KR101037311B1 - 열교환기 일체형 흡수식 냉동기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비등점이 서로 다른 냉매와 흡수액을 이용하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 열교환기 일체형 흡수식 냉동기로서, 소정의 내부공간이 형성되며, 상기 내부공간의 상하 경계를 이루며 흡수액이 자유낙하되어 분사될 수 있도록 분사구가 형성된 경계부를 적어도 하나 갖는 동체; 상기 경계부를 통해 분사되어 흡수작용에 의해 하측 내부공간의 증발된 냉매증기를 흡수한 흡수액을 이송할 수 있도록 하측 내부공간에 연결되며, 상기 냉매증기를 흡수한 흡수액이 상기 경계부의 분사구를 통해 자유낙하하는 흡수액과 열교환된 후 상측 내부공간으로 이송되어 재생작용될 수 있도록 안내하는 흡수액 라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기를 제시한다.

Description

열교환기 일체형 흡수식 냉동기{Absorption refrigerating machine}
본 발명은 비등점이 서로 다른 냉매와 흡수액을 이용하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기에 관한 것이다.
흡수식 냉동기는 증발기에서 증발한 냉매를 압축기로 기계적으로 압축하는 것이 아니라, 흡수액으로의 흡수 및 흡수액으로부터의 방출에 의해 냉동하는 방식이다.
즉, 흡수식 냉동기의 사이클을 살펴보면, 증발기에서 기화한 냉매를 묽은 흡수액에 일단 흡수시키고, 냉매가 흡수된 흡수액을 가열하여 냉매와 흡수액의 비등점의 차이에 의해 고압의 냉매증기를 분리하여, 분리된 고압의 냉매증기를 응축기에서 응축시킨 후 순환시킨다.
이와 같은 흡수식 냉동기의 구성은 증발기 및 응축기를 비롯하여, 흡수기, 재생기, 열교환기, 펌프, 흡수액 가열을 위한 열원, 냉매 라인, 흡수액 라인, 그리고 냉각수 라인, 냉수 라인으로 이루어진다.
그런데, 상술한 바와 같이, 흡수식 냉동기는 냉매, 흡수액, 냉각수, 냉수 등 여러 가지의 전열매체가 사용되기 때문에 그만큼 라인이 많고 복잡하여, 배관 손실이 많고, 펌프, 밸브 등의 구성요소 수가 많으며, 전체적인 라인 설계가 어렵고, 하나의 동체에 모든 구성요소를 일체로 설치하기 어렵다는 문제점이 지적되고 있다.
또한, 흡수식 냉동기는 사이클의 각 과정의 전열매체들이 서로 섞이지 않도록 하기 위해 사이클의 각 과정이 차단되어야 하기 때문에 구성요소들을 하나의 동체에 일체로 설치하기 어렵다.
또한, 이렇게 구조가 복잡하고, 배관이 복잡한 이유로 제작 비용이 증대되고, 기밀유지가 어려워지는 문제가 발생하여 유지 관리가 어려워지는 등의 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구성요소들이 하나의 동체에 일체로 설치될 수 있도록 구조 개선된 열교환기 일체형 흡수식 냉동기를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 열교환기 일체형 흡수식 냉동기로서, 소정의 내부공간이 형성되며, 상기 내부공간의 상하 경계를 이루며 흡수액이 자유낙하되어 분사될 수 있도록 분사구가 형성된 경계부를 적어도 하나 갖는 동체; 상기 경계부를 통해 분사되어 흡수작용에 의해 하측 내부공간의 증발된 냉매증기를 흡수한 흡수액을 이송할 수 있도록 하측 내부공간에 연결되며, 상기 냉매증기를 흡수한 흡수액이 상기 경계부의 분사구를 통해 자유낙하하는 흡수액과 열교환된 후 상측 내부공간으로 이송되어 재생작용될 수 있도록 안내하는 흡수액 라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기를 제시한다.
상기 경계부는 상기 열교환이 이루어지는 열교환부를 포함하며; 상기 열교환부는 상기 자유낙하하는 흡수액이 담수되며 상기 열교환이 이루어지는 열교환공간을 가지며, 상측면에 상기 자유낙하하는 흡수액이 상기 열교환공간으로 유입되는 유입구가 형성되고, 하측면에 상기 분사구가 형성될 수 있다.
상기 열교환부는 상기 흡수액 라인이 관통되는 흡수액 라인 설치홀이 형성될 수 있다.
