KR100539327B1 - 증발식 냉각응축형 암모니아 냉동 유니트 - Google Patents

Abstract

누설 암모니아가스 제거수단을 갖춘 증발응축식 암모니아 냉동유니트를 제공한다. 누설 암모니아의 회수에는 암모니아의 물에 대한 큰 용해도를 이용하고, 그 용해용 물은 증발응축기에 사용하는 냉각수를 이용한다. 그 구성은 상부수납실의 증발응축기 하측공간에 설치된 기액 향류방식의 암모니아 흡수기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

증발식 냉각응축형 암모니아 냉동 유니트{EVAPORATIVE-COOLING CONDENSATION TYPE AMMONIA REFRIGERATION UNIT}

본 발명은, 증발응축기와 압축기와 암모니아 배관계를 포함하는 완전한 팩키지로 된 암모니아 냉동 유니트에 관한 것으로, 특히 누설 암모니아가스 제거수단을 갖춘 증발응축식 암모니아 냉동 유니트에 관한 것이다.

압축기와 응축기가 일체화되고, 또한 옥외설치도 가능하게 된 응축기 일체형 냉동기는,

a. 기계실을 필요로 하지 않으며,

b. 냉동유니트와 부하측 사이를 연결하는 2개의 배관접속으로 충분하고,

c. 공간(space)의 절약, 현지 배관공사를 되도록 적게 할 수 있으며,

d. 출하전에 시운전을 행하는 것에 의하여, 공사작업을 줄이는 것이 가능하다는 것 등의 이유에 의해 많이 이용되고 있다.

상기한, 압축기와 응축기가 일체화된 냉동기가, 실공소56-5025호 공보에 개시되어 있다. 그 발명은 도6에 나타낸 바와같이, 전열코일을 주체로 하는 응축기 52와 상기 응축기에 냉각수를 뿌리는 산수(散水)노즐 58과 냉각수 탱크 53과 냉각수배관 59와 흡입팬 63과를 포함하는 증발응축기 50과, 압축기 57과, 냉매배관 60과, 냉수원(冷水源) 54와, 보급수관 61등을 동일 케이싱 51내에 수납하여 일체로 된 유니트에 짜맞추는 것에 있다.

이에 의해, 외부 냉각부하 68, 68, 68 및 급수계 65에는, 배관 67로 상기 케이싱 51의 벽부에 형성된 배관 접속단 64, 64를 통해 접속함으로써, 현지 배관시공을 가급적 줄이는 것이 가능하다.

최근에는, 특히 냉매에 암모니아를 사용하는 경우에는, 암모니아의 독성(모 연구소의 발표에 의하면, 공기중 농도가 0.5∼1%일 때, 30분내에 사망 또는 큰 상해를 주는 독성이 있는 것이 지적되고 있다), 및 가연성이라는 점에서도 폭발한계가 체적함유율 16∼25%의 값을 나타내고, 누설등의 사고대책으로부터도, 큰 사고를 작은 사고로 억제시키는 암모니아를 사용하는 냉동기의 분산이 도모되고, 또한 암모니아배관은 분산된 냉동유니트내로 한정하는 경향이 있다.

그럼에도 불구하고, 상기한 바와같이 분산을 도모하여 안전이 확립된 냉동유니트에 있어서, 누설 암모니아에 대한 안전대책을 세우는 것은, 미처 판단하지 못한 상황이었다.

도1은, 증발 응축식 냉동유니트(흡입식)를 다이나믹아이스의 제조에 사용하는 경우의 냉매순환상황 및 증발응축기의 작동상황에 대한 일례를 도시한 모식도이다.

도2는, 본 발명의 증발응축식 암모니아 냉동유니트에 대한 압입식의 경우에 대한 개략 구성을 도시한 종단면도이다.

도3(a)는, 증발응축식 암모니아유니트에 대한 흡입식의 경우에 대한 구성을 도시한 종단면도이고, 도3(b)는 도3a의 Ⅲ-Ⅲ선에서 바라본 도면이다.

