KR100745114B1 - 흡수식 냉난방장치 - Google Patents

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KR100745114B1
KR100745114B1 KR1020020007287A KR20020007287A KR100745114B1 KR 100745114 B1 KR100745114 B1 KR 100745114B1 KR 1020020007287 A KR1020020007287 A KR 1020020007287A KR 20020007287 A KR20020007287 A KR 20020007287A KR 100745114 B1 KR100745114 B1 KR 100745114B1
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무토고
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

응축기(9)에서 응축한 냉매를 증발기(1)에 공급하기 위한 제 1 관로(9b)와, 흡수기(2)내의 흡수제 용액을 재생기(3)에 공급 이송하기 위한 제 2 관로(7b)와, 제 1 관로로부터 분기시킨 분기관로(9a)를 가진다. 분기관로(9a)를 제 2 관로(7b)와 선택적으로 연통시키기 위한 체크밸브(17)를 구비한다. 흡수기(2)로부터 재생기(3)의 흐름을 허용하는 제 2 체크밸브(V3)를 더 구비하고, 체크밸브(V3, 17)는 서로 하류측에서 합류된다. 체크밸브(V3, 17)는 일체로 형성되고, 압력차에 의해 기울어져 각 밸브의 포트를 개폐하는 밸브체로서의 볼(프리볼)을 가지는 삼방밸브로 구성할 수 있다. 시동시나 완전 응축운전시는 체크밸브(17)가 개방되고, 체크밸브(V3)가 폐쇄된다. 따라서 응축기의 냉매는 관로(9a)로부터 열교환기(12)를 거쳐 재생기(3)에 유입된다.

Description

흡수식 냉난방장치{ABSORPTION TYPE HEATING AND COOLING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 냉난방장치의 구성을 나타내는 도,
도 2(a), (b)는 응축기로부터 냉매를 재생기에 공급 이송하는 관로에 설치되는 체크밸브의 단면도,
도 3(a), (b)는 체크밸브의 변형예에 관한 단면도이다.
본 발명은, 냉방운전, 열펌프 난방운전 및 직화가열 난방운전의 3가지의 모드로 운전할 수 있는 흡수식 냉난방장치에 관한 것으로, 특히 직화가열 난방운전으로의 신속한 전환을 가능하게 함과 동시에, 냉방운전 및 열펌프 운전을 최적의 상태에서 행할 수 있는 흡수식 냉난방장치에 관한 것이다.
최근, 냉방운전뿐만 아니라, 흡수기로 퍼 올린 열을 이용하여 열펌프 난방운전을 행할 수 있게 한 흡수식 냉난방장치에 대한 수요가 높아져가고 있다. 이 열펌프 난방에는, 외기온도가 낮아짐에 따라 외기로부터의 열의 퍼올림 효율이 저하되어 간다는 특성이 있다. 일본국 특공평6-97127호는, 외기온도가 낮은 경우에 열펌프 난방운전을 대신하여 직화가열 난방운전을 행할 수 있게 한 장치를 개시하고 있다.
본 출원인의 출원에 관한 일본국 특개평10-197008호의 명세서에는, 냉방운전, 열펌프 난방운전 및 직화가열 난방운전의 3가지 모드의 전환을 간단하게 할 수 있는 흡수식 냉난방장치가 개시되어 있다. 이 리퍼런스의 냉난방장치에서는 열펌프 난방운전시에 난방능력의 부족이 생긴 경우는, 재생기에서 가열되어 추출된 고온의 냉매증기를 응축기에 보내어 냉각수관과 접촉시켜 응축시킨 후, 다시 재생기로 환류하는 냉매의 폐쇄 순환루프를 구성하였다. 그 결과 재생기에서 추출된 냉매증기는 응축기에서 완전응축되는 되는 한편, 응축된 냉매는 응축기로부터 증발기로 되돌아가지 않게 되므로 열펌프 난방운전이 정지되어 직화가열 난방운전으로 전환된다.
또한 본 출원인의 출원에 관한 일본국 특개평10-267448호의 명세서에는, 응축기로부터 정류기를 통하여 재생기로 냉매를 환류시키기 위하여 응축기로부터 정류기로 냉매가 자연 낙하할 수 있게 한 전용 환류로(環流路)를 설치한 흡수식 냉난방장치가 개시되어 있다.