상기 열교환부는 상기 열교환공간과 격벽에 의해 구획되며 상기 흡수액 라인과 연통되는 라인연결공간 및, 상기 열교환공간에 설치되며 상기 흡수액 라인의 냉매증기를 흡수한 흡수액이 유동될 수 있도록 상기 라인연결공간과 연결된 복수의 열교환 배관을 더 포함할 수 있다.
상기 열교환부의 유입구와 분사구는, 상기 열교환부에서의 냉매증기를 흡수한 흡수액의 유동방향을 따라, 이격 형성될 수 있다.
상기 열교환부의 유입구와 분사구는 전후 또는 좌우 이격 형성될 수 있다.
상기 열교환부의 상측면은 상기 유입구와 분사구의 이격 방향을 따라 상기 유입구를 향해 하향 경사질 수 있다.
상기 열교환부는 상기 열교환공간에 담수된 흡수액이 상기 유입구에서 분사구를 향해 상하방향으로 지그재그 유동될 수 있도록 안내하는 유동 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 경계부는 상기 열교환부 아래에 위치되도록 상기 내부공간에 설치되며, 상기 열교환부로부터 자유낙하하는 흡수액을 확산시키는 확산부를 더 포함할 수 있다.
상기 확산부는, 상기 자유낙하하는 흡수액이 상하방향을 따라 순차적으로 담수, 확산될 수 있도록 상호 상하방향으로 설치되며 각각 담수공간 및 확산홀을 가지는 복수의 확산부를 포함하며; 상기 복수의 확산부는 상기 확산홀이 하측으로 갈수록 작아지도록 형성될 수 있다.
상기 확산부는, 상기 경계부 아래에 설치되어 상기 경계부로부터 자유낙하한 흡수액이 담수되는 제1담수공간을 가지며, 하측면에 상기 열교환부의 유입구와 분사구의 이격방향을 따라 분산된 복수의 제1확산홀이 형성된 제1확산부; 상기 제1확산부 아래에 상기 열교환부의 유입구와 분사구의 이격방향을 따라 복수 설치되며, 상기 제1확산홀을 통해 확산되는 흡수액이 담수되는 제2담수공간을 가지며, 하측면에 상기 열교환부의 유입구와 분사구의 이격방향과 직교한 방향을 따라 분산된 복수의 제2확산홀이 형성된 제2확산부; 상기 제2확산부 아래에 상기 복수의 제2확산부를 따라 길게 설치되며, 상기 2확산홀을 통해 담수되는 제3담수공간을 가지며, 하측면에 상기 복수의 제2확산부를 따라 분산된 복수의 제3확산홀이 형성되며, 상기 제2확산홀의 분산방향을 따라 복수 설치된 제3확산부를 포함할 수 있다.
상기 경계부는 상하 이격 설치되어 사이에 상기 열교환이 이루어질 수 있도록 상기 흡수액 라인이 배관되는 열교환공간을 구획하며, 각각 상기 자유낙하하는 담수공간 및 상기 담수공간의 흡수액이 확산되어 자유 낙하될 수 있도록 복수의 확산홀이 분산 형성된 상,하부 확산부를 포함할 수 있다.
상기 동체의 내부공간에서 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 재생작용, 열교환작용이 이루어질 수 있도록, 상기 동체의 내부공간은 하나의 경계부에 의해 상,하 둘로 나뉘며, 상기 하측 내부공간에 흡수영역과 증발영역의 경계를 이루도록 증발측 엘리미네이터가 설치되고, 상기 상측 내부공간에 재생영역과 응축영역의 경계를 이루도록 응축측 엘리미네이터가 설치될 수 있다.
상기 동체의 내부공간에서 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 제1재생작용, 제2재생작용, 제1열교환작용, 제2열교환작용이 이루어질 수 있도록, 상기 동체의 내부공간이 2개의 경계부에 의해 상측 내부공간, 중앙 내부공간, 하측 내부공간으로 나뉘어져 상측에서 하측으로 차례로 제1재생영역, 제2재생영역, 흡수영역이 형성되고, 상기 하측 내부공간에 상기 흡수영역과 증발영역의 경계를 이루도록 증발측 엘리미네이터가 설치되고, 상기 상측 내부공간에 상기 제1재생영역과 응축영역의 경계를 이루도록 응축측 엘리미네이터가 설치될 수 있다.
