KR101392212B1

KR101392212B1 - 흡수식 냉동기

Info

Publication number: KR101392212B1
Application number: KR1020120088253A
Authority: KR
Inventors: 류진상; 황인섭; 박건일; 김기정; 김은경; 서종철; 장훈
Original assignee: (주) 월드에너지; 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-05-12
Also published as: JP2015525869A; JP6055097B2; DE112013004034B4; DE112013004034T5; WO2014027795A1; KR20140022496A

Abstract

흡수식 냉동기가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흡수식 냉동기는 증발기와 흡수기가 파티션을 경계로 공통 쉘의 내부에 설치되되, 상기 증발기의 제1 전열관 아래쪽에 위치한 증발기 섬프; 상기 제1 전열관의 아래로 떨어지는 냉매액을 통과시키는 제1 통공을 갖고, 상기 증발기 섬프의 상부를 덮는 증발기 섬프커버; 상기 흡수기의 제2 전열관 아래쪽에 위치한 흡수기 섬프; 및 상기 제2 전열관의 아래로 떨어지는 흡수액을 통과시키는 제2 통공을 갖고, 상기 흡수기 섬프의 상부를 덮는 흡수기 섬프커버를 포함한다.

Description

흡수식 냉동기{ABSORPTION CHILLER}

본 발명은 흡수식 냉동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 해상환경을 고려한 선박용 흡수식 냉동기에 관한 것이다.

전 세계 대부분의 국가와 기업들은 유가 상승으로 인해 에너지의 효과적인 활용에 많은 관심을 가지고 있으며 이를 위해 많은 노력들을 하고 있다.

　그 중 폐열활용에도 많은 노력을 하고 있으며 고온 폐열의 경우 활용이 용이하여 활용도가 높지만 중저온 폐열의 경우 활용이 용이하지 않아 버려지는 경우가 대부분이였다.

중저온 폐열을 활용하여 냉수를 생산할 수 있는 장비 중에는 흡수식 냉동기가 있으며, 이를 냉난방에 활용할 수 있다.

발명의 배경이 되는 흡수식 냉동기의 기본 구성은 특허문헌1, 2 등에서 찾아볼 수 있듯이, 크게 4부분으로 구성되어 있으며 그 기능은 아래와 같다.

증발기(Evaporator)는 냉매를 넣고 밀폐된 용기의 내부에 전열관을 설치하여 냉수를 흐르게 하고 용기의 내부를 진공(예: 6~7mmHg)으로 유지하면, 냉매가 약 5℃에서 증발하게 되고 그 증발열에 의해 전열관 내부의 냉수는 냉각되어 냉방열원(Chilled water)을 얻을 수 있게 된다. 이때 증발효과를 향상시키기 위해 증발기 하부의 냉매액을 냉매펌프로 압송하여 증발기 상부에서 노즐을 이용하여 노즐 아래쪽의 전열관 쪽으로 분사시킨다. 여기서, 밀폐된 용기는 일종의 쉘(shell) 또는 섬프(sump)를 지칭할 수 있고, 쉘의 경우에는 흡수기(Absorber)와 연결되거나 일체형으로 형성되어 공통으로 사용될 수 있다.

흡수기(Absorber)는 증발기에서 증발이 계속되면 수증기 분압이 점점 높아져 증발 온도도 상승하게 되고 적정 냉방용량을 얻을 수 없게 될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 흡수재인 LiBr(리튬브로마이드) 수용액을 넣은 흡수기는 증발기와 연결하여 사용되고, 증발된 냉매가 LiBr 수용액에 흡수되어 증발 압력 및 온도는 일정하게 유지될 수 있다. 냉매증기를 흡수 할 때 발생하는 흡수열을 제거하기 위해 흡수기 내에 전열관을 설치하여 냉각수를 흐르게 할 수 있다. 흡수작용으로 인해 LiBr 수용액이 점점 묽게 되어 흡수작용을 계속할 수 없게 될 수도 있다.

재생기(Generator)는 묽어진 LiBr 수용액을 농축시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해 재생기는 흡수기로부터 재생기로 묽어진 LiBr 수용액을 압송하여 외부 열원(예: 버너, 스팀, 온수 등)을 이용해 농축하게 되고 다시 흡수기로 보내져 흡수작용을 계속시킬 수 있다.