전용 환류로를 설치한 상기 흡수식 냉난방장치에서는 냉매의 환류를 위한 만큼 관로를 증가시키게 되어 이음매부분이 늘어나기 때문에, 진공도의 확보가 중요한 이와 같은 시스템에 있어서 바람직하지 않다. 따라서 응축기로부터 흘러넘치게(overflow) 한 냉매를 정류기 상부로 직접 역류시키는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 직화가열 난방운전시 이외에 상기 흘러넘침이 발생하지 않도록, 응축기내에서의 냉매액의 저류량을 많게 할 필요가 있다. 그 때문에 직화가열 난방운전으로 전환한 후, 흘러넘침이 생기기까지 시간이 걸려 실질적으로 직화가열 운전이 개시되기까지 시간지연이 생긴다. 응축기에 고인 냉매액은, 단지 고여 있을 뿐이고 운전에 기여하지 않으므로, 흘러넘침까지 냉매액을 저장하기까지에 소비되는 에너지가 쓸모없게 된다.
또 시동개시시에도 냉매액은 응축기에 다량으로 고여 있으나, 어느 정도의 압력차가 생기기까지 그 냉매액은 증발기로 유입되지 않는다. 따라서 그 동안은 흡수기로부터 재생기로 순환되는 용액은 농도가 비교적 높아져 재생기내에서 흡수제 용액이 지나치게 농축되어 버리는 일이 있다. 즉 재생기에서 군불때기 상태가 된다. 이 때문에 시동개시시에 증발기내에 냉매액이 충분량 확보되도록 냉매액을 여분으로 투입하여 두지 않으면 안된다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하여 냉방운전이나 열펌프 운전시의 운전상태를 양호하게 할 수 있음과 동시에, 직화가열 난방운전으로 신속하게 전환할 수 있는 흡수식 냉난방장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 냉매를 수용하는 증발기와, 상기 증발기에서 발생한 냉매증기를 흡수제 용액으로 흡수하는 흡수기와, 상기 흡수제 용액을 가열하여 냉매증기를 추출하고 상기 흡수제 용액 중의 흡수제 농도를 회복시키는 재생기와, 추출된 상기 냉매증기를 재생기로부터 응축기에 공급 이송하는 냉매증기통로와, 상기 냉매증기를 응축시켜 상기 증발기에 공급하는 응축기를 구비하고, 냉방운전, 열펌프 난방운전 또는 직화가열 난방운전이 선택적으로 가능한 냉난방장치에 있어서, 상기 응축기에서 응축한 냉매를 상기 증발기에 공급하기 위한 제 1 관로와, 상기 흡수기내의 흡수제용액을 상기 재생기에 공급 이송하기 위한 제 2 관로와, 상기 제 1 관로로부터 분기시킨 분기관로와, 상기 분기관로를 상기 제 2 관로와 선택적으로 연통시키기 위한 전환장치를 구비한 점에 제 1 특징이 있다.
제 1 특징에 의하면, 상기 전환장치에 의하여 상기 분기관로가 제 2 관로와 연통되었을 때, 응축기내의 냉매는 분기관로를 통하여 제 2 관로로 유입하여 재생기에 공급 이송된다. 또 분기관로와 제 2 관로의 연통이 단절되었을 때는 냉매는 제 1 통로를 통하여 증발기로 유입된다.
또 본 발명은 상기 전환장치가 상기 분기관로로부터 재생기로의 흐름을 허용하는 제 1 체크밸브로서, 상기 흡수기로부터 상기 재생기에의 흐름을 허용하는 제 2 체크밸브를 더욱 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 체크밸브는 서로 하류측에서 합류하고 있는 점에 제 2 특징이 있다.
제 2 특징에 의하면, 운전개시시 및 직화가열 난방운전시 등, 흡수기의 압력이 응축기측보다 낮을 때는, 제 2 체크밸브는 폐쇄되어 흡수기로부터 재생기로의 용액의 유입은 저지된다. 한편 열펌프 난방운전시, 흡수기측의 압력이 응축기측보다 높은 운전상태에서는, 제 1 체크밸브는 폐쇄되어 응축기로부터 재생기로의 냉매의 유입은 저지된다.