상기 동체의 내부공간에서 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 제1재생작용, 제2재생작용, 제1열교환작용, 제2열교환작용, 보조흡수작용, 보조재생작용, 보조열교환작용이 이루어질 수 있도록, 상기 경계부인 제1,제2 경계부에 의해 경계된 제1재생영역, 제2재생영역, 흡수영역이 차례로 위에서 아래로 형성되고, 상기 흡수영역과 나란히 증발영역이 형성되어 증발측 엘리미네이터에 의해 경계되며, 상기 증발영역 위에 상기 제2재생영역과 나란히 보조흡수영역이 형성되어 제2재생측 엘리미네이터에 의해 경계되며, 상기 보조흡수영역 위에 상기 제1경계부와 일체로 경계를 이루는 경계부인 제3경계부에 의해 경계되는 보조재생영역이 상기 제1재생영역과 경계를 두고 나란히 형성되며, 상기 제1재생영역 및 상기 보조재생영역 위에 상기 제1재생영역 및 상기 보조재생영역과 응축측 엘리미네이터에 의해 경계되는 응축영역이 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 증발영역, 흡수영역, 재생영역, 응축영역, 열교환영역이 상하 순환 배치 구조로 설계됨에 따라, 콤팩트(compact) 구조로 형성될 수 있으며, 각 작용영역이 유기적으로 배치될 수 있어 라인이 짧고 간소하게 배관될 수 있다.
또한, 동체의 경계부가 재생영역에서 흡수영역으로 흡수액의 자유낙하가 가능토록 이루어짐에 따라 경계부가 각 작용영역들을 구조적으로 구획함과 아울러 나아가 열교환기 역할을 겸할 수 있기 때문에, 그만큼 구조가 간소해질 수 있다.
또한, 재생영역에서 흡수영역으로 흡수액이 자유낙하되면서 유동되기 때문에, 재생영역에서 흡수영역으로 흡수액을 이송하기 위한 흡수액 재생라인 및 그에 따른 펌프 등을 생략할 수 있으며, 이에 따라 라인을 비롯하여 전체적인 구조가 간소해질 수 있다.
또한, 경계부에 의해 재생영역과 흡수영역이 상하 경계되며, 재생영역에서 흡수영역으로 흡수액이 자유낙하에 의해 이송되기 때문에, 재생영역에 냉매증기가 배출된 흡수액을 받아서 모으기 위한 흡수액 받이부재가 생략될 수 있다.
또한, 대기와 접촉하는 배관(즉, 라인) 및 열교환기(즉, 열교환부) 표면적의 접합부가 적어져서 이러한 접합부를 통해 침입하는 공기의 침입이 줄어들 수 있으므로 흡수식 냉동기의 유지보수에 크게 유리해질 수 있다.
또한, 사용되는 펌프의 수량이 줄어들 수 있으므로 흡수식 냉동기 사용시 동력을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 1중효용 열교환기 일체형 흡수식 냉동기의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 2중효용 열교환기 일체형 흡수식 냉동기의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 2단 열교환기 일체형 흡수식 냉동기의 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 경계부의 사시도.
도 5는 도 4의 분해 사시도.
도 6은 도 4의 A-A선에 따른 단면도.
도 7은 도 6의 B-B선에 따른 단면도.
도 8은 도 3과 대응되는 도면으로서, 경계부의 열교환부 다른 실시 예.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 경계부의 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 열교환기 일체형 흡수식 냉동기의 전체 구조를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열교환기 일체형 흡수식 냉동기는 증발작용, 흡수작용, 재생작용, 응축작용, 열교환작용이 하나의 동체(10) 안에서 이루어질 수 있도록, 동체(10)의 내부공간에 상하 경계를 이루는 경계부(100)가 적어도 하나 설치됨과 아울러 특히 경계부(100)가 열교환작용이 이루어질 수 있도록 구성되어, 상하 순환 배치 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 도 1은 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 재생작용, 열교환작용이 이루어지는 1중효용 열교환기 일체형 흡수식 냉동기의 구성도이다.
동체(10)의 내부공간은 하나의 경계부(100)에 상하 둘로 구획될 수 있다. 동체(10)의 하측 내부공간은 증발측 엘리미네이터(20)에 의해 흡수작용이 이루어지는 흡수영역(A1)과 증발작용이 이루어지는 증발영역(A2)으로 구획될 수 있다. 동체(10)의 상측 내부공간은 응축측 엘리미네이터(30)에 의해 재생작용이 이루어지는 재생영역(A3)과 응축작용이 이루어지는 응축영역(A4)으로 구획될 수 있다.
