KR101020741B1 - 저온수 ２단 흡수식 냉난방기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저온수 2단 흡수식 냉난방기에 관한 것으로서, 특히 제 1재생기와 보조 재생기 및 응축기를 구비하는 제 1셀과, 증발기와 흡수기 및 엘리미네이터를 구비하는 제 2셀과, 제 2재생기와 보조 흡수기 및 제 2엘리미네이터를 구비하는 제 3셀과, 고온 열교환기와, 저온 열교환기와, 보조 열교환기와, 복수의 펌프 및 이들을 연결하는 냉각수 라인, 냉매 라인, 흡수액 라인, 냉수 라인으로 이루어지는 저온수 2단 흡수식 냉난방기에 있어서; 난방 사이클시 상기 제 1셀내의 제 1재생기에 흡수액을 스프레이시켜 발생되는 수증기를 난방용 수증기 라인을 통해 상기 제 3셀의 증발기로 공급하고, 상기 저온열 교환기로부터 공급되는 흡수액을 난방용 흡수액 라인을 통해 상기 제 3셀의 증발기의 상부에 스프레이시켜 상기 증발기 내부의 난방수를 가열시켜 배출하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따르면 난방 사이클 시 제 1재생기에 흡수액을 스프레이시켜 발생되는 수증기를 증발기로 공급하고, 저온열 교환기로부터 난방용 흡수액 라인을 통해 증발기의 상부에 흡수액을 스프레이시켜 증발기 내부의 난방수를 가열시켜 배출하도록 함으로써 냉방과 난방을 수행할 수 있다.
Figure R1020080132795
지역난방, 2단, 흡수, 냉방, 난방

Description

저온수 ２단 흡수식 냉난방기{LOW TEMPERATURE WATER TWO-STAGE ABSORBTION TYPE REFRIGERATOR AND HEATER}
본 발명은 저온수 2단 흡수식 냉난방기에 관한 것으로서, 상세하게는 저온수 2단 흡수식 냉방기를 이용하여 냉방과 난방을 각각 수행할 수 있도록 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기에 관한 것이다.
흡수식 냉동기란 냉매가 증발할 때의 기화열을 이용하여 배관을 흐르는 물을 냉각시키고, 증발된 냉매를 응축시켜 재사용하는 냉동기이다.
한편, 지역난방의 온수 배관망을 이용한 저온수 2단 흡수식 냉동기가 개발되었는 데, 이러한 저온수 2단 흡수식 냉동기는 2개의 사이클 갖고 있어 냉방부하가 80%이하로 낮아지면 하나의 사이클을 정지시켜 에너지이용효율(COP)을 25% 향상할 수 있다. 혹서기를 제외한 대부분의 냉방시즌은 80% 이하의 냉방부하로 운전이 되므로 운전비 절감 효과가 크다.
저온수 2단 흡수식 냉동기는 물을 냉매로 사용하는 무공해제품이고, 열에너지를 구동원으로 함으로써 하절기 전력집중을 방지할 수 있는 제품이다. 또한 진공상태에서 운전되어 매우 안전하며, 열교환기로 조합된 제품으로 자동운전이 가능하 여 무인 운전을 할 수 있다.
도 1은 종래의 저온수 2단 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 저온수 2단 흡수식 냉동기(10)는 흡수액의 순환계통도는 주계통과 보조계통 2부분으로 이루어진다.
주계통을 설명하면, 흡수기(16)의 상단에서 스프레이되어 냉매증기를 흡수하여 묽어진 흡수액은 흡수기(16)에서 배출되어 용액펌프(23)에 의해 가압되어 저온 열교환기(19)와 고온 열교환기(18)를 거쳐 제 1재생기(11)로 전달되어 제 1재생기(11)의 상부에서 스프레이되어 일부의 냉매증기가 엘리미네이터(26)를 거쳐 냉가수에 의해 배출되고, 중간 정도 진해진 흡수액은 고온 열교환기(18)를 거쳐 제 2재생기(14)로 전달되고, 제 2재생기(14)의 상부에서 스프레이된다. 제 2재생기(14)에서 냉매증기를 배출하고 농축된 흡수액은 저온 열교환기(19)를 거쳐 흡수기(16)로 다시 돌아가서 흡수기(16)의 상단에서 스프레이된다.