도4는, 도3에 도시한 증발응축식 암모니아 냉동유니트(흡입식)의 접촉용해수단인 본 발명에 대한 첫 번째 실시예를 도시하며, (A)는 취부상황을 나타낸 종단면도이고, (B)는 (A)의 ⅣB-ⅣB선에서 본 도면이고 또한 중간부는 취부부를 제거한 지그재그상의 배치상황을 도시한 도면이며, (C)는 (B)의 D부 확대도이다.

도5는, 도3에 도시한 증발응축식 암모니아 냉동유니트(흡입식)의 접촉용해수단인 본 발명에 대한 첫 번째 실시예를 도시하며, (A)는 취부상황을 나타낸 종단면도이고, (B)는 (A)의 ⅤB-ⅤB선에서 본 도면이고 또한 중간부는 취부부를 제거한 지그재그상의 배치상황을 도시한 도면이며, (C)는 (B)의 E부 확대도이다.

도6은, 종래의 증발응축식 냉동기에 대한 개략 구성을 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10압축기

11유분리기

12예냉각기

13전열코일

15냉각수 산포노즐

17,17a,17b 냉각수탱크

18증발응축기

19흡입팬

21압입팬

22취출구

22a,22b 상부수납실

23a,23b 하부수납실

25상향통군

26하향통군

27슬릿형 간극

30유도유로

31외기흡입슬릿

35,36,38,40,41,42,43 선저형 통

38,42a 가이드판

본 발명은, 상기 과제를 감안한 것으로서, 누설 암모니아가스의 회수에는 극성물질인 암모니아의 특성에 유래하는 물에 대한 큰 용해도를 이용하여 그 목적을 달성하고, 용해용인 물은 증발응축기에 사용하는 냉각수를 이용하는 것이며, 이와함께, 상기 증발응축기의 사용에 의해 응축온도를 낮추는 것에 의해, 냉동유니트의 COP 향상을 도모한 증발응축식 암모니아 냉동유니트의 제공을 목적으로 한다.

상기 증발응축기는, 수냉응축기와 공냉응축기의 중간에 위치하여 양자의 기능을 병용한 것에 의해, 냉매가 통과하는 전열코일의 표면에 분무냉각수를 뿌리고, 뿌려진 개소에 공기를 보내 전열코일의 표면에 체류하는 물에 증발을 유발시켜, 그 증발잠열을 이용하여 암모니아를 냉각응축시키는 것으로, 상기 분무냉각수가 하부의 탱크와 순환펌프에 의해 산수헤더와의 사이를 순환되도록 한다.

또한, 공기에 의한 송풍은 상부에 설치된 흡입팬에 의한 흡입식과, 하부측면으로부터 불어지는 압입식이 있다.

여기에서, 본 발명은, 흡입식과 압입식의 각각의 형식에 대응하는, 누설 암모니아가스 제거가 가능한 안전한 증발응축식 암모니아 냉동유니트의 제공을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명의 증발응축식 냉동유니트는,

상부에 암모니아가스 응축용 증발응축기를 수납하는 상부수납실을 설치하고, 하부에 암모니아가스 압축용 압축기와 암모니아배관계를 포함하는 하부수납실을 설치하여, 완전한 팩키지 구조로 된 분산설치형 냉동유니트에 있어서, 상기 암모니아배관계로부터의 누설 암모니아를 하부수납실로부터 상부수납실로 유도하여 증발응축기의 분무형 냉각수에 접촉용해가능하도록 된 접촉용해수단과 암모니아수 회수수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접촉용해수단은, 상부수납실의 증발응축기 하측 공간부로 누설 암모니아가스의 상승을 허용하는 간극을 통해 설치된 분무형 냉각수회수용 반원통형 상향통과, 상기 상향통의 간극으로 분무형 냉각수가 직접 흘러가는 것을 차단하여 회수통으로 유도하는 것과 함께 상승 누설가스의 우회유로를 형성하여 기액접촉용해시키는 반원통형 하향통으로 이루어진 가스가이드를 설치한다. 상기 가스가이드와 증발응축기를 포함하는 상부수납실에는 흡입팬을 설치하여 부압을 형성하도록 하고, 하부수납실로부터 상부수납실, 게다가 팩키지 외측으로도 가스 전체로서의 유로를 형성하여, 그 도중에 상기한 것처럼 암모니아 흡수·회수수단을 개재한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 접촉용해수단은, 상부수납실의 증발응축기 하측 공간부에 누설 암모니아 가스의 상승을 허용하는 간극을 형성하고, 분무형 냉각수 회수용인 적어도 3단 이상인 다단 지그재그(zig zag)상으로 배치된 경사형 병렬통군을 설치하며, 2단째 이후의 통을 대략 육각형상 또는 육각형상의 허니컴형 공간 각각에 수납하고, 상기 공간에, 수납되어 있는 통의 양측에 연속하여 형성되는 누설 암모니아 가스의 상승류와, 상부로부터의 분무형 냉각수의 하강류와의 사이에 형성된 향류 기액혼합부와, 인접하는 최하단통 사이에, 분무형 냉각수의 강하를 방지하는 것과 함께, 누설 암모니아 가스의 상승류를 유도하도록 설치된 통기성 가스가이드와, 누설 암모니아가스의 상승기류를 형성시키는 흡입팬의 부압을 이용하도록 구성되어도 좋다.