증발영역(A2)에는 냉매와 열교환되는 증발기 전열부로서, 냉수 라인(50)이 설치될 수 있다. 재생영역(A3)에는 재생기 열원부로서, 온수 라인(60)이 설치될 수 있다. 응축영역(A4)에는 응축기 열원부로서, 냉각수 라인(70)이 설치될 수 있다. 이 냉각수 라인(70)은 냉각수가 흡수영역(A1)에서 응축영역(A4)으로 유동될 수 있도록 배관될 수 있다. 또한, 응축영역(A4)의 응축된 냉매액을 증발영역(A2)으로 안내하는 냉매액 라인(80)이 설치될 수 있다. 냉매액 라인(80)은 증발영역(A2)의 하측에 포집된 냉매액을 증발영역(A2)의 상측으로 순환시킬 수 있도록 증발영역(A2)의 하측으로 분기될 수 있다. 그리고, 흡수영역(A1)에 증발된 냉매증기가 흡수된 흡수액을 안내하는 흡수액 라인(90)이 연결되며, 이 흡수액 라인(90)이 경계부(100) 측을 경유하여 재생영역(A3)으로 연결될 수 있도록 배관될 수 있다.
도 2는 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 제1재생작용, 제2재생작용, 제1열교환작용, 제2열교환작용이 이루어지는 2중효용 열교환기 일체형 흡수식 냉동기의 구성도이다.
동체(10)의 내부공간은 2개의 경계부(100), 즉 제1경계부(102), 제2경계부(104)에 의해 상하 3개의 공간으로 구획될 수 있다. 동체(10)의 최하측 내부공간은 흡수영역(A1)과 증발영역(A2)으로 구획될 수 있다. 흡수영역(A1)과 증발영역(A2)은 전후 또는 좌우로 나란히 배치될 수도 있고, 상하 배치될 수도 있다. 동체(10)의 최상측 내부공간은 제1재생영역(A3-1)과 응축영역(A4)으로 구획될 수 있다, 제1재생영역(A3-1)과 응축영역(A4)은 전후 또는 좌우로 나란히 배치될 수도 있고, 상하 배치될 수도 있다. 중앙 내부공간은 제2재생영역(A3-2)으로 이루어질 수 있다. 제2재생영역(A3-2)에는 상기 제2재생영역(A3-2)에서 재생된 냉매증기를 응축영역(A4)으로 안내하는 냉매증기 라인(85)이 연결될 수 있다.
도 3은 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 제1재생작용, 제2재생작용, 제1열교환작용, 제2열교환작용, 보조흡수작용, 보조재생작용, 보조열교환작용이 이루어지는 2단 열교환기 일체형 흡수식 냉동기의 구성도이다.
동체(10)의 내부공간은 위에서 아래로 제1재생영역(A3-1), 제2재생영역(A3-2), 흡수영역(A1)이 경계부(100)인 제1경계부(102), 제2경계부(104)에 의해 경계되어 차례로 형성될 수 있다. 흡수영역(A1) 옆에는 증발영역(A2)이 나란히 형성될 수 있다. 제2재생영역(A3-2) 옆에는 보조흡수영역(A5-1)이 나란히 형성될 수 있으며, 제2재생영역(A3-2)과 보조흡수영역(A5-1)은 제2재생측 엘리미네이터(40)에 의해 상호 경계될 수 있다. 보조흡수영역(A5-1)은 별도의 구획벽에 의해 재생영역(A3)과 상하 경계될 수도 있고, 보조흡수영역(A5-1)의 흡수액을 받는 흡수액 받이부재(200)에 의해 재생영역(A3)과 상하 경계될 수 있다. 제1재생영역(A3-1) 옆에는 보조재생영역(A5-2)이 나란히 형성될 수 있으며, 제1재생영역(A3-1)과 보조재생영역(A5-2)은 제1재생측 구획부재(45)에 의해 상호 경계될 수 있다. 또한, 보조재생영역(A5-2)과 보조흡수영역(A5-1)은 제1경계부(102)와 일체로 상하 경계를 이루는 경계부(100)인 제3경계부(106)에 의해 상하 경계될 수 있다. 제1재생영역(A3-1) 및 보조재생영역(A5-2)의 위에는 응축영역(A4)이 형성될 수 있다.
제2재생영역(A3-2)에서 재생된 냉매증기는 냉매증기 라인(85)을 통해 응축영역(A4)으로 이송되는 대신, 제2재생측 엘리미네이터(40)를 통해 보조흡수영역(A5-1)으로 유동될 수 있다. 보조흡수영역(A5-1)에서 냉매증기를 흡수한 흡수액인 보조흡수액 라인(95)으로 이송되며, 보조흡수액 라인(95)은 제3경계부(106)를 경유하여 보조재생영역(A5-2)으로 배관될 수 있다.