또한 본 발명은 상기 제 1 및 제 2 체크밸브가 일체로 형성됨과 동시에, 상기 제 1 및 제 2 체크밸브의 하류측 합류점에 단일의 가동밸브체가 배치되고, 이 가동밸브체가 상기 제 1 및 제 2 체크밸브의 입력포트에 각각 접속되는 유체의 압력차에 의하여 그 가동범위의 양쪽 끝 중 어느 한쪽으로 기울어지고, 상기 가동범위의 한쪽 끝에 있을 때에 상기 제 1 체크밸브를 폐쇄하는 한편, 다른쪽 끝에 있을 때는 상기 제 2 체크밸브를 폐쇄하도록 구성된 점에 제 3 특징이 있다.
제 3 특징에 의하면, 제 1 및 제 2 체크밸브의 밸브체를 공용할 수 있으므로 구조가 간소화된다. 또 유체의 압력차에 의하여 밸브체를 기울어지게 하여 제 1 및 제 2 체크밸브를 선택적으로 개방하므로 밸브체를 구동시키는 엑츄에이터가 불필요하다.
이하에, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 흡수식 냉난방장치의 주요부 구성을 나타내는 계통 블록도이다. 증발기(1)에는 냉매로서 트리플루오로에탄올(TFE) 등의 불화알콜이, 흡수기(2)에는 흡수제를 포함하는 용액으로서 디메틸이미다졸리지논 등의 DMI 유도체가 수용되어 있다. 이 경우 상기 냉매는 불화알콜에 한정하지 않고 비동결범위가 넓게 취해지는 것이면 좋고, 용액에 대해서도 DMI 유도체에 한정하지 않고 비결정범위가 넓게 취해지는 것으로서, 상기 냉매보다도 높은 상압 비점을 가지고, 또한 이것을 흡수할 수 있는 것이면 좋다.
증발기(1)와 흡수기(2)는, 증발(냉매)통로를 거쳐 서로 유체적으로 연결되어 있고, 이들 공간을 예를 들면 30mmHg 정도의 저압환경하로 유지하면 증발기(1)내의 냉매가 증발하여 냉매증기는 도면에 있어서 2중 화살표로 나타낸 바와 같이 상기 통로를 거쳐 흡수기(2)내로 들어 간다. 이 냉매증기를 흡수기(2)내의 흡수제 용액 이 흡수함으로써, 흡수냉동동작이 행하여진다. 상기 증발통로에는 냉각기(열교환기) (18)가 배치되어 있다.
먼저, 버너(7)가 점화되어 재생기(3)에 의하여 흡수기(2)내의 용액농도가 높아지면(버너와 재생기, 및 용액농축에 대해서는 뒤에서 설명함), 흡수기(2)내의 용액이 냉매증기를 흡수하여 상기 냉매의 증발에 의한 잠열에 의해 증발기(1)내가 냉각된다. 증발기(1)내에는 펌프(P4)에 의하여 냉수가 통과되는 관로(1a)가 설치된다. 관로(1a)의 한쪽 끝(도면에서는 출구단)은 제 1 사방밸브(V1)의 # 1개구에, 다른쪽 끝(도면에서는 입구단)은 제 2 사방밸브(V2)의 # 1개구에 각각 연결된다. 냉매는 펌프(P1)에 의해 증발기(1)내에 설치된 살포수단(1b)으로 유도되어 상기 냉수가 통과하고 있는 관로(1a) 위에 살포된다. 상기 냉매가 관로(1a)내의 냉수로부터 증발열을 빼앗아 냉매증기가 되는 한편, 상기 냉수의 온도는 강하하다. 냉매증기는 증발통로에 배치된 냉각기(18)를 통하여 흡수기(2)로 유입된다. 증발기(1)내의 냉매는 펌프(P1)에 의해 상기 살포수단(1b)으로 유도되는 외에 그 일부는 필터(4)를 통하여 정류기(6)의 정점부 가까이에 공급 이송된다. 증발기(1)와 필터(4) 사이의 블리드라인으로서의 관로(1c)에는 유량조절밸브(V5)가 설치되어 있다. 또한 관로(1a)를 흐르는 냉수로서는 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 냉매증기가 흡수기(2)의 흡수제 용액에 흡수되면, 흡수열에 의하여 상기 용액의 온도는 상승한다. 상기 용액의 흡수능력은 상기 용액의 온도가 낮을수록, 또 용액 중의 흡수제 농도가 높을수록 크다. 따라서 상기 용액의 온도상승을 억제하기 위하여 흡수기(2)의 내부에는 관로(2a)가 설치되고, 이 관로(2a)에는 냉각수가 통과된다. 관로(2a)의 한쪽 끝(도면에서는 출구단)은 응축기(9)내를 통과한 후, 펌프(P3)를 거쳐 제 1 사방밸브(V1)의 # 2개구에, 관로(2a)의 다른쪽 끝(도면에서는 입구단)은 제 2 사방밸브(V2)의 # 2개구에 각각 연결된다. 관로(2a)를 통과하는 냉각수로서 상기 냉수와 동일한 수용액을 사용한다.