응축기(Condenser)는 재생기에서 증발한 냉매, 즉 냉매증기를 받고, 응축기 전열관 내부로 흐르는 냉각수(Sea water)에 의해 냉매증기를 완전히 냉각 및 응축시키는 역할을 할 수 있다. 완전히 응축된 냉매액은 다시 증발기로 돌아가 증발하여 냉동작용을 계속하게 된다.

이처럼 종래의 흡수식 냉동기는 육상용으로는 널리 활용되고 있지만 선박의 경우 설치나 운전 환경이 육상에 비해 많은 차이가 있는 관계로 사용되기 어렵고, 이마저도 구체적인 장치 구성의 미흡으로 인하여 단순히 육상용 흡수식 냉동기를 특정 목적 및 기능을 위해 단순 적용하려는 시도가 있을 뿐, 해상 환경, 예컨대 선박이 해수면에서 움직이는 바와 같은 선박의 유동을 고려하거나 각종 어려움이 발생되기 때문에, 육상용 흡수식 냉동기를 선박에 적용하기 어렵고, 또한 선박용 흡수식 냉동기의 제작도 매우 어려운 상황이다.

예컨대, 발명의 배경이 되는 특허문헌2에는 일반적인 흡수식 냉동기가 개시되어 있고, 특허문헌1에는 선박용이긴 하나 폐열을 흡수식 냉동기의 열원으로 사용하려는 개념만을 제시함으로써, 실질적으로 아래와 같은 문제점을 해결하지 못하고 있는 상황이다.

공개특허공보 제10-2011-0069548호 등록특허공보 제10-0124816호

본 발명의 실시예는 증발기 섬프의 격벽, 증발기 섬프커버, 흡수기 섬프의 흡수기 섬프커버에 의해 증발기의 냉매가 흡수기의 흡수액 쪽 또는 반대쪽으로 넘치거나 침입하는 것을 방지할 수 있는 흡수기 냉동기를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 흡수기 섬프의 중앙 집수부에 의해 흡수액 펌프의 유호흡입수두(NPSH)가 확보될 수 있는 흡수식 냉동기를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 공통 쉘을 지지하는 레그(leg)의 이격 거리를 상대적으로 크게 하되, 레그 사이 및 공통 쉘의 저면에 방진판을 설치함으로써, 선체로부터 전달된 진동으로 인한 냉동기 자체의 진동 발생을 억제할 수 있고, 진동으로부터 흡수식 냉동기를 보호하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 증발기와 흡수기가 파티션을 경계로 공통 쉘의 내부에 설치된 흡수식 냉동기에 있어서, 상기 증발기의 제1 전열관 아래쪽에 위치한 증발기 섬프; 상기 제1 전열관의 아래로 떨어지는 냉매액을 통과시키는 제1 통공을 갖고, 상기 증발기 섬프의 상부를 덮는 증발기 섬프커버; 상기 흡수기의 제2 전열관 아래쪽에 위치한 흡수기 섬프; 및 상기 제2 전열관의 아래로 떨어지는 흡수액을 통과시키는 제2 통공을 갖고, 상기 흡수기 섬프의 상부를 덮는 흡수기 섬프커버를 포함하는 흡수식 냉동기가 제공될 수 있다.

또한, 상기 증발기 섬프는, 상기 증발기 섬프의 길이 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 증발기 섬프의 내표면과 상기 증발기 섬프커버의 내표면의 사이에 연결된 다수의 격벽을 포함할 수 있다.