또한, 본 발명의 접촉용해수단은, 완전 기밀형인 하부수납실로부터 상부수납실 압입팬 흡입측으로 설치된 누설 암모니아가스의 유도유로와 압입팬의 흡입측 부압에 의해, 누설 암모니아가스를 분무형 냉각수에 접촉용해가능하게 구성하여도 좋다.

또한, 본 발명의 암모니아 회수수단은, 하부수납실의 옆구리측에 설치된 상부수납실 하부로부터 연통하는 회수겸 순환 냉각수탱크와, 암모니아 검지기와, 냉각수 순환펌프로 구성된 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명의 증발응축식 냉동유니트에 의하면, 상하 2단의 수납실을 갖는 일체형 구조인 팩키지 구조체를 갖추고, 상부수납실에는, (예컨데 흡입식인 경우)상부로부터 흡입팬을 설치하여 그 하부로 분무형 냉각수 산포용 노즐을 설치하고, 게다가 그 하부에 암모니아를 냉매로 하는 전열코일을 설치하는 것에 의해 형성된 증발응축기를 수납하며, 하부수납실에는, 냉매인 암모니아가스의 압축기나 암모니아배관계를 포함하는 기자재를 수납하여, 완전한 팩키지 분산설치형 냉동유니트를 구성하는 것에 있어서, 상기 암모니아배관계로부터의 누설 암모니아가스를 하부수납실로부터 상부수납실로 유도하여 증발응축기의 분무형 냉각수에 접촉용해가능하게 한 접촉용해수단과 암모니아수 회수수단을 설치하여, 누설 암모니아가스에 대한 안전대책을 구성한 것에 있다.

상기 접촉용해수단은, 압입식 증발응축기와 흡입식 증발응축기 각각의 기능에 대응하는 구성을 갖추고 있다. 압입식 증발응축기에 대응하는 본 발명의 접촉용해수단은, 완전한 기밀형 하부수납실로부터 상부수납실 측면의 압입팬 흡입구 근방으로 설치한 누설 암모니아가스의 유도유로와, 흡입측의 부압형성으로 구성된 것에 있다.

즉, 하부수납실에서 발생된 누설 암모니아가스는 상기 유도유로를 통해 흡입측 부압에 의해 상부수납실의 압입팬 흡입측으로 유도된다. 그리고, 유도된 누설 암모니아가스는, 분무형 냉각수중으로 흡입되어 접촉용해되어 암모니아수를 형성한다.

상기 형성된 암모니아수 또는 분무형 냉각수는, 상부수납실의 바닥부에 형성된 凹부 냉각수 탱크로 유입되어 저장되도록 한다.

또한, 흡입식 증발응축기에 대응하는 본 발명의 접촉용해수단은, 상부수납실과 하부수납실과의 경계벽에 설치된 암모니아 통과용 슬릿상 간극과, 그 상부에 평행하게 경사형으로 횡방향으로 배치된 복수의 반원통형 상향통군의 간극과, 그 간극에 덮여 씌워지도록 설치된 반원통형 하향통군의 간극에 의해 형성된 누설 암모니아가스 유도가이드와, 흡입팬의 흡입압에 의해 구성된 것에 있다.