한편, 미설명 도면부호 '210'은 흡수액 라인(90)의 흡수액을 펌핑하는 펌프이고, 도면부호 '220'은 냉매액라인(80)의 냉매액을 펌핑하는 펌프이고, 도면부호 '230'은 냉각수라인(70)의 냉각수를 펌핑하는 펌프이고, 도면부호 '240'은 온수라인(60)의 온수를 펌핑하는 펌프이고, 도면부호 '250'은 냉수라인(50)의 냉수를 펌핑하는 펌프이고, 도면부호 '260'은 보조흡수액라인(95)의 흡수액을 펌핑하는 펌프이다. '화살표 A'는 냉수라인(50)의 냉수흐름, '화살표 B'는 온수라인(60)의 온수흐름, '화살표 C'는 냉각수 라인(70)의 냉각수흐름, '화살표 D'는 냉매액 라인(80)의 냉매액흐름, '화살표 E'는 흡수액 라인(90)의 흡수액흐름, '화살표 F'는 보조흡수액라인(95)의 흡수액흐름, '화살표 G'는 냉매증기라인(85)의 냉매증기흐름이다.
위와 같이, 본 발명에 따른 열교환기 일체형 흡수식 냉동기는 상하 순환 배치 구조로 설계됨에 따라, 하나의 동체(10)에 일체로 설치된 콤팩트(compact) 구조로 형성될 수 있으며, 각 작용영역이 유기적으로 배치됨에 따라 둘 이상의 작동영역을 경유하는 냉매액 라인(80), 냉각수 라인(70), 온수 라인(60), 흡수액 라인(90) 등이 짧고 간소하게 배관될 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 9는 본 발명에 따른 경계부에 관하여 상세히 도시된 도면으로서 이를 참조하면, 상술한 바와 같이, 경계부(100)에서 열교환작용이 이루어질 수 있도록, 경계부(100)는 상측의 재생영역(A3)에서 하측의 흡수영역(A1)으로 흡수액이 자유낙하하면서 분사될 수 있도록 분사구(112C)가 형성되며, 흡수액 라인(90)이 자유낙하하는 흡수액과 열교환될 수 있도록 경계부(100)를 경유하여 배관될 수 있다.
따라서, 경계부(100)가 각 작용영역들을 구조적으로 구획함과 아울러 나아가 열교환기 역할을 겸할 수 있기 때문에, 그만큼 구조가 간소해질 수 있다.
특히, 재생영역(A3)에서 흡수영역(A1)으로 흡수액이 자유낙하되면서 유동되기 때문에, 재생영역(A3)에서 흡수영역(A1)으로 흡수액을 이송하기 위한 흡수액 재생라인 및 그에 따른 펌프 등을 생략할 수 있으며, 이에 따라 라인을 비롯하여 전체적인 구조가 간소해질 수 있다.
또한, 경계부(100)에 의해 재생영역(A3)과 흡수영역(A1)이 상하 경계되며, 재생영역(A3)에서 흡수영역(A1)으로 흡수액이 자유낙하에 의해 이송되기 때문에, 재생영역(A3)에 냉매증기가 배출된 흡수액을 받아서 모으기 위한 흡수액 받이부재(200)가 생략될 수 있다.
이와 같은 경계부(100)는 보다 효율적인 열교환작용을 위해 특히 다음과 같이 이루어질 수 있다.
즉, 경계부(100)는 열교환이 이루어지는 열교환부(110)를 포함하며, 열교환부(110)는 경계부(100)로서 경계벽을 이루도록 형성되되 열교환이 이루어지는 본체(112)를 포함할 수 있다.
열교환부(110)의 본체(112)는 내부에 자유낙하하는 흡수액이 담수되며 열교환이 이루어지는 열교환공간(112A)을 가지며, 상측면에 자유낙하하는 흡수액이 열교환공간(112A)으로 유입되는 유입구(112B)가 형성되고, 하측면에 분사구(112C)가 형성될 수 있다.
열교환부(110)의 유입구(112B)와 분사구(112C)는 특히, 동체(10)의 전후 또는 좌우방향으로 서로 이격 형성됨으로써, 자유낙하하하는 흡수액이 열교환공간(112A)에 유입되자마자 배출되지 않고 유입구(112B)에서 분사구(112C)를 향해 유동됨으로써 충분히 열교환공간(112A)에 담수될 수 있다. 따라서, 열교환공간(112A)에 항상 충분한 양의 흡수액이 담수될 수 있기 때문에 열교환작용이 충분히 이루어질 수 있다. 나아가, 열교환부(110)의 유입구(112B)와 분사구(112C)는 열교환부(110)에서 냉매증기를 흡수한 흡수액의 유동방향을 따라 이격 형성되는 것이, 배관 설치가 보다 간소하게 이루어질 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
열교환부(110)의 본체(112) 상측면(112')은 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 수평하게 형성될 수 있으며, 다만 상술한 바와 같이 열교환부(110)의 유입구(112B)가 한쪽 끝으로 치우쳐서 형성되어 있는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 유입구(112B)와 분사구(112C)의 이격 방향을 따라 유입구(112B)를 향해 하향 경사지는 것이 경사에 의해 흡수액이 용이하게 유입구(112B)로 유동될 수 있어 보다 유리할 수 있다.