보조계통을 설명하면, 제 2재생기(14)로부터 엘리미네이터(24)를 거쳐 넘어온 냉매증기를 흡수하여 묽어진 보조 흡수액은 보조 흡수기(15)를 나와 용액펌프(21)에 의해 가압되어 보조 열교환기(20)를 거쳐 보조 재생기(12)로 간다. 이 보조 재생기(12)의 상단에서 스프레이되어 냉매증기를 배출하고 농축된 흡수액은 보조 열교환기(20)를 거쳐 보조 흡수기(15)로 다시 돌아온다.
한편, 응축기(13)에는 제 1재생기(11)와 보조 재생기(12)에서 발생한 냉매증기가 응축되고, 이 냉매액이 증발기(17)로 전달된다. 증발기(17)에서는 냉매펌프(23)에 의해 냉매가 증발기(17)의 상부로 스프레이되어 일부 증발된 냉매증기는 엘리미네이터(25)를 거쳐 흡수기(16)로 전달된다. 증발되지 않은 냉매액은 증발기(17)의 밑으로 고여 냉매펌프(23)에 의해 증발기(17)의 상부로 다시 스프레이된다.
또한, 냉수는 증발기(17)의 관내부를 흐르면서 냉각되어 냉방용으로 사용되고, 냉각수는 흡수기(16)와, 보조 흡수기(15)와, 응축기(13)를 거치면서 열을 흡수하여 냉각탑(도시 생략)으로 가서 열을 대기 중으로 방출하고 냉각되어 다시 흡수기(16)로 돌아오는 순환을 계속한다. 온수는 제 1재생기(11)와, 제 2재생기(14)와, 보조 재생기(12)를 거치면서 흡수액을 가열하여 냉매증기를 분리한다.
그러나, 이러한 종래의 저온수 2단 흡수식 냉동기는 증발기의 상단에 보조 흡수기가 위치되고, 응축기가 보조 재생기의 옆에 위치하기 때문에 가장 큰 관경을 갖는 냉각수의 배관이 복잡해지고, 이로 인해 냉각수 라인의 압력강하가 발생되어 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 저온수 2단 흡수식 냉동기는 보조 재생기가 제 1재생기의 측면에 설치됨에 따라서 냉동기의 폭이 커지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 출원된 국내특허공보 10-0746241호(명칭 : 저온수 2단 흡수식 냉동기)가 출원되었다.
도 2는 상기의 저온수 2단 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 2를 참조하면, 상기의 저온수 2단 흡수식 냉동기(100)는, 제 1쉘(110)과, 제 2쉘(120)과, 제 3쉘(130)로 이루어진다.
먼저, 제 1쉘(110)은 제 1재생기(111)와, 보조 재생기(112) 및 응축기(113) 가 하부에서부터 순차적으로 설치되고, 응측기(113)의 측면에 엘리미네이터(114)가 설치된다. 여기에서, 제 1쉘(100)은 보조 재생기(112) 및 응축기(113)에서 각각 적하되는 흡수액 및 냉매가 한쪽으로 모여 배출이 용이하도록 하향 경사면을 구비하는 제 1받침대(115)가 구비되고, 제 1재생기(111)에서 적하되는 흡수액이 중앙으로 모여 배출이 용이하도록 하단이 반구 형상으로 형성된다.
그리고, 제 2쉘(120)은 증발기(121)가 도면상과 같이 좌측에 설치되고, 흡수기(122)가 우측에 설치되며, 증발기(121)와 흡수기(122) 사이에 제 1엘리미네이터(123)가 설치되고, 제 1쉘(110)이 측면에 설치된다. 여기에서, 제 2쉘(120)은 증발기(121)에서 적하되는 냉매가 한쪽으로 모여 배출이 용이하도록 하향 경사면을 구비하는 제 2받침대(124)가 구비되고, 흡수기(122)에서 적하되는 흡수액이 중앙으로 모여 배출이 용이하도록 하단이 반구 형상으로 형성된다.