용액은 펌프(P2)에 의하여 흡수기(2) 내에 설치된 살포수단(2b)에 유도되어 관로(2a)상에 살포된다. 그 결과 관로(2a)를 통과하고 있는 냉각수에 의하여 용액이 냉각되는 한편, 냉각수의 온도는 상승한다. 흡수기(2)내의 용액이 냉매증기를 흡수하여, 그 흡수제 농도가 저하되면 흡수능력이 저하한다. 따라서 재생기(3) 및 정류기(6)에 의하여 흡수제 용액으로부터 냉매증기를 분리발생시켜 용액 중의 흡수제 농도를 높여 흡수능력을 회복시킨다. 이 때문에 흡수기(2)에서 냉매증기를 흡수하여 희석된 용액, 즉 희석액은 상기 펌프(P2)에 의하여 관로(7b) 및 체크밸브(제 2 체크밸브)(V3)를 통하여 정류기(6)에 공급 이송되어 재생기(3)로 흘러내려진다. 재생기(3)는 상기 희석액을 가열하는 버너(7)를 가지고 있다. 이 버너(7)는 가스버너를 사용하고 있으나, 어떠한 가열수단이어도 좋다. 재생기(3)에서 가열되어 냉매증기가 추출되어 농도가 높혀진 용액(농축액)은, 관로(7a) 및 제어밸브(V4)를 통하여 상기 흡수기(2)로 되돌려져 상기 살포수단(2b)에 의하여 관로(2a)상에 살포된다.
재생기(3)에서 발생된 상기 냉매증기는, 정류기(6)내를 상승할 때에 정류기 (6)내를 흘러내리는 용액과 충분히 접촉함으로써, 혼입한 미량의 흡수제 용액성분이 충분히 분리된 후, 응축기(9)로 공급 이송된다. 응축기(9)에서 냉각되어 응축된 냉매는, 관로(9b)를 통하여 냉각기(18) 및 감압밸브(유량제어밸브)(11)를 경유하여 증발기(1)로 되돌려져 살포수단(1b)에 의해 관로(1a)상에 살포된다. 상기 냉각기 (18)는 상기 증기통로에 배치된 1종의 열교환기로서, 증발기(1)에서 발생한 냉매증기 중에 혼재하는 냉매미스트를 응축기(9)로부터 환류되는 따뜻한 냉매로 가열하여 그 기화를 촉진하는 한편, 증발기(1)로 환류되는 상기 냉매의 온도를 강하시킨다.
응축기(9)로부터 증발기(1)로 냉매를 되돌아가게 하기 위한 관로(9b)는 체크밸브(V3)의 하류에서 관로(7b)와 합류하는 관로(9a)로 분기된다. 분기관로(9a)에는 응축기(9)로부터 관로(7b)로의 냉매의 유입을 허용하는 체크밸브(제 1 체크밸브) (17)가 설치된다. 관로(9a)는 직화가열 난방운전시에 응축기(9)로부터 냉매가 재생기(3)로 환류되는 회로의 일부를 형성한다. 각 운전모드에서의 체크밸브(V3) 및 체크밸브(17)의 작용은 뒤에서 설명한다.
응축기(9)로부터 증발기(1)에 공급되는 환류냉매의 순도는 매우 높아져 있기는 하나, 그 중에 아주 약간 혼재하는 흡수제 성분이 장시간의 운전사이클에 의하여 축적되어 증발기(1)내의 냉매의 순도가 서서히 저하되는 것은 피할 수 없다. 따라서 상기한 바와 같이 증발기(1)로부터 냉매의 아주 일부를 필터(4)를 거쳐 정류기(6)에 공급 이송하고, 재생기(3)로부터 생기는 냉매증기와 함께 다시 순도를 높이기 위한 사이클을 거치도록 구성하고 있다. 상기 필터(4)는 냉매 중에 혼입되는 먼지나 녹 등이 정류기(6)내의 충전재 관로에 막혀 기능저하의 원인이 되는 것을 방지하는 데 도움이 된다.