이와 같은 열교환부(110)의 본체(112)는 열교환부(110)의 유입구(112B)와 분사구(112C)의 이격방향을 따라 상대적으로 더 긴 형상을 취할 수 있다.
아울러, 열교환부(110)는 열교환공간(112A)에 담수된 흡수액이 유입구(112B)에서 분사구(112C)를 향해 상하방향으로 지그재그 유동될 수 있도록 안내하는 유동 가이드(114)를 더 포함할 수 있다. 즉, 유동 가이드(114)에 의해 열교환공간(112A)에 담수된 흡수액이 역동적으로 유동되며, 유동 가이드(114)에 의해 열교환공간(112A)에 담수된 흡수액이 유동 저항을 받아서 보다 충분히 담수될 수 있기 때문에, 열교환효율이 증대될 수 있다.
이와 같은 유동 가이드(114)는 다양한 구성이 가능하며, 구조적으로 간소하게 도시된 바와 같이, 본체(112)의 상하방향 높이보다 짧은 복수의 배플(baffle)(114A)로 이루어질 수 있다.
한편, 열교환부(110)의 본체(112)에는 흡수액 라인(90)이 직접 배관될 수 있도록 흡수액 라인(90)이 관통되는 흡수액 라인 설치홀이 형성될 수 있다.
또는 도시된 바와 같이, 열교환부(110)의 본체(112)의 내부공간은 열교환공간(112A)이 격벽(112D)에 의해 라인연결공간(112E)이 구획되며, 이 라인연결공간(112E)에 흡수액 라인(90)이 연통되도록 연결될 수 있다. 그리고, 열교환부(110)의 본체(112)의 열교환공간(112A)에 라인연결공간(112E)과 연결된 복수의 열교환 배관(116)이 일체로 설치될 수 있다. 따라서, 흡수액 라인(90)으로부터 냉매증기가 흡수된 흡수액이 라인연결공간(112E)을 통해 열교환 배관(116)으로 유동됨으로써, 열교환이 이루어질 수 있다.
한편, 경계부(100)는 열교환부(110) 아래에 위치되도록 내부공간에 설치되며, 열교환부(110)로부터 자유낙하하는 흡수액을 확산시키는 확산부(120)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 확산부(120)에 의해 자유낙하하는 흡수액이 제2재생영역(A3-2) 또는 흡수영역(A1)에 스프레이처럼 넓고 고르게 분사될 수 있다.
확산부(120)는 특히 자유낙하하는 흡수액이 상하방향을 따라 순차적으로 담수, 확산될 수 있도록 상호 상하방향으로 설치되며 각각 담수공간 및 확산홀을 가지는 복수의 확산부(120)를 포함하고, 복수의 확산부(120)는 확산홀이 아래로 갈수록 작아지도록 형성될 수 있다. 따라서, 자유낙하하는 흡수액이 복수의 확산부(120)를 순차적으로 통과함에 따라 점차 균일하게 확산될 수 있다.