또한, 제 3쉘(130)은 제 2재생기(131)가 도면상과 같이 좌측에 설치되고, 보조 흡수기(132)가 우측에 설치되며, 저면에 제 2재생기(131) 및 보조 흡수기(132)에서 각각 적하되는 흡수액이 한쪽으로 모여 배출이 용이하도록 하향 경사면(133)을 2단으로 형성하여 제 2재생기(131) 하단이 보조 흡수기(132)의 하단보다 높은 위치에 설치되고, 제 2재생기(131)와 보조 흡수기(132) 사이에 제 2엘리미네이터(134)가 설치되며, 제 2쉘(120)이 상단에 설치되되, 냉각수 라인(170)을 단순화시키도록 제 2쉘(120)의 흡수기(122)의 상단에 보조 흡수기(132)를 위치시킨다.
한편, 저온 열교환기(140)와 고온 열교환기(150) 및 보조 열교환기(160)는 저온수 2단 흡수식 냉동기(100)의 하단에 설치되고, 흡수액 라인을 통해 각 기기들 과 연결된다.
이하, 상기 저온수 2단 흡수식 냉동기의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
주계통의 동작을 설명하면, 흡수기(122)의 상단에서 스프레이되어 냉매증기를 흡수하여 묽어진 흡수액은 흡수기(122)에서 배출되어 흡수액펌프인 희액펌프(101)에 의해 가압되어 저온 열교환기(140)와 고온 열교환기(150)를 거쳐 제 1재생기(111)로 전달되어 제 1재생기(111)의 상부에서 스프레이되어 일부의 냉매증기가 배출되고, 중간 정도 진해진 흡수액은 흡수액펌프인 중간액펌프(102)를 거쳐 고온 열교환기(150)를 통해 제 2재생기(131)로 전달되고, 제 2재생기(131)의 상부에서 스프레이된다. 제 2재생기(131)에서 냉매증기를 배출하고 농축된 흡수액은 흡수액펌프인 농액펌프(103)에 의해 저온 열교환기(140)를 거쳐 흡수기(122)로 다시 돌아가서 흡수기(122)의 상단에서 스프레이된다. 이때, 제 1쉘(110)의 저면의 U자형의 형상과 제 3쉘(130)의 경사면(133)에 의해 적하되는 흡수액은 한쪽으로 모여 배출이 용이하게 된다.
보조계통을 설명하면, 제 2재생기(131)로부터 제 2엘리미네이터(134)를 거쳐 넘어온 냉매증기를 흡수하여 묽어진 보조 흡수액은 보조 흡수기(132)를 나와 보조 희액펌프(104)에 의해 가압되어 보조 열교환기(160)를 거쳐 보조 재생기(112)로 간다. 이 보조 재생기(112)의 상단에서 스프레이되어 냉매증기를 배출하고 농축된 흡수액은 보조 열교환기(160)를 거쳐 보조 흡수기(132)로 다시 돌아온다. 이때, 보조 흡수기(132)의 하단에 형성된 제 3쉘(130)의 경사면(133) 및 보조 재생기(112)의 하단에 설치된 제 1쉘(110)의 제 1받침대(115)에 의해 적하되는 흡수액은 한쪽으로 모여 배출이 용이하게 된다.
한편, 응축기(113)에는 제 1재생기(111)와 보조 재생기(112)에서 발생한 냉매증기가 응축되고, 이 냉매액이 증발기(121)로 전달된다. 증발기(121)에서는 냉매펌프(105)에 의해 냉매가 증발기(121)의 상부로 스프레이되어 일부 증발된 냉매증기는 제 2엘리미네이터(123)를 거쳐 흡수기(122)로 전달된다. 증발되지 않은 냉매액은 증발기(121)의 밑으로 고여 보조 농액펌프(106)에 의해 증발기(121)의 상부로 다시 스프레이된다. 이때, 증발기의 하단에 형성된 제 2받침대(124)에 의해 적하되는 냉매액은 한쪽으로 모여 배출이 용이하게 된다.
또한, 냉수는 증발기(121)의 관내부를 흐르면서 냉각되어 냉방용으로 사용되고, 냉각수는 흡수기(122)와, 보조 흡수기(132)와, 응축기(113)를 거치면서 열을 흡수하여 냉각탑(도시 생략)으로 가서 열을 대기 중으로 방출하고 냉각되어 다시 흡수기(122)로 돌아오는 순환을 계속한다. 이때, 냉각수 라인(170)은 흡수기(122)에서 곧바로 보조 흡수기(132)로 전달되기 때문에 배관의 경로가 단순화된다.