흡수기(2)와 정류기(6)를 연결하는 관로(7a, 7b)의 중간에 설치된 열교환기 (12)에 의하여 재생기(3)로부터 나온 관로(7a) 중의 고온 농축액은 흡수기(2)로부터 나온 관로(7) 중의 희석액과 열교환하여 냉각된 후, 흡수기(2)로 공급 이송되어 살포된다. 한편, 열교환기(12)에서 예비적으로 가열된 희석액은 정류기(6)에 공급 이송된다. 이와 같이 하여 열효율의 향상이 도모되고 있으나, 다시 환류되는 상기 농축액의 열을 흡수기(2) 또는 응축기(9)로부터 나온 관로(2a) 내의 냉각수에 전달하기 위한 열교환기(도시 생략)를 설치함으로써 흡수기(2)로 환류되는 농축액의 온도는 더 한층 저하시키고, 냉각수온도는 더욱 올리도록 구성하여도 좋다.
상기 냉수 또는 냉각수를 외기와 열교환하기 위한 현열교환기(14)에는 관로 (4a), 실내기(15)에는 관로(3a)가 각각 설치되어 있다. 관로(3a, 4a)의 각 한쪽 끝(도면에서는 입구단)은 제 1 사방밸브(V1)의 #3, 4개구에, 다른쪽 끝(도면에서는 출구단)은 제 2 사방밸브(V2)의 #3, 4개구에 각각 연결된다. 실내기(15)는 냉난방을 행하는 실내에 구비되어 냉풍 또는 온풍의 분출용으로 공용되는 팬(10)과 분출 출구(도시 생략)가 설치된다. 상기 현열교환기(14)는 실외에 놓여져 팬(19)으로 강제적으로 외기와의 열교환이 행하여진다. 또한 도면 중 부호 T1, T9, T14, T15는 온도감지기, 부호 L1, L2, L9는 액면감지기, 부호 PS1, PS9는 압력감지기를 각각 나타내고 있다.
열펌프에 의한 난방운전시에는, 제 1 및 제 2 사방밸브(V1, V2)를 각각의 #1 및 #4개구가 연통되고, #2 및 #3개구가 연통되는 위치로 전환제어한다. 이에 의하여 흡수기(2) 및 응축기(9)내에서 따뜻해진 관로(2a) 내의 냉각수가 펌프(P3)에 의하여 실내기(15)의 관로(3a)로 유도되어 실내의 난방이 행하여진다.
상기 열펌프에 의한 난방운전시에 있어서, 외기온도가 극단적으로 낮아지면 외기로부터의 열퍼올림이 어려워져 난방능력이 저하된다. 이와 같은 외기온도조건시에는 열펌프 사이클운전을 정지하고 재생기(3)에서 발생한 냉매증기를 응축기(9)와의 사이에서 환류시키는 직화가열 난방운전으로 옮긴다. 이와 같이 하여 버너(7)에 의한 가열 열량을 응축기(9)내에서 효율 좋게 관로(2a) 내의 냉각수로 전도하는 직화가열 난방운전에 의하여 상기 냉각수를 승온시켜 난방능력을 향상시킨다.
외기온도가 낮아져 난방능력이 부족될 때에는, 응축기(9)로부터 증발기(1)에 이르는 냉매의 관로(9b) 및 재생기(3)로부터 흡수기(2)에 이르는 농축액의 관로 (7a)를 차단하여 열펌프 사이클을 정지시킨다. 열펌프 사이클을 정지시키면 뒤에서 설명하는 바와 같은 체크밸브(17, V3)의 동작에 의하여 응축기(9)에서 응축된 냉매는, 관로(9b, 9a, 7b)를 통하여 재생기(3)로 되돌아간다.
열펌프운전으로부터 직화가열 난방운전으로의 전환, 즉 관로(7a, 9b)의 차단은 실내외의 적당한 곳[예를 들면 현열교환기(14)의 근방]에 온도감지기(T14)를 설치하여 감지된 온도가 예정치 이하가 되었을 때에 자동적으로 행할 수 있도록 하는 것이 좋다. 외기온도가 예정치 이하로 저하한 것은 난방부하의 대소에 의해서도 판정할 수 있다. 난방부하의 연산이나 직화가열운전으로의 전환에 대해서는, 본 출원인에 의한 일본국 특개평9-318183호나, 특개평10-185344호 등의 명세서에 상세하게 설명되어 있다. 이들 기재를 여기에 원용하여 본 명세서에 통합한다.