복수의 확산부(120)는, 경계부(100) 아래에 설치되어 경계부(100)로부터 자유낙하한 흡수액이 담수되는 제1담수공간(130A)을 가지며, 하측면에 열교환부(110)의 유입구(112B)와 분사구(112C)의 이격방향을 따라 분산된 복수의 제1확산홀(130B)이 형성된 제1확산부(130)와; 제1확산부(130) 아래에 열교환부(110)의 유입구(112B)와 분사구(112C)의 이격방향을 따라 복수 설치되며, 제1확산홀(130B)을 통해 확산되는 흡수액이 담수되는 제2담수공간(140A)을 가지며, 하측면에 열교환부(110)의 유입구(112B)와 분사구(112C)의 이격방향과 직교한 방향을 따라 분산된 복수의 제2확산홀(140B)이 형성된 제2확산부(140)와; 제2확산부(140) 아래에 복수의 제2확산부(140)를 따라 길게 설치되며, 제2확산홀(140B)을 통해 담수되는 제3담수공간(150A)을 가지며, 하측면에 복수의 제2확산부(140)를 따라 분산된 복수의 제3확산홀(150B)이 형성되며, 제2확산홀(140B)의 분산방향을 따라 복수 설치된 제3확산부(150)를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예로써, 도 9에 도시된 바와 같이 경계부(100)는 상기한 확산부(120) 2개가 서로 상하 이격 설치되어, 그 사이에 흡수액 라인(90)이 배관되는 열교환공간(112A)을 구획 형성토록 설치되어 이루어질 수 있다. 즉, 상부 확산부(120)에 의해 자유낙하하는 흡수액이 확산되어 흡수액 라인(90)으로 자유낙하된 후, 다시 하부 확산부(120)에서 확산될 수 있다. 이 경우, 자유낙하하는 흡수액이 흡수액 라인(90)에 스프레이처럼 확산됨으로써, 열교환작용이 보다 증대될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10; 동체 20; 증발측 엘리미네이터
30; 응축측 엘리미네이터 40; 제2재생측 엘리미네이터
45; 제1재생측 구획부재 50; 냉수 라인
60; 온수 라인 70; 냉각수 라인
80; 냉매액 라인 90; 흡수액라인
100; 경계부 110; 열교환부
112; 본체 112A; 열교환공간
114; 유동 가이드 120; 확산부

Claims (15)

  1. 열교환기 일체형 흡수식 냉동기로서,
    소정의 내부공간이 형성되며, 상기 내부공간의 상하 경계를 이루며 흡수액이 자유낙하되어 분사될 수 있도록 분사구가 형성된 경계부를 적어도 하나 갖는 동체;
    상기 경계부를 통해 분사되어 흡수작용에 의해 하측 내부공간의 증발된 냉매증기를 흡수한 흡수액을 이송할 수 있도록 하측 내부공간에 연결되며, 상기 냉매증기를 흡수한 흡수액이 상기 경계부의 분사구를 통해 자유낙하하는 흡수액과 열교환된 후 상측 내부공간으로 이송되어 재생작용될 수 있도록 안내하는 흡수액 라인;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 경계부는 상기 열교환이 이루어지는 열교환부를 포함하며;
    상기 열교환부는 상기 자유낙하하는 흡수액이 담수되며 상기 열교환이 이루어지는 열교환공간을 가지며, 상측면에 상기 자유낙하하는 흡수액이 상기 열교환공간으로 유입되는 유입구가 형성되고, 하측면에 상기 분사구가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 열교환부는 상기 흡수액 라인이 관통되는 흡수액 라인 설치홀이 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 열교환부는 상기 열교환공간과 격벽에 의해 구획되며 상기 흡수액 라인과 연통되는 라인연결공간 및, 상기 열교환공간에 설치되며 상기 흡수액 라인의 냉매증기를 흡수한 흡수액이 유동될 수 있도록 상기 라인연결공간과 연결된 복수의 열교환 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 열교환부의 유입구와 분사구는, 상기 열교환부에서의 냉매증기를 흡수한 흡수액의 유동방향을 따라, 이격 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 열교환부의 유입구와 분사구는 전후 또는 좌우 이격 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 열교환부의 상측면은 상기 유입구와 분사구의 이격 방향을 따라 상기 유입구를 향해 하향 경사진 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 열교환부는 상기 열교환공간에 담수된 흡수액이 상기 유입구에서 분사구를 향해 상하방향으로 지그재그 유동될 수 있도록 안내하는 유동 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 경계부는 상기 열교환부 아래에 위치되도록 상기 내부공간에 설치되며, 상기 열교환부로부터 자유낙하하는 흡수액을 확산시키는 확산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 확산부는,
    상기 자유낙하하는 흡수액이 상하방향을 따라 순차적으로 담수, 확산될 수 있도록 상호 상하방향으로 설치되며 각각 담수공간 및 확산홀을 가지는 복수의 확산부를 포함하며;
    상기 복수의 확산부는 상기 확산홀이 하측으로 갈수록 작아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 확산부는,
    상기 경계부 아래에 설치되어 상기 경계부로부터 자유낙하한 흡수액이 담수되는 제1담수공간을 가지며, 하측면에 상기 열교환부의 유입구와 분사구의 이격방향을 따라 분산된 복수의 제1확산홀이 형성된 제1확산부;