즉, 하부수납실에서 발생된 누설 암모니아가스는, 상기 흡입압에 의해 하부수납실과 상부수납실의 경계벽에 설치된 슬릿형 간극을 관통 상승하고, 연이어서 상향통군의 간극과 그 상부 공간에 횡방향으로 위치된 하향 통군의 간극에 의해 형성된 누설 암모니아가스 유도가이드를 뚫고 나아가 상승하고, 그 사이에 분무형 냉각수로 접촉용해되어 암모니아수를 형성한다.

상기 형성된 암모니아수 또는 분무형 냉각수의 흐름에 관하여 설명하면, 하향통군에 의해 상향통군사이에 형성된 간극에로의 하향통로는 차단되고, 모든 냉각수 또는 암모니아수는 상향통군의 내부로 흐르다가, 상기 횡방향으로 위치된 통의 적정 경사에 의해 하부의 凹부에 설치된 냉각수탱크로 유입되어 모이도록 한다.

또한, 상기 흡입식 증발응축기에 대응하는 본 발명의 접촉용해수단은, 하기한 것처럼 구성되어도 좋다.

즉, 경사형 병렬통군을 적어도 3단 이상의 다단 지그재그형으로 배치하고, 2단째 통군에 대하여는 1단째에 인접하는 양 옆구리측 통에 의해 상부개방된 대략의 육각형상의 허니컴형 공간을 형성하며, 3단째 이하의 통군에 대하여는 그 전단의 양 옆구리측 통 및 전전단 통에 의한 대략 폐쇄된 육각형상의 허니컴 공간을 형성하고, 상기 상부가 개방되지 않은 폐쇄형 허니컴형 공간에 수납되어 있는 통의 양측에 연하여 형성되는 누설 암모니아가스의 상승류와 상부로부터의 분무형 냉각수의 강하류와의 사이에 교차향류 기액혼합부를 형성시키는 것이다.

상기 구성에 의하여, 흡입팬에 의한 부압효과로 하부수납실로부터 누설 암모니아가스는 하부수납실의 천장에 설치된 간극을 통해 상기 지그재그상으로 배치된 통 사이를 지그재그형으로 상승하여 상기 모든 단에 적층형성된 허니컴형 공간의 기액혼합부에서 상부로부터의 분무형 냉각수와 교차향류접촉을 반복하며, 상기 냉각수에 누설 암모니아가스의 충분한 흡수가 이루어지도록 하고, 흡수된 냉각수는 경사형 통을 흘러 내려가며, 하부의 凹부에 설치된 냉각수탱크에 모이도록 한다.

또한, 최하단에 배치된 통 사이에는, 상기 분무형 냉각수의 강하를 방지하는 한편, 누설 암모니아가스의 상승류를 유도하는 통기성 가스가이드를 설치하고, 냉각수가 하부수납실로 가는 통로를 차단하는 구조로 이루어진다.

또한, 상기 통은 선저형 통을 사용하여 상기 허니컴 공간의 구성에 적응된 형상으로 하는 것이 좋다.

또한, 상기처럼 형성된 본 발명의 암모니아수 회수수단은, 하부수납실의 옆구리측 또는 상부수납실의 옆구리측에 설치된 상기 냉각수탱크와, 암모니아검지기와, 냉각수순환펌프로 구성되어 있다.

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시예를 통해 상세하게 설명한다. 다만, 본 실시예에 기재될 구성부품의 치수, 재질, 형상, 이들의 상대적인 배치등은 특별하게 한정하는 기재가 없는한, 본 발명의 범위를 그것만으로 한정하는 취지는 아닌 단순한 설명예에 불과하다.

도1은, 증발응축식 냉동유니트(흡입식)를 다이나믹아이스의 제조에 사용하는 경우의 냉매순환상황 및 증발응축기의 작동상황에 대한 일례를 나타낸 모식도이다. 도2는, 본 발명의 증발응축식 암모니아 냉동유니트가 압입식인 경우의 개략적인 구성을 도시한 종단면도이고, 도3(A)는, 본 발명의 증발응축식 암모니아 냉동유니트가 흡입식인 경우의 개략적인 구성을 도시한 종단면도이며, 도3(B)는 도3(A)의 Ⅲ-Ⅲ에서 바라본 도면이다.