다음에, 각 운전모드에 있어서의 체크밸브(V3) 및 체크밸브(17)의 동작을 설명한다. 도 2(a), (b)는 체크밸브(V3) 및 체크밸브(17)를 일체로 조립한 삼방밸브의 단면도로서, 도 2(a)는 열펌프 난방운전시, 도 2(b)는 직화가열 난방운전시, 즉 완전응축시 및 운전개시시의 상태를 나타낸다. 도 2(a)의 열펌프운전시, 체크밸브 (17)의 응축기(9)측에 걸리는 압력(PS1)은 예를 들면 35토르(Torr)이다.
한편, 체크밸브(V3)의 흡수기(2)측에 걸리는 압력(PS2)은 예를 들면 450토르이다. 압력(PS2)에는 열교환기(12)에서의 압력손실분이 가해지므로 압력(PS2)은 압력(PS1)보다 높다. 따라서 이 경우 체크밸브(V3)가 개방되어 흡수기(2)로부터 재생기(3)로의 희석액의 유입은 허용되고, 체크밸브(17)가 폐쇄되어 응축기(9)로부터 재생기(3)로의 냉매의 유입은 금지된다.
이에 대하여 도 2(b)와 같이, 직화가열 난방운전시 및 운전개시시는 체크밸브 (V3)의 상류측에 걸리는 압력(PS2)은 예를 들면 20토르정도로서, 체크밸브(17)의 응축기(9)측에 걸리는 압력(PS1)(예를 들면 350토르)과 비교하면 매우 낮다. 압력 (PS2)은 흡수기(2)의 포화압력 또는 증발기(1)의 포화압력 근방이 되기 때문이다. 따라서 이 경우, 체크밸브(V3)가 폐쇄되어 흡수기(2)로부터 재생기(3)로의 희석액의 유입은 금지되고, 체크밸브(17)가 개방되어 응축기(9)로부터 재생기(3)로의 냉매의 유입이 허용된다.
이와 같이 시동개시시는 응축기(9)의 냉매는 관로(9a, 7b)를 통하여 재생기 (3)로 공급 이송되고, 정상운전이 되면 관로(9a)는 폐쇄되어 응축기(9)의 냉매는 증발기(1)로 공급 이송된다. 다시 운전모드를 열펌프운전으로부터 직화가열 난방운전으로 전환하면 응축기(9)의 냉매는 관로(9a, 7b)를 통하여 재생기(3)에 공급 이송된다. 즉, 전환장치에 구동엑츄에이터를 사용하는 일 없이 응축기(9)측 및 흡수기 (2)측의 압력차에 의하여 분기관로(9a)는 자동적으로 개폐되어 각 운전모드에 적합한 냉매 및 흡수제 용액의 회로가 형성된다.
상기 냉매 등의 관로를 전환하는 장치는, 도 2(a), 도 2(b)와 같이, 각각에 가동부로서의 밸브체를 가지는 체크밸브(V3), 체크밸브(17)와 일체로 조합시킨 것에 한정하지 않는다. 도 3은 단일의 가동부에 의해 관로를 전환하는 밸브장치의 단면도로서, 도 3(a)는 열펌프 난방운전시, 도 3(b)는 직화가열 난방운전시, 즉 완전 응축시 및 운전개시시의 것이다. 밸브장치(21)에는 이 밸브장치(21)내를 자유롭게 움직일 수 있는 밸브체(가동밸브체)로서의 볼, 즉 프리볼(22)이 수납되어 있고, 이 볼(22)이 도 3(a)와 같이 왼쪽으로 기울어지면 응축기(9)와 연결되는 포트(21a)가 폐쇄되는 한편, 흡수기(2)와 연결되는 포트(21b)가 개방된다. 또 볼(22)이 도 3(b)와 같이 오른쪽으로 기울어지면 흡수기(2)와 연결되는 포트(21b)가 폐쇄되는 한편, 응축기(9)와 연결되는 포트(21a)가 개방된다.