한편, 온수는 제 1재생기(111)와, 제 2재생기(131)와, 보조 재생기(112)를 거치면서 흡수액을 가열하여 냉매증기를 분리하는 데, 온수의 흐름이 하단에서 상단으로 흘러 원활한 흐름이 제공된다.
그러나, 이러한 종래의 저온수 2단 흡수식 냉동기는 단순히 냉방만을 수행할 뿐 난방을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 난방 사이클 시 제 1재생기에 흡수액을 스프레이시켜 발생되는 수증기를 증발기로 공급하고, 저온열 교환기로부터 난방용 흡수액 라인을 통해 증발기의 상부에 흡수액을 스프레이시켜 증발기 내부의 난방수를 가열시켜 배출하도록 함으로써 하나의 기계로서 냉방과 난방을 수행할 수 있도록 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
제 1재생기와 보조 재생기 및 응축기를 구비하는 제 1셀과, 증발기와 흡수기 및 엘리미네이터를 구비하는 제 2셀과, 제 2재생기와 보조 흡수기 및 제 2엘리미네이터를 구비하는 제 3셀과, 고온 열교환기와, 저온 열교환기와, 보조 열교환기와, 복수의 펌프 및 이들을 연결하는 냉각수 라인, 냉매 라인, 흡수액 라인, 냉수 라인으로 이루어지는 저온수 2단 흡수식 냉난방기에 있어서; 난방 사이클시 상기 제 1셀내의 제 1재생기에 흡수액을 스프레이시켜 발생되는 수증기를 난방용 수증기 라인을 통해 상기 제 3셀의 증발기로 공급하고, 상기 저온열 교환기로부터 공급되는 흡수액을 난방용 흡수액 라인을 통해 상기 제 3셀의 증발기의 상부에 스프레이시켜 상기 증발기 내부의 난방수를 가열시켜 배출하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 흡수액은 수증기를 흡수하여 묽어진 상태에서 상기 증발기 하부로 낙하되어 상기 제 2셀의 흡수기에 모여서 상기 저온 열교환기와 고온 열교 환기를 통해 상기 제 1셀의 제 1재생기의 상부에서 스프레이되어 상기 제 1재생기 내부를 흐르는 지역난방수의 열에 의해 비등되면서 농축되고, 다시 상기 고온 열교환기를 통해 상기 제 3셀의 제 2재생기의 상단에 스프레이된 후 상기 저온 열교환기를 통해 상기 제 2셀의 흡수기와 증발기의 상단에서 각각 스프레이된다.
여기에서 또한, 상기 저온수 2단 흡수식 냉난방기는 상기 제 2셀의 흡수기로부터 상기 흡수액 라인을 통해 상기 저온 열교환기로 배출되는 흡수액을 분기시켜 상기 제 2셀의 흡수기로 바이패스시키는 난방용 흡수액 제 1분기 라인을 더 구비한다.
여기에서 또한, 상기 저온수 2단 흡수식 냉난방기는 상기 난방용 수증기 라인과 상기 난방용 흡수액 제 1분기 라인을 상호 연결시키는 난방용 흡수액 제 2분기 라인을 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 난방용 수증기 라인에는 난방 사이클시에만 개방되도록 라인 상에 제 1개폐 수단을 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 제 1개폐 수단은 U트랩이다.
여기에서 또, 상기 U트랩은 냉방시 내부에 흡수액이 공급되어 수증기의 이동을 차단시키고, 난방시 흡수액이 배출되어 수증기의 이동이 가능하도록 상기 난방용 흡수액 제 2분기 라인과 연결된다.
여기에서 또, 상기 난방용 흡수액 라인에는 난방 사이클시에만 개방되어 상기 저온 열교환기로부터 공급되는 흡수액을 상기 제 2셀의 증발기로 공급하도록 제 2개폐 수단을 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 제 2개폐 수단은 전자 밸브이다.
여기에서 또, 상기 난방용 흡수액 제 1분기 라인에는 냉방 사이클 시에만 개방되어 상기 제 2셀의 흡수기에서 배출되어 상기 저온 열교환기로 공급되는 흡수액을 상기 난방용 흡수액 제 2분기 라인을 통해 상기 U트랩으로 공급시켜 상기 난방용 수증기 라인을 폐쇄시키는 제 3개폐 수단을 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 제 3개폐 수단은 전자 밸브이다.