도4(A),(B),(C), 도5(A),(B),(C)는, 도3의 각 제1, 제2 실시예를 도시한 종단면도 및 그 단면도의 ⅣB-ⅣB에서 바라본 도면, ⅤB-ⅤB에서 바라본 도면 및 각 도면의 D부 확대도 및 E부 확대도이다.

도1에 도시된 바와같이, 증발응축식 냉동유니트는, 압축기 10과 유분리기 11과 예냉각기 12와 냉매배관등을 포함하는 구성부재를 도시하지 않은 하부수납실에 수납하고, 전열코일 13과 냉각수 산포노즐 15와 팬(이 경우는 흡입팬) 19와 냉각수탱크 17과 순환펌프 16 및 냉각수배관등을 포함하는 증발응축기 18을 도시하지 않은 상부수납실에 수납하며, 하부수납실과 상부수납실을 일체형 팩키지구조로 한 것으로써, 제조공장에서 시운전이 완료된 냉동팩키지를 부하로 하는 다이나믹아이스제조기 20에 아주 가깝게 설치하여, 부하에로의 냉매공급배관 길이를 최소로 줄여 현지에서의 배관수를 최소로 줄이는 것과 함께 냉매의 누설등에 따른 위험을 최소로 줄이도록 한 것이다.

상기 구성의 증발응축식 냉동유니트에서, 냉매는, 압축기 10에서 고온고압체로 되고, 유분리기 11에서 압축기 윤활유를 분리하며, 계속하여 예냉각기 12에서의 예냉후 증발응축기 18로 공급된다.

증발응축기 18에서는, 냉매를 공급받은 전열코일 13은 냉각수 산포노즐 15로부터의 냉각수 산포에 따른 분무를 받는 것과 동시에, 흡입팬 19에 의한 공기냉각을 받아 전열코일 13의 표면으로부터는 냉각수가 증발을 일으키고 전열코일 13내부를 유동하는 냉매는 물의 증발에 의한 잠열이동과, 공기의 온도변화에 의한 현열이동에 따라 효율적으로 냉각된다.

그리고, 분무형으로 산포된 냉각수는, 상기 전열코일 13의 표면을 적신후 그 일부는 상기한 것처럼 증발하여 수증기등으로 변화되어 외기로 배출되고, 증발되지 않고 하부로 낙하된 물은 냉각수탱크 17내부의 물과 함께 순환펌프 16을 통해 재차 분무되어지도록 한다.

본 발명의 증발응축식 암모니아 냉동유니트는, 상기 증발응축기에 대한 냉각수 분무형 산포와, 흡입팬인 경우는 흡입부압을, 또한 압입팬인 경우는 압입풍압을 이용하고, 각각 형성된 접촉용해수단을 통해 누설 암모니아가스를 상기 분무형 냉각수에 접촉용해시켜, 암모니아수를 형성시키도록 하는 것이다.

또한, 상기 접촉용해수단을 갖는 본 발명의 증발응축식 암모니아 냉동유니트는, 하기에 설명하는 것처럼 흡입식과 압입식에서 다른 구조로 구성된다.

도2는, 본 발명의 증발응축식 암모니아 냉동유니트가 압입식인 경우의 개략구성을 나타낸 종단면도가 도시되어 있다.

도면에서 보는 바와같이, 상부수납실 22a과 하부수납실 23a이 일체형 구조로 된 팩키지로 형성되고, 상하의 경계는 기밀형태로 구성되어 좌측에 형성된 압입팬 21의 하부에 凹부를 형성하여 냉각수탱크를 형성하고, 또한 압입팬 21의 흡입측과 하부 수납실을 잇는 유도유로 30을 설치하며, 하부 수납실의 우측에는 외부공기 흡입슬릿 31이 형성되어 있다.