또한, 상기 증발기 섬프커버는, 상기 증발기 섬프의 상부 면적에 대응한 외곽부; 상기 외곽부의 레벨보다 낮게 위치한 상기 제1 통공과 상기 외곽부 사이에 형성된 호퍼부; 및 상기 제1 통공의 테두리에서 하향으로 연장된 코밍부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 격벽은, 상기 호퍼부의 저면 형상에 대응하여 밀착되는 제1 테두리; 상기 제1 테두리의 우측 끝단에서 하향으로 연장되어 상기 공통 쉘의 만곡 표면에 밀착되는 제2 테두리; 상기 제2 테두리의 하단에서 수평방향으로 연장되어 상기 증발기 섬프의 경사바닥면에 밀착되는 제3 테두리; 상기 제3 테두리의 좌측 끝단에서 상경사 방향으로 연장되어 상기 증발기 섬프의 경사바닥면에 밀착되는 제4 테두리; 및 상기 제4 테두리의 좌측 끝단에서 상기 제1 테두리의 좌측 끝단까지 연장되어 상기 증발기 섬프의 측벽을 따라 밀착되는 제5 테두리를 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡수기 섬프커버는, 상기 증발기 섬프의 경사바닥면의 외측면과 상기 흡수기 섬프에 대응하는 상기 공통 쉘의 만곡 표면의 사이에 경사지게 설치되고, 상기 제2 통공이 상기 만곡 표면에 인접하도록 상기 흡수식 섬프커버의 측변에 형성될 수 있다.

또한, 상기 흡수기 섬프커버는, 상기 흡수기 섬프커버의 길이 방향을 따라 양측 끝단에 상기 흡수액을 통과시키기 위한 제3 통공이 더 형성될 수 있다.

또한, 본 실시예는, 상기 흡수기 섬프의 바닥면에서 상기 흡수기 섬프의 길이 방향을 따라 관통된 바닥구멍; 상기 바닥구멍의 테두리를 밀폐하게 연결된 벽체부; 상기 벽체부의 하단 테두리에 연결되고, 상기 흡수액이 중앙쪽으로 모이도록 호퍼 형상을 갖는 바닥부; 및 상기 바닥부의 중앙에 관통하게 연결되고, 박스 형상을 갖고, 토출구가 집수바닥면에 형성된 중앙 집수부를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 상기 공통 쉘을 지지하도록 상기 공통 쉘의 폭에 대응하게 이격 배치된 다수의 레그; 및 상기 레그 사이와 상기 공통 쉘의 저면에 연결되는 방진판을 포함할 수 있다.

본 실시예는 흡수식 냉동기에 있어 선박의 유동에 가장 큰 영향을 받는 요소 및 현상에 따른 문제 해결책을 제시할 수 있다.

본 실시예는 증발기 섬프의 넘침현상 방지 수단으로서, 격벽을 갖는 증발기 섬프를 구비하여, 공통 쉘 내에서 증발기의 냉매가 흡수액이 채워져 있는 흡수기의 하부 섬프 쪽으로 넘치는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예는 흡수액 펌프의 경우 구조상 유효흡입 수두가 크지 않고, 선박의 특성상 이를 확보하기 위해 냉동기의 높이를 크게 제작하는 것도 무리가 있으나, 집수부를 갖는 흡수기 섬프를 제공하여, 흡수액이 흡수기 섬프의 하의 중앙 집수부 쪽으로 모이게 하고, 중앙 집수부의 토출구를 통해 흡수액 펌프로 유동하게 함으로써, 선박 유동에 의한 흡수액 펌프의 유효흡입수두의 변화가 적고 이를 통해 흡수액 펌프에서 요구하는 유효흡입수두를 만족시킬 수 있다.

본 실시예는 방진을 위한 구조를 제공하되, 증발기 및 흡수기를 갖는 공통 쉘의 폭에 대응하게 이격 배치된 다수의 레그로 공통 쉘을 지지하고, 레그 사이 및 공통 쉘의 저면에 연결되도록 방진판을 설치함으로써, 선박의 설치면으로부터 베이스 및 레그를 따라 전달되는 진동으로부터 흡수식 냉동기를 보호 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 개략적인 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 공통 쉘과 방진판의 결합관계를 보인 사시도.
도 3는 도 2에 도시된 공통 쉘의 분리 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 공통 쉘, 방진판, 레그 및 베이스의 측면도.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. 특히, 본 실시예는 배경 기술로 언급된 탐지장치에도 적용 가능할 수 있고, 이에 따라 배경 기술로 인해 이해될 수 있거나, 구성상 유사한 구성에 대해서는 본 실시예의 설명에 포함되지 않을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 개략적인 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예는 증발기(100), 흡수기(200), 재생기(300), 응축기(400)를 갖는 흡수식 냉동기로서, 선박 등과 같이 요동이나 유동이 심한 곳에서 사용될 수 있는 흡수식 냉동기일 수 있다.

