KR100765082B1

KR100765082B1 - 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치

Info

Publication number: KR100765082B1
Application number: KR1020070003230A
Authority: KR
Inventors: 조현욱; 남상철; 김양훈; 정진희
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2007-10-09

Abstract

본 발명은 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치에 관한 것으로서, 미응축된 냉매증기를 회수함으로써 냉매드레인열교환기의 효율을 향상시킬 수 있게 구성한 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치는 고온재생기에서 저온재생기로 연장된 냉매증기관과 상기 저온재생기에서 냉매드레인열교환기로 연장된 연장관을 연결하는 회수관과, 상기 고온재생기에서 상기 저온재생기로 냉매증기관을 따라 유동하는 중간용액이 상기 회수관 연결부위를 지날 때에 저압으로 유동하도록 상기 냉매증기관에 설치된 노즐을 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

흡수식 냉온수기, 고온재생기, 저온재생기, 냉매드레인열교환기, 회수관,

Description

흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치{Refrigerant Vapor Recovery Device for Absorption Chiller}

도 1은 종래의 기술에 따른 흡수식 냉온수기의 개념도이며,

도 2는 도 1에 도시된 저온재생기와 냉매드레인열교환기의 연결관계를 나타낸 개략도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉매 증기회수장치가 설치된 흡수식 냉온수기의 개념도이고,

도 4는 도 3에 도시된 냉매 증기회수장치를 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 흡수식 냉온수기 10 : 고온재생기

23 : 저온재생기 81 : 냉매증기관

87 : 연장관 90 : 냉매드레인열교환기

100 : 회수관 110 : 노즐

본 발명은 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치에 관한 것으로서, 특히, 미응축된 냉매증기를 회수함으로써 냉매드레인열교환기의 효율을 향상시킬 수 있게 구성한 것이다.

도면에서, 도 1은 종래의 기술에 따른 흡수식 냉온수기의 개념도이며, 도 2는 도 1에 도시된 저온재생기와 냉매드레인열교환기의 연결관계를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 흡수식 냉온수기(1)는 LPG, LNG 등과 같은 가스를 열원으로 사용하여 흡수용액 냉매로 이루어진 냉방사이클을 운전하는 것으로서, 전기를 에너지원으로 사용하는 냉온수기와는 다르게 일차적으로 열에너지를 이용하기 때문에 하절기에 과다한 전력부하를 해소하고, 또한 폐열을 이용한 열병합시스템의 활용 등과 같이 다양한 장점을 가지고 있다.

이와 같은 흡수식 냉온수기의 구성을 살펴보면, 흡수식 냉온수기를 구성하는 증발기흡수기동체(30)는 증발기(31) 및 흡수기(32)를 함께 구비하며, 고온재생기(10)에는 버너(11)가 수용된다.

상기 흡수기(32)에서 상기 고온재생기(10)로 연장된 희용액배관(83)에는 흡수액펌프(72), 저온열교환기(40) 및 고온열교환기(50)가 순서대로 설치된다. 그리고 저온재생기응축기동체(20)는 저온재생기(23)와 응축기(21)가 함께 구비되어 있다.

그리고 상기 고온재생기(10)에서 저온재생기(23)로 연장된 관은 냉매증기관(81)이고, 상기 응축기(21)에서 상기 증발기(31)로 연장된 관은 냉매액 유하 관(82)이며, 상기 흡수기(32)로 유입되는 관은 냉각수관(86)이다.

상기와 같이 구성한 흡수식 냉온수기의 운전 시, 상기 고온재생기(10)의 버너(11)에서 연료가스(LPG, LNG)가 연소하면, 상기 흡수기(32)에서 흘러온 리튬브로마이드 수용액(계면활성제 포함)과 같은 희용액이 가열되어 비등하고, 냉매증기가 희용액에서 분리된다. 이와 같이 가열되면서 희용액은 분리되어 농축된다. 냉매증기는 냉매증기관(81)을 따라 이동하여 상기 저온재생기(23)로 유입된다. 그리고 상기 고온재생기(10)에서 저온재생기(23)로 들어온 중간용액은 저온재생기(23)에서 가열되어 냉매액으로 응축되고, 응축된 냉매액은 상기 응축기(21)로 흐른다. 상기 응축기(21)에서는 상기 저온재생기(23)로부터 흘러들어온 냉매증기가 응축하여, 냉매액과 함께 상기 증발기(31)로 이동한다.

상기 증발기(31)에서는 냉매펌프(71)의 작동에 의해서 냉매액이 산포된다. 그리고 상기 증발기(31)에서 기화한 냉매증기는 상기 흡수기(32)로 흘러 산포된 흡수액에 흡수된다. 한편, 상기 고온재생기(10)에서 냉매증기가 분리되어 농도가 상승한 중간용액은 중간용액배관(84), 고온열교환기(50)를 거쳐서 상기 저온재생기(23)로 흐른다.

상기 중간용액은 상기 고온재생기(10)로부터 유입된 냉매증기가 내부에 흐르고 있는 가열기(25)에 의해서 가열된다. 그리고 상기 중간용액으로부터 냉매증기가 분리되어 흡수액의 농도는 더욱 상승한다. 상기 저온재생기(23)에서 가열된 농용액은 농용액배관(85)에 유입되고 상기 저온열교환기(40)를 거쳐서 상기 흡수기(32)로 흘러, 흡수기 산포장치(35)에서 상기 냉각수관(86)에 적하된다.