상기 유도유로 30에 의해, 하부수납실 23a에 발생된 누설 암모니아가스는 1점쇄선으로 도시한 것처럼, 압입팬 21의 부압으로 상부수납실 22a까지 흡인되어, 그 후 압입압력에 의해 2점쇄선으로 도시한 것처럼 상승하며, 그 사이에 냉각수 산포노즐 15로부터의 분무형 냉각수에 접촉용해되어, 암모니아수를 형성하고, 하부의 냉각수탱크 17a로 강하하여 고임으로써, 다른 냉각수와 함께 도시하지 않은 순환펌프를 통해 순환되어 재차 산포를 행하게 된다.

또한, 같은 도면에 도시한 것처럼, 하부 수납실 23a에는 압축기 10과 유분리기 11과 예냉각기 12와 냉매배관이 수납되고, 상부수납실 22a에는 증발응축기 18을 형성하는 압입팬 21과 냉각수 산포노즐 15와 전열코일 13과 냉각수탱크 17a가 수납되도록 구성된다.

도3(A)에는, 본 발명의 증발응축식 암모니아 탱크유니트가 흡입식인 경우의 일실시예에 대한 개략구성을 나타낸 종단면도로서, 도3(B)는 도3(A)를 Ⅲ-Ⅲ에서 바라본 도면이다.

도면에서 나타난 바와같이, 상부수납실 22b와 하부수납실 23b의 상부 경계벽에는 상승하는 암모니아가스에 분무가능한 슬릿형 간극 27을 형성하고, 그 상부에 평행하게 경사상으로 복수개의 반원통형 상향통군 25를 횡방향으로 배치하며, 이들 사이의 간극 25a에 덮여 씌워지도록 반원통형 하향통군 26을 설치하여 누설 암모니아가스 유도가이드를 형성시키고, 하부수납실 23b의 좌측에 냉각수탱크 17b를 설치하며, 우측에는 외부공기 흡입슬릿 31을 형성하는 구성으로 한다.

상기 구성에 의하여, 하부수납실 23b에서 발생된 암모니아가스는, 1점쇄선으로 나타낸 것처럼 슬릿형 간극 27을 향하여 상승하고, 상기 간극을 통과하여 상승통군 25 사이의 간극 25a를 통과하며, 다시한번 그 상부의 하향통군 26 사이의 간극 26a에 의해 형성된 누설 암모니아가스 유도가이드를 뚫고 통과하여 흡입팬 19의 부압에 의해 상승한다. 그 사이에 분무형 냉각수에 접촉 용해되어 암모니아수를 형성하여 하강한다.

상기 형성된 암모니아수 또는 분무형 냉각수는, 가는선 화살표로 나타낸 것처럼, 하향통군 26에 의해 하향통군 25의 간극으로 향하는 하강통로가 차단되어, 전체의 냉각수 또는 암모니아수는 상향통군 25의 내부로 확실하게 유입수납된다.

계속하여 적당하게 형성된 경사에 의해 하부 냉각수탱크 17b로 유입되어 고이고, 도시하지 않은 순환펌프에 의해 다른 냉각수와 함께 냉각수 산포노즐 15를 통해 순환되어 재차 산포되도록 한다.

또한, 도3(A)에 도시한 바와같이, 하부수납실 23b에는 압축기 10과 유분리기 11과 예냉각기 12와 냉매배관이 수납되고, 상부수납실 22b에는 증발응축기 18을 형성하는 흡입팬 19와 냉각수 산포노즐 15와 전열코일 13과 냉각수탱크 17b가 수납되도록 구성되어 있다.

또한, 냉각수탱크 17a, 17b와, 상기 냉각수탱크에 설치된 ph미터 또는 전도율계등의 암모니아 검지기와, 순환펌프등에 의해, 적정 안전처리가능한 암모니아수 회수수단을 형성한다.

도4 및 도5에는, 상기 도3에 도시된 증발응축식 암모니아 냉동유니트(흡입식)의 접촉용해수단별 실시예를 나타낸다.

도4(A)는 취부상태를 도시한 종단면도이고, (B)는 (A)를 ⅣB-ⅣB에서 바라본 도면이며 또한 중간부는 통 취부부를 제거한 지그재그상의 배치형태를 나타낸 도면이며, (C)는 (B)의 D부 확대도이다.