    상기 제1확산부 아래에 상기 열교환부의 유입구와 분사구의 이격방향을 따라 복수 설치되며, 상기 제1확산홀을 통해 확산되는 흡수액이 담수되는 제2담수공간을 가지며, 하측면에 상기 열교환부의 유입구와 분사구의 이격방향과 직교한 방향을 따라 분산된 복수의 제2확산홀이 형성된 제2확산부;
    상기 제2확산부 아래에 상기 복수의 제2확산부를 따라 길게 설치되며, 상기 2확산홀을 통해 담수되는 제3담수공간을 가지며, 하측면에 상기 복수의 제2확산부를 따라 분산된 복수의 제3확산홀이 형성되며, 상기 제2확산홀의 분산방향을 따라 복수 설치된 제3확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 경계부는 상하 이격 설치되어 사이에 상기 열교환이 이루어질 수 있도록 상기 흡수액 라인이 배관되는 열교환공간을 구획하며, 각각 상기 자유낙하하는 담수공간 및 상기 담수공간의 흡수액이 확산되어 자유 낙하될 수 있도록 복수의 확산홀이 분산 형성된 상,하부 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동체의 내부공간에서 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 재생작용, 열교환작용이 이루어질 수 있도록,
    상기 동체의 내부공간은 하나의 경계부에 의해 상,하 둘로 나뉘며,
    상기 하측 내부공간에 흡수영역과 증발영역의 경계를 이루도록 증발측 엘리미네이터가 설치되고,
    상기 상측 내부공간에 재생영역과 응축영역의 경계를 이루도록 응축측 엘리미네이터가 설치된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  14. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동체의 내부공간에서 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 제1재생작용, 제2재생작용, 제1열교환작용, 제2열교환작용이 이루어질 수 있도록,
    상기 동체의 내부공간이 2개의 경계부에 의해 상측 내부공간, 중앙 내부공간, 하측 내부공간으로 나뉘어져 상측에서 하측으로 차례로 제1재생영역, 제2재생영역, 흡수영역이 형성되고,
    상기 하측 내부공간에 상기 흡수영역과 증발영역의 경계를 이루도록 증발측 엘리미네이터가 설치되고,
    상기 상측 내부공간에 상기 제1재생영역과 응축영역의 경계를 이루도록 응축측 엘리미네이터가 설치된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
  15. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동체의 내부공간에서 증발작용, 응축작용, 흡수작용, 제1재생작용, 제2재생작용, 제1열교환작용, 제2열교환작용, 보조흡수작용, 보조재생작용, 보조열교환작용이 이루어질 수 있도록,
    상기 경계부인 제1,제2 경계부에 의해 경계된 제1재생영역, 제2재생영역, 흡수영역이 차례로 위에서 아래로 형성되고,
    상기 흡수영역과 나란히 증발영역이 형성되어 증발측 엘리미네이터에 의해 경계되며,
    상기 증발영역 위에 상기 제2재생영역과 나란히 보조흡수영역이 형성되어 제2재생측 엘리미네이터에 의해 경계되며,
    상기 보조흡수영역 위에 상기 제1경계부와 일체로 경계를 이루는 경계부인 제3경계부에 의해 경계되는 보조재생영역이 상기 제1재생영역과 경계를 두고 나란히 형성되며,
    상기 제1재생영역 및 상기 보조재생영역 위에 상기 제1재생영역 및 상기 보조재생영역과 응축측 엘리미네이터에 의해 경계되는 응축영역이 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 일체형 흡수식 냉동기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20200058177A (ko) 2018-11-19 2020-05-27 이상규 역삼투압 필터 부재가 적용된 흡수식 냉동 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08159592A (ja) * 1994-12-01 1996-06-21 Ebara Corp 吸収冷凍機
JPH09203568A (ja) * 1996-01-26 1997-08-05 Daikin Ind Ltd 吸収冷凍機
JP2000179975A (ja) 1998-12-17 2000-06-30 Hitachi Ltd 多段蒸発吸収型の吸収冷温水機及びそれを備えた大温度差空調システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08159592A (ja) * 1994-12-01 1996-06-21 Ebara Corp 吸収冷凍機
JPH09203568A (ja) * 1996-01-26 1997-08-05 Daikin Ind Ltd 吸収冷凍機
JP2000179975A (ja) 1998-12-17 2000-06-30 Hitachi Ltd 多段蒸発吸収型の吸収冷温水機及びそれを備えた大温度差空調システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2538157A3 (de) * 2011-06-24 2013-06-19 Viessmann Werke GmbH & Co. KG Periodisch arbeitende Sorptionsvorrichtung
KR20200058177A (ko) 2018-11-19 2020-05-27 이상규 역삼투압 필터 부재가 적용된 흡수식 냉동 장치

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