그리고, 흡수액은 상기 증발기(31)를 경유하여 들어오는 냉매증기를 흡수하여 농도가 낮아진다. 농도가 낮아진 흡수액은 상기 흡수액펌프(72)의 구동력에 의하여 저온열교환기(40) 및 고온열교환기(50)에서 예열되어 고온재생기(10)로 유입된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 고온재생기(10)에서 저온재생기(23)로 들어온 중간용액은 저온재생기(23)에서 가열되어 중간용액에서 냉매액으로 응축된다. 그리고 응축된 냉매액은 연장관(87)을 통해 냉매드레인열교환기(90)를 거쳐 응축기(21)로 유입된다. 그리고 흡수기(32)에서 상기 고온재생기(10)로 연장된 희용액배관(83)에는 우회배관(89)이 흡수액펌프(72)와 저온열교환기(40)의 사이에서 분기된 후 냉매드레인열교환기(90)를 거쳐 저온열교환기(40)와 고온열교환기(50) 사이의 희용액배관(83)으로 연장된다. 따라서 냉매드레인열교환기(90)를 지나가는 냉매액과 희용액은 상호 열교환 한다.

하지만, 이와 같이 구성된 종래의 흡수식 냉온수기를 운전할 시에, 자칫 부적절한 조건에 의해 미응축된 냉매증기가 저온재생기에서 냉매드레인열교환기로 유입된다. 이와 같이 미응축된 냉매증기가 냉매드레인열교환기로 유입되면 냉매드레인열교환기의 효율이 떨어짐으로써, 전체적인 흡수식 냉온수기의 성능이 저하된다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 저온재생기에서 냉매드레인열교환기로 연장된 연장관에 미응축된 냉매증기가 유입되었을 때에, 유입된 미응축된 냉매증기를 저온재생기로 회수함으 로써, 냉매드레인열교환기의 효율 향상시킬 수 있게 구성한 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치는 고온재생기에서 저온재생기로 연장된 냉매증기관과 상기 저온재생기에서 냉매드레인열교환기로 연장된 연장관을 연결하는 회수관을 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 고온재생기에서 상기 저온재생기로 냉매증기관을 따라 유동하는 냉매증기가 상기 회수관 연결부위를 지날 때에 저압으로 유동하도록 상기 냉매증기관에 설치된 노즐을 부가적으로 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 회수관은 연장관의 원주둘레에서 상부에 연결된다.

아래에서, 본 발명에 따른 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉매 증기회수장치가 설치된 흡수식 냉온수기의 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 냉매 증기회수장치를 나타낸 개략도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 냉매 증기회수장치는, 고온재생기(10)에서 저온재생기(23)로 연장된 냉매증기관(81)과 저온재생기(23)에서 냉매드레인열교환기(90)로 연장된 연장관(87)을 연결하는 회수관(100)과, 상기 고온재생기(10)에 서 저온재생기(23)로 냉매증기관(81)을 따라 유동하는 냉매증기가 회수관(100) 연결부위를 지날 때에 고속 저압 상태로 유동하도록 냉매증기관(81)에 설치된 노즐(110)을 포함한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

회수관(100)의 일단은 고온재생기(10)에서 저온재생기(23)로 연장된 냉매증기관(81)에 연결되고, 타단은 저온재생기(23)에서 냉매드레인열교환기(90)로 연장된 연장관(87)의 원주 둘레에서 상부에 연결된다.

그리고 냉매증기관(81) 내에는 노즐(110)이 설치되는데, 노즐(110)의 설치위치는 회수관(100)이 연결된 지점 전방에 설치된다. 따라서 고온재생기(10)에서 저온재생기(23)로 유동하는 냉매증기는 노즐(110)을 통과하면서 고속 저압상태가 된다.

이와 같이 노즐(110)을 통과한 냉매증기는 고속 저압 상태로 유동함으로써, 회수관(100)이 연결된 지점은 저압상태가 된다.

한편 연장관(87)으로 유입된 미응축된 냉매증기의 밀도는 응축된 냉매액보다 낮기 때문에, 연장관(87) 내부에서 냉매액은 하부에 위치하고 냉매증기는 상부에 위치한 상태로 유동한다. 이와 같은 상태에서, 냉매증기가 회수관(100)의 타단을 지날 때에 미응축된 냉매증기는 회수관(100)으로 빨려들어가 냉매증기관(81)으로 유입된 후 저온재생기(23)로 회수된다. 냉매증기가 회수관(100)으로 빨려들어가는 이유는 앞에서 설명한 바와 같이 노즐(110)에 의해 회수관(100)의 일단이 저압상태 이기 때문에, 냉매증기는 압력 차에 의해 회수관(100)으로 빨려 들어가게 된다.

이와 같이 회수관(100)을 통해 냉매드레인열교환기(90)로 유입될 수 있는 미응축된 냉매증기를 회수함으로써, 냉매드레인열교환기(90)의 성능을 향상시킬 수 있다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치는 냉매드레인열교환기로 유입될 수 있는 미응축된 냉매증기를 회수하여 유입을 차단함으로써, 냉매드레인열교환기의 성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims

고온재생기(10)에서 저온재생기(23)로 연장된 냉매증기관(81)과 상기 저온재생기(23)에서 냉매드레인열교환기(90)로 연장된 연장관(87)을 연결하는 회수관(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치.
제1항에 있어서,

상기 고온재생기(10)에서 상기 저온재생기(23)로 냉매증기관(81)을 따라 유동하는 냉매증기가 상기 회수관(100) 연결부위를 지날 때에 저압으로 유동하도록 상기 냉매증기관(81)에 설치된 노즐(110)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 회수관(100)은 연장관(87)의 원주둘레에서 상부에 연결된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 냉매 증기회수장치.