도4(A)의 종단면도 및 (B)에 나타낸 바와같이, 슬릿형 간극 27을 형성한 하부수납실과 상부수납실의 경계면을 따라, 2쌍의 취부부재 39a,39b를 통해, 3단 지그재그상으로 배치된 선저형 통을 경사시켜 설치하고, (C)의 확대도에 나타난 바와같이 허니컴형 공간을 형성한다.

그리고, 상단에는 통 35,35,35…를 설치하고, 2단째인 통 36,36,36…은 대략의 육각형상인 (상부가 절개된)허니컴형 공간의 저부에 수납하며, 3단째인 통 38,38,38…은 육각형상인 허니컴형 공간의 저부에 수납되도록 하고, 또한 통 36의 하부에는 가이드판 37을 설치하며, 인접하는 최하단 통의 상측 가장자리를 덮는 분무형 냉각수의 슬릿형 간극을 형성한 경계면에로의 낙하를 방지하고 차단하는 구조를 가진다.

상기 허니컴형 공간을 형성하는 접촉용해수단에 있어서는, 도4(C)에 나타낸 바와같이, 최하단 통 38의 상측 가장자리와 상기 가이드판 37 사이를 통해 흡입팬 19의 흡입부압에 의해 흡입된 실선으로 도시된 누설 암모니아가스의 상승류는 점선으로 도시한 분무형 냉각수의 하강류와 향류교차접촉이 이루어지고, 충분히 기액혼합용해되어, 하부에 수납된 통 38로 혼합용해액이 낙하하여 상기 통 38을 통해 도(A)에 도시한 냉각수탱크 17b에 모여져 회수된다.

또한, 상기 기액혼합은 다른 2단째 통에 수납되어 있는 허니컴형 공간에서도 마찬가지이며, 혼합용해액은 36,36…을 통해 회수된다.

또한, 최상단의 통 35,35,35…에는 분무형 냉각수의 일부가 그 상태 그대로 낙하하여 회수된다.

도5에는 도3의 실시예와는 다른 제2실시예를 도시한 도면으로, (A)는 하부취부부를 파단하여 상부취부부 상황을 나타낸 종단면도를 도시하고, (B)는 (A)를 ⅤB-ⅤB에서 바라본 도면이며 또한 중간부는 취부부를 제거한 지그재그상의 배치형태를 나타낸 도면이며, (C)는 (B)의 E부 확대도이다.

도5(A)의 종단면도 및 (B)에 나타낸 것처럼, 슬릿형 간극 27을 형성한 하부수납실과 상부수납실의 경계면을 따라, 덮개쌍 베이스 금구인 형강 44, 취부부재 44a,44b,44c,44d를 통해, 4단 지그재그상으로 배치된 선저형 통을 경사시켜 설치하며, (C)의 확대도에 나타낸 바와같이 허니컴형 공간을 형성한다.

그리고, 상단에는 통 43,43,43…을 설치하고, 2단째인 통 40,40,40…는 대략 육각형상인 (상부가 절개된)허니컴형 공간의 저부에 수납하며, 3단째인 통 41,41,41… 및 최하단통 42,42,42…는 육각형상인 허니컴형 공간의 저부에 각각 수납배치하고, 또한 통 41의 하부에는 가이드판 42a를 설치하며, 최하단의 인접통 42,42의 상측 가장자리를 중간정도 덮는 분무형 냉각수의 상기 슬릿형 간극 27을 설치한 경계면에로의 낙하를 방지하고 차단하는 구조를 가진다.

상기 허니컴형 공간을 형성하는 접촉용해수단에 있어서는, 도5(C)에 나타낸 바와같이, 최하단 통 42의 상측 가장자리와 상기 가이드판 42a 사이를 통해 흡입팬 19의 흡입부압에 의해 흡입된 실선으로 도시된 누설 암모니아가스의 상승류는 점선으로 도시한 분무형 냉각수의 하강류와 향류교차접촉이 이루어지고, 충분히 기액혼합용해되어, 하부에 수납된 통 42로 혼합용해액이 낙하하여 상기 통 42를 통해 도(A)에 도시한 냉각수탱크 17b에 모여져 회수된다.