여기에서 또, 상기 난방용 흡수액 제 2분기 라인은 흡수액을 공급하도록 상기 제 3개폐 수단의 전단에 연결되는 공급 라인과, 흡수액을 배출하도록 상기 제 3개폐 수단의 후단에 연결되는 배출 라인으로 구성되고, 상기 배출 라인에는 흡수액을 압력차에 의해 배출시키는 오리피스가 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 저온수 2단 흡수식 냉난방기에 따르면, 난방 사이클 시 제 1재생기에 흡수액을 스프레이시켜 발생되는 수증기를 증발기로 공급하고, 저온열 교환기로부터 난방용 흡수액 라인을 통해 증발기의 상부에 흡수액을 스프레이시켜 증발기 내부의 난방수를 가열시켜 배출하도록 함으로써 냉방과 난방을 수행할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 구성을 나타낸 계통도이고, 도 4는 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기중 난방용 흡수액 제 1, 2분기 라인의 구성을 나타낸 측면도이다.
먼저, 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기(200)는 종래의 저온수 2단 흡수식 냉동기(100, 도 2참조)의 제 1쉘(110)과, 제 2쉘(120)과, 제 3쉘(130)과, 저온 열교환기(140)와, 고온 열교환기(150)와, 보조 열교환기(160)와, 흡수액펌프(101, 102, 103)와, 보조 흡수액펌프(104)와, 냉매펌프(105, 106)와, 이들을 연결하는 냉각수 라인, 냉매 라인, 흡수액 라인, 냉수 라인이 동일한 구성으로 이들의 설명은 생략한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기(200)는, 제 1쉘(110)과, 제 2쉘(120)과, 제 3쉘(130)과, 난방용 수증기 라인(210)과, 난방용 흡수액 라인(220)과, 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230) 및 난방용 흡수액 제 2분기 라인(240)을 더 구비한다.
먼저, 난방용 수증기 라인(210)은 제 1셀(110)과 제 2셀(120)을 상호 연결하여 난방 사이클시 제 1셀(110) 내에서 발생된 수증기를 제 2셀(120) 내부로 공급한 다. 여기에서, 난방용 수증기 라인(210)에는 난방 사이클시에만 개방되도록 라인 상에 개폐 수단을 더 구비하는 데, 개폐 수단은 U트랩(211)인 것이 바람직하고, 선택에 따라 수동 밸브 또는 전자 밸브가 사용될 수도 있다. 여기에서 또한, U트랩(211)은 냉방시 내부에 흡수액이 공급되어 수증기의 이동을 차단시키고, 난방시 흡수액이 배출되어 수증기의 이동이 가능하도록 하기에서 설명할 난방용 흡수액 제 2분기 라인(240)과 연결된다.
그리고, 난방용 흡수액 라인(220)은 일단이 저온 열교환기(140)의 출력측 흡수액 라인과 연결되고, 타단이 제 2셀(120)의 증발기(121)의 입력측 흡수액 라인과 연결된다. 여기에서, 난방용 흡수액 라인(220)은 난방 사이클시에만 개방되도록 라인 상에 제 1전자 밸브(221)를 구비하여 난방 사이클시 저온 열교환기(140)로부터 흡수기로 공급되는 흡수액을 분기시켜 제 2셀(120)의 증발기(121)로 공급하여 증발기(121) 상부에서 스프레이되도록 한다. 여기에서 또한, 제 1전자 밸브(221)를 대신하여 수동 밸브를 사용할 수도 있다.
또한, 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230)은 제 2셀(120)의 흡수기(122)로부터 흡수액 라인을 통해 저온 열교환기(140)로 배출되는 흡수액을 분기시켜 제 2셀(120)의 흡수기(122)로 바이패스시킨다. 여기에서, 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230)에는 냉방 사이클 시에만 개방되어 제 2셀(120)의 흡수기(122)에서 배출되어 저온 열교환기(140)로 공급되는 흡수액을 난방용 흡수액 제 2분기 라인(240)을 통해 U트랩(211)으로 공급시켜 난방용 수증기 라인(210)을 폐쇄시키는 제 2전자 밸브(231)를 구비한다. 여기에서 또한, 제 2전자 밸브(231)를 대신하여 수동 밸브를 사용할 수도 있다.