즉, 도 3(a), 도 3(b)에 대하여 설명한 바와 같이 열펌프 난방운전시는 흡수기(2)측의 압력(PS2)이 응축기(9)측의 압력(PS1)보다 높으므로 볼(22)은 포트 (21a)측으로 기울어져 포트(21a)를 폐쇄한다. 이 움직임에 의하여 흡수기(2)로부터 의 희석액의 유입은 허용되나, 응축기(9)로부터 분기관로(9a)를 거쳐 냉매가 재생기(3)로 유입되는 것은 저지된다. 한편 직화가열 난방운전시 및 운전개시시는, 흡수기(2)측의 압력(PS2)이 응축기(9)측의 압력(PS1)보다 낮으므로 볼(22)은 포트(21b)측으로 기울어져 포트(21b)를 폐쇄한다. 이 움직임에 의하여 흡수기(2)로부터의 희석액의 유입은 저지되고, 대신에 응축기(9)로부터 분기관로(9a)를 거쳐 냉매가 재생기(3)로 유입될 수 있게 된다.
청구항 1 내지 청구항 3의 발명에 의하면, 운전개시시 및 직화가열 난방운전시 등, 흡수기의 압력이 응축기측보다 낮을 때는 제 2 체크밸브는 폐쇄되어 흡수기로부터 재생기로의 용액의 유입은 저지된다. 한편 열펌프 난방운전시, 흡수기의 압력이 응축기측보다 높은 운전상태에서는 제 1 체크밸브는 폐쇄되어 응축기로부터 재생기로의 냉매의 유입은 저지된다.
특히, 청구항 3의 발명에 의하면, 시스템내의 압력차에 의하여 밸브체가 작동하여 관로의 전환이 행하여지므로, 변의 구동엑츄에이터가 불필요하여 구조가 간소화된다.
전환장치에 의하여 냉매를 응축기로부터 재생기에 공급 이송되기 때문에 응축기로부터 냉매를 흘러넘치게 하는 것과 달리, 다음의 이점이 있다. 즉, 직화가열 난방운전에서는 정류조작시보다 매우 대량으로 용액을 처리하기 때문에 흘러넘침량도 많고, 이것에 적합하도록 정류기의 크기 등을 설정하면, 정류조작에 적합한 것으로 할 수 없다. 이에 대하여 본 발명에 의하면 정류조작에 적합하도록만 배려하여 정류기를 구성할 수 있다.
흘러넘치기까지 냉매를 응축기에 저장할 필요가 없으므로 응축기를 소형화할수 있고, 시스템 내의 냉매량을 적게 할 수 있어 흘러넘치게 하기까지의 에너지의 쓸모없는 투입도 방지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 냉매를 수용하는 증발기, 상기 증발기에서 발생한 냉매증기를 흡수제 용액으로 흡수하는 흡수기, 상기 흡수제 용액을 가열하여 냉매증기를 추출하여 상기 흡수제 용액 중의 흡수제 농도를 회복시키는 재생기, 추출된 상기 냉매증기를 재생기로부터 응축기에 공급 이송하는 냉매증기통로, 및 상기 냉매증기를 응축시켜 상기 증발기에 공급하는 응축기를 구비하고,
    냉방운전, 열펌프 난방운전 또는 직화가열 난방운전이 선택적으로 가능한 냉난방장치에 있어서,
    상기 응축기에서 응축한 냉매를 상기 증발기에 공급하기 위한 제 1 관로와;
    상기 흡수기내의 흡수제 용액을 상기 재생기에 공급 이송하기 위한 제 2 관로와;
    상기 제 1 관로로부터 분기시킨 분기관로와;
    상기 응축기로부터 분기관로를 거친 재생기로의 흐름을 허용하는 제 1 체크밸브; 및
    상기 흡수기로부터 상기 재생기로의 흐름을 허용하는 제 2 체크밸브를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 체크밸브는 서로 하류측에서 합류하고 있는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉난방장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 체크밸브는 일체로 형성됨과 동시에, 상기 제 1 및 제 2 체크밸브의 하류측 합류점에 단일의 가동밸브체가 배치되고,
    상기 가동밸브체는 상기 제 1 및 제 2 체크밸브의 입력포트에 각각 접속되는 유체의 압력차에 의하여 그 가동범위의 양쪽 끝 중 어느 한쪽으로 기울어지고, 상기 가동범위의 한쪽 끝에 있을 때는 상기 제 1 체크밸브를 폐쇄하는 한편, 다른쪽 끝에 있을 때는 상기 제 2 체크밸브를 폐쇄하도록 구성된 것을 특징으로 하는 흡수식냉난방장치.
  3. 삭제
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