또한, 상기 기액혼합은 다른 2,3단째 통에 수납되어 있는 허니컴형 공간에서도 마찬가지이며, 혼합용해액은 40,41…을 통해 회수된다.

또한, 최상단의 통 43,43,43…에는 분무형 냉각수의 일부가 그 상태 그대로 낙하하여 회수된다.

즉, 상기 가이드판 42a는 양단을 하방으로 절곡하여, 분무형 냉각수가 양단으로 흐르기 쉽게 하고, 또한 통의 깊이도 상단 통의 정도 깊이로 한다.

상기 도4 및 도5에 도시한 지그재그형 배치는 도시한 3 또는 4단에 한정할 필요가 있는 다단높이도 가능하다.

또한, 상기 가이드판이나 통등은 내식성 부재인 아연도금철판을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 구성에 의하면, 암모니아를 냉매로 하여 사용하는 경우 가장 염려되는 누설 암모니아가스에 대하여, 안전하고 효율적인 분산설치형 냉동유니트를 제공할 수 있다. 또한, 다단 지그재형 병렬통의 배치수단에 의해, 허니컴형 공간내에서 향류교차기액혼합을 형성시켜, 효율이 좋은 분무형 냉각수에 의한 누설 암모니아가스의 흡수가 가능하다.

Claims (5)

1. 상부에 암모니아가스 응축용 증발응축기를 수납하는 상부 수납실을 형성하고, 하부에 암모니아 압축용 압축기와 암모니아 배관계를 포함하는 하부 수납실을 형성하여, 완전한 팩키지구조로 된 분산설치형 냉동유니트에 있어서,

   상기 암모니아 배관계로부터의 누설 암모니아를 하부 수납실로부터 상부 수납실로 유도하여 증발응축기의 분무형 냉각수에 접촉용해 가능하도록 된 접촉용해수단과 암모니아수 회수수단을 설치한 것을 특징으로 하는 증발응축식 암모니아 냉동유니트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접촉용해수단은, 상부 수납실의 증발응측기 하측 공간부로 누설 암모니아가스의 상승을 허용하는 간극을 통해 설치된 분무형 냉각수회수용 반원통형 상항통과, 상기 상향통의 간극으로의 냉각수 하강을 차단하여 회수통으로 유도하는 것으로 상승 누설가스의 우회통로를 형성하는 반원통형 하향통으로 된 가스가이드를 설치하고, 상기 가스가이드와 증발응축기의 흡입팬에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 증발응축식 암모니아 냉동유니트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 접촉용해수단은, 상부 수납실과 하부 수납실의 경계에 누설 암모니아가스의 상승을 허용하는 간극을 통하여, 분무형 냉각수회수용인 적어도 3단 이상의 다단 지그재그상으로 배설된 경사형 병렬통군을 설치하고, 2단째 이후의 통을 대략의 육각형상 또는 육각형상의 허니컴형 공간의 각각에 수납하며,

   상기 공간에 수납되어 있는 통의 양측에 연속하여 형성되는 누설 암모니아의 상승류와 상부로부터의 분무형 냉각수의 강하류와의 사이에 형성된 향류 기액 혼합부와, 인접하는 최하단통의 사이에 분무형 냉각수의 강하를 방지하는 것과 함께 누설 암모니아가스의 상승류를 유도하도록 형성한 통기성 가스가이드와, 누설 암모니아가스의 상승기류를 형성시키는 흡입팬의 부압에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 증발응축식 암모니아 냉동유니트.
4. 제1항에 있어서,

   상기 접촉 용해수단은, 완전 기밀형 하부 수납실로부터 상부 수납실 압입팬 흡입측에 설치된 누설 암모니아가스의 유도유로와 압입팬의 흡입측 부압에 의해 누설 암모니아가스를 분무형 냉각수에 접촉 용해가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 증발응축식 암모니아 냉동유니트.
5. 제1항에 있어서,

   상기 암모니아수 회수수단은, 하부 수납실의 옆구리측에 설치된 상부 수납실 하부로부터 연통하는 회수겸 순환 냉각수탱크와 암모니아검지기와, 냉각수 순환 펌프에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 증발응축식 암모니아 냉동유니트.