또, 난방용 흡수액 제 2분기 라인(240)은 난방용 수증기 라인(210)과 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230)을 상호 연결시켜 U트랩(211)으로 흡수액이 공급 및 배출되도록 한다. 여기에서, 난방용 흡수액 제 2분기 라인(240)은 흡수액을 공급하도록 제 2전자 밸브(231)의 전단에 연결되는 공급 라인(241)과, 흡수액을 배출하도록 제 2전자 밸브(231)의 후단에 연결되는 배출 라인(243)으로 구성되고, 배출 라인(243)에는 흡수액을 압력차에 의해 배출시키는 오리피스(245)가 형성된다.
이하, 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 냉방 싸이클을 나타낸 계통도이며, 도 6은 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 난방 싸이클을 나타낸 계통도이다.
먼저, 도 5를 참조하여 냉방사이클의 주계통 동작을 설명하면, 흡수기(122)의 상단에서 스프레이되어 냉매증기를 흡수하여 묽어진 흡수액은 흡수기(122)에서 배출되어 흡수액펌프인 희액펌프(101)에 의해 가압되어 저온 열교환기(140)와 고온 열교환기(150)를 거쳐 제 1재생기(111)로 전달되어 제 1재생기(111)의 상부에서 스프레이되어 일부의 냉매증기가 배출되고, 중간 정도 진해진 흡수액은 흡수액펌프인 중간액펌프(102)를 거쳐 고온 열교환기(150)를 통해 제 2재생기(131)로 전달되고, 제 2재생기(131)의 상부에서 스프레이된다. 제 2재생기(131)에서 냉매증기를 배출하고 농축된 흡수액은 흡수액펌프인 농액펌프(103)에 의해 저온 열교환기(140)를 거쳐 흡수기(122)로 다시 돌아가서 흡수기(122)의 상단에서 스프레이된다. 이때, 제 1쉘(110)의 저면의 U자형의 형상과 제 3쉘(130)의 경사면(133)에 의해 적하되는 흡수액은 한쪽으로 모여 배출이 용이하게 된다.
보조계통을 설명하면, 제 2재생기(131)로부터 제 2엘리미네이터(134)를 거쳐 넘어온 냉매증기를 흡수하여 묽어진 보조 흡수액은 보조 흡수기(132)를 나와 보조 희액펌프(104)에 의해 가압되어 보조 열교환기(160)를 거쳐 보조 재생기(112)로 간다. 이 보조 재생기(112)의 상단에서 스프레이되어 냉매증기를 배출하고 농축된 흡수액은 보조 열교환기(160)를 거쳐 보조 흡수기(132)로 다시 돌아온다. 이때, 보조 흡수기(132)의 하단에 형성된 제 3쉘(130)의 경사면(133) 및 보조 재생기(112)의 하단에 설치된 제 1쉘(110)의 제 1받침대(115)에 의해 적하되는 흡수액은 한쪽으로 모여 배출이 용이하게 된다.
한편, 응축기(113)에는 제 1재생기(111)와 보조 재생기(112)에서 발생한 냉매증기가 응축되고, 이 냉매액이 증발기(121)로 전달된다. 증발기(121)에서는 냉매펌프(105)에 의해 냉매가 증발기(121)의 상부로 스프레이되어 일부 증발된 냉매증기는 제 2엘리미네이터(124)를 거쳐 흡수기(122)로 전달된다. 증발되지 않은 냉매액은 증발기(121)의 밑으로 고여 보조 농액펌프(106)에 의해 증발기(121)의 상부로 다시 스프레이된다. 이때, 증발기의 하단에 형성된 제 2받침대(124)에 의해 적하되는 냉매액은 한쪽으로 모여 배출이 용이하게 된다.
또한, 냉수는 증발기(121)의 관내부를 흐르면서 냉각되어 냉방용으로 사용되고, 냉각수는 흡수기(122)와, 보조 흡수기(132)와, 응축기(113)를 거치면서 열을 흡수하여 냉각탑(도시 생략)으로 가서 열을 대기 중으로 방출하고 냉각되어 다시 흡수기(122)로 돌아오는 순환을 계속한다.
한편, 온수는 제 1재생기(111)와, 제 2재생기(131)와, 보조 재생기(112)를 거치면서 흡수액을 가열하여 냉매증기를 분리하는 데, 온수의 흐름이 하단에서 상단으로 흘러 원활한 흐름이 제공된다.
