 냉매를 여과시켜 냉매를 급송함으로써, 흡수율 향상을 도모하여 외부환경에 관계없이 냉동 효율을 증대할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention has a very excellent effect of improving the absorption rate by increasing the cooling rate by feeding the refrigerant by filtering the refrigerant together with the preheating effect in the ammonia absorption type cooling system. .
여기에서, 본 발명의 일 실시예와 관련하여 본 발명을 도시하고 설명하였지만, 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 특허청구범위의 정신 및 영역을 벗어남이 없이 다양한 수정이 이뤄질 수 있다.Herein, while the invention has been illustrated and described in connection with one embodiment of the invention, various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the claims.
도 1은 종래 암모니아 흡수식 냉동기의 냉매 계통도,1 is a refrigerant system diagram of a conventional ammonia absorption refrigerator;
도 2는 본 발명의 암모니아 흡수식 냉동기를 도 1에 상응하게 도시한 계통도,Figure 2 is a schematic diagram corresponding to the ammonia absorption refrigerator of the present invention corresponding to Figure 1,
도 3은 본 발명에 따른 정류탑의 반단면도,3 is a half cross-sectional view of a rectifying tower according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 정류탑의 저속화부를 이루는 스트레이너의 사시도 및,4 is a perspective view of a strainer forming a slowing part of the rectification tower according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 정류탑의 정류부를 이루는 통형부재의 사시도.5 is a perspective view of a cylindrical member forming a rectifying part of the rectifying tower according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 가열원 2 : 재생기 1: heating source 2: regenerator
6 : 응축기 9 : 증발기 6: condenser 9: evaporator
20 : 제1 리시버 30 : 제1 열교환기 20: first receiver 30: first heat exchanger
40 : 흡수기 45 : 분사기 40: absorber 45: injector
50 : 제2 리시버 60 : 제2 열교환기 50: second receiver 60: second heat exchanger
100 : 정류기 130 : 저속화부 100: rectifier 130: low speed part
140 : 정류부 140: rectifier
Claims (6)
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