이때, 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230)의 제 2전자 밸브(231)가 폐쇄되어 흡수액이 난방용 흡수액 제 2분기 라인(240)을 통해 U트랩(211)으로 공급되어 난방용 수증기 라인(210)이 폐쇄되고, 난방용 흡수액 라인(220)의 제 1변환 밸브(221)가 폐쇄되어 흡수액이 증발기(121) 상부에서 스프레이되는 것을 차단한다.
한편, 제 1변환 밸브(221)와 제 2변환 밸브(231)는 스위치(미도시)의 조작을 통해 개방과 폐쇄를 제어하여 난방과 냉방을 간단하게 전환할 수 있다.
즉, 관리자는 스위치 조작을 통해 냉난방을 절환할 수 있고, 난방으로 절환하면, 제 1변환 밸브(221)와, 제 2변환 밸브(231)는 개방된다.
또한, 난방사이클시에는 주계통만이 동작하고, 보조계통은 정지되는 데, 이러한 보조계통의 정지는 상기 스위치와 연결된 PLC(미도시)를 통해 이루어지는 것이 바람직하고, 냉방에서 난방 사이클 전환시 먼저 증발기(121)의 블로우 다운을 수회 반복한 후 난방 사이클을 동작한다.
도 6을 참조하여 난방사이클의 주계통 동작을 설명하면, 제 1재생기(111)의 상부에서 흡수액이 스프레이되어 제 1재생기(111)를 순환하는 지역난방수에 의해 제 1재생기(111)의 표면에서 수증기가 발생하면, 발생된 수증기는 난방용 수증기 라인(210)을 통해 제 3셀(130) 내로 공급된다. 이때, 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230)의 제 2변환 밸브(231)가 개방되어 흡수액이 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230)을 통해 흡수액 라인으로 공급되고, U트랩(211) 내의 흡수액은 압력차에 의해 난방용 흡수액 제 2분기 라인(240)의 배출 라인(243)을 통해 난방용 흡수액 제 1분기 라인(230)을 거쳐 흡수액 라인으로 배출되어 U트랩(211)이 개방된다.
또한, 난방용 흡수액 라인(220)의 제 1변환 밸브(221)가 개방되어 흡수액이 증발기(121) 상부에서 스프레이되어 증발기(121) 내부의 난방수를 가열시켜 배출하여 난방이 이루어진다.
한편, 수증기를 흡수하여 묽어진 상태의 흡수액은 증발기(121) 하부로 낙하되어 제 2셀(120)의 흡수기에 모여서 흡수액펌프인 희액펌프(101)에 의해 저온 열교환기(140)와 고온 열교환기(150)를 통해 제 1셀(110)의 제 1재생기(111)의 상부에서 스프레이되어 제 1재생기(111) 내부를 흐르는 지역난방수의 열에 의해 비등되면서 농축된다.
그런 다음, 다시 흡수액은 흡수액펌프인 중간액펌프(102)에 의해 고온 열교환기(150)를 통해 제 3셀(130)의 제 2재생기(131)의 상단에 스프레이된 후 흡수액펌프인 농액펌프(103)에 의해 저온 열교환기(140)를 통해 제 2셀(120)의 흡수기(122)와 증발기(121)의 상단에서 각각 스프레이된다. 이때, 흡수기(122) 내부로는 냉각수 흐름이 차단된다.
그리고, 난방사이클시 보조계통 동작을 멈추는 데, 즉 보조 희액팸프(104)와, 냉매펌프(105)와, 보조 농액펌프(106)와, 흡수기(122)와, 보조 흡수기(132)와, 보조 재생기(112) 및 보조 열교환기(160)의 동작이 정지된다.
따라서, 저온수 2단 흡수식 냉동기에 난방용 수증기 라인과 난방용 흡수액 라인을 추가하여 지역난방수를 이용하여 난방수를 가열하여 공급함으로써 냉방과 난방을 제공할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 종래의 저온수 2단 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 계통도,
도 3은 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 구성을 나타낸 계통도,
도 4는 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기중 난방용 흡수액 제 1, 2분기 라인의 구성을 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 냉방 싸이클을 나타낸 계통도,
도 6은 본 발명에 따른 저온수 2단 흡수식 냉난방기의 난방 싸이클을 나타낸 계통도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210 : 난방용 수증기 라인 211 : U트랩
220 : 난방용 흡수액 라인 221 : 제 1전자 밸브
230 : 난방용 흡수액 제 1분기 라인 231 : 제 2전자 밸브
240 : 난방용 흡수액 제 2분기 라인 241 : 공급 라인
243 : 배출 라인 245 : 오리피스

Claims (12)

  1. 제 1재생기와 보조 재생기 및 응축기를 구비하는 제 1셀과, 증발기와 흡수기 및 엘리미네이터를 구비하는 제 2셀과, 제 2재생기와 보조 흡수기 및 제 2엘리미네이터를 구비하는 제 3셀과, 고온 열교환기와, 저온 열교환기와, 보조 열교환기와, 복수의 펌프 및 이들을 연결하는 냉각수 라인, 냉매 라인, 흡수액 라인, 냉수 라인으로 이루어지는 저온수 2단 흡수식 냉난방기에 있어서;
    상기 제 2셀의 흡수기로부터 상기 흡수액 라인을 통해 상기 저온 열교환기로 배출되는 흡수액을 분기시켜 상기 제 2셀의 흡수기로 바이패스시키는 난방용 흡수액 제 1분기 라인과;
    상기 난방용 수증기 라인과 상기 난방용 흡수액 제 1분기 라인을 상호 연결시키는 난방용 흡수액 제 2분기 라인을 더 구비하고,
    난방 사이클시 상기 제 1셀내의 제 1재생기에 흡수액을 스프레이시켜 발생되는 수증기를 난방 사이클시에만 개방되도록 라인 상에 제 1개폐 수단을 구비하는 난방용 수증기 라인을 통해 상기 제 2셀의 증발기로 공급하고, 상기 저온열 교환기로부터 공급되는 흡수액을 난방용 흡수액 라인을 통해 상기 제 2셀의 증발기의 상부에 스프레이시켜 상기 증발기 내부의 난방수를 가열시켜 배출하며,
    상기 흡수액은,
    수증기를 흡수하여 묽어진 상태에서 상기 증발기 하부로 낙하되어 상기 제 2셀의 흡수기에 모여서 상기 저온 열교환기와 고온 열교환기를 통해 상기 제 1셀의 제 1재생기의 상부에서 스프레이되어 상기 제 1재생기 내부를 흐르는 지역난방수의 열에 의해 비등되면서 농축되고, 다시 상기 고온 열교환기를 통해 상기 제 3셀의 제 2재생기의 상단에 스프레이된 후 상기 저온 열교환기를 통해 상기 제 2셀의 흡수기와 증발기의 상단에서 각각 스프레이되는 것을 특징으로 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1개폐 수단은,
    냉방시 내부에 흡수액이 공급되어 수증기의 이동을 차단시키고, 난방시 흡수액이 배출되어 수증기의 이동이 가능하도록 상기 난방용 흡수액 제 2분기 라인과 연결되는 U트랩인 것을 특징으로 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 난방용 흡수액 라인에는,
    난방 사이클시에만 개방되어 상기 저온 열교환기로부터 공급되는 흡수액을 상기 제 2셀의 증발기로 공급하도록 제 2개폐 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2개폐 수단은,
    전자 밸브인 것을 특징으로 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 난방용 흡수액 제 1분기 라인에는,
    냉방 사이클 시에만 개방되어 상기 제 3셀의 흡수기에서 배출되어 상기 저온 열교환기로 공급되는 흡수액을 상기 난방용 흡수액 제 2분기 라인을 통해 상기 U트랩으로 공급시켜 상기 난방용 수증기 라인을 폐쇄시키는 제 3개폐 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3개폐 수단은,
    전자 밸브인 것을 특징으로 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 난방용 흡수액 제 2분기 라인은,
    흡수액을 공급하도록 상기 제 3개폐 수단의 전단에 연결되는 공급 라인과, 흡수액을 배출하도록 상기 제 3개폐 수단의 후단에 연결되는 배출 라인으로 구성되고, 상기 배출 라인에는 흡수액을 압력차에 의해 배출시키는 오리피스가 형성되는 것을 특징으로 하는 저온수 2단 흡수식 냉난방기.
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