또한, 본 실시예는 묽어진 LiBr 수용액을 재생기(300)에서 농축시키도록, 외부 열원(예: 버너, 스팀, 온수, 선박의 엔진 폐열 등)에 해당하는 열교환기(310)를 포함할 수 있다.

열교환기(310)는 엔진, 배기장치 등의 폐열에 의한 고온수를 공급받아 본 실시예의 필요 열원으로 공급하는 역할을 담당할 수 있다.

본 실시예에서는 밀폐형 용기 구조물로서 내부 공간을 진공으로 유지할 수 있는 공통 쉘(150)이 제공될 수 있다.

공통 쉘(150)의 내부에서는 증발기(100)가 파티션(151)을 경계로 일측(도 1에서는 우측)에 배치될 수 있고, 흡수기(200)가 파티션(151)을 경계로 타측(도 1에서는 좌측)에 배치될 수 있다.

예컨대, 공통 쉘(150)은 도 1에 도시된 단면 형상을 가질 수 있고, 공통 쉘(150)은 쉘 하우징(도 4의 도면부호 '152')에 의해 폐쇄될 수 있고, 흡수식 냉동기에 필요한 배관, 각종 배관 출입구, 밸브 등을 더 포함할 수 있다.

파티션(151)은 증발기(100)에서 발생된 냉매증기가 흡수기(200) 쪽으로 전달될 수 있는 다수의 통로 또는 기공을 갖는 구획 부재를 지칭할 수 있다.

또한, 본 실시예는 증발기 섬프(110), 증발기 섬프커버(120), 흡수기 섬프(210), 흡수기 섬프커버(220)를 포함할 수 있다.

증발기 섬프(110)는 냉매액이 모이는 공통 쉘(150)의 내부 용기로서, 증발기(100)의 제1 전열관(101) 아래쪽에 위치할 수 있다.

증발기 섬프(110)는 증발기 펌프(130)와 연결될 수 있다. 증발기 펌프(130)는 증발기 섬프(110)의 냉매액을 증발기(100)의 스프레이 헤드(102) 쪽으로 공급하는 역할을 담당할 수 있다.

스프레이 헤드(102)는 공급받은 냉매액을 제1 전열관(101) 쪽으로 분사하여 냉매증기가 발생되도록 할 수 있다. 또한, 냉매증기는 파티션(151)을 통과하여 흡수기(200) 쪽으로 유동할 수 있다.

증발기 섬프커버(120)는 제1 전열관(101)의 아래로 떨어지는 냉매액을 통과시키는 제1 통공(121)을 갖고, 증발기 섬프(110)의 상부를 덮는 역할을 수행함으로써, 본 실시예가 설치된 장치의 흔들림, 예컨대 해상에서의 선박의 유동에 따른 외력이 증발기 섬프(110)의 냉매액에 가중되더라도 냉매액이 흡수기 섬프(210)쪽으로 월류되지 않게 억제 또는 방지하는 수단일 수 있다.

흡수기 섬프(210)는 흡수액이 모이는 공통 쉘(150)의 내부 용기로서, 흡수기(200)의 제2 전열관(201) 아래쪽에 위치할 수 있다.

흡수기 섬프(210)는 흡수기 펌프(230)와 연결될 수 있다. 흡수기 펌프(230)는 흡수기 섬프(210)의 흡수액을 열교환기(310) 쪽으로 공급하는 역할을 담당할 수 있다.

흡수기 섬프커버(220)는 제2 전열관의 아래로 떨어지는 흡수액을 통과시키는 제2 통공(221)을 갖고, 흡수기 섬프(210)의 상부를 덮는 역할을 수행함으로써, 외력에 의해 흡수기 섬프(210)의 흡수액이 증발기 섬프(110) 쪽으로 월류되지 않게 억제 또는 방지하는 수단일 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 증발기 섬프(110), 증발기 섬프커버(120), 흡수기 섬프(210), 흡수기 섬프커버(220)에 대한 구체적인 형상에 대하여 도 2를 통해서 설명하고자 한다.

도 2는 도 1에 도시된 공통 쉘과 방진판의 결합관계를 보인 사시도이다.

증발기 섬프(110)는 증발기 섬프(110)의 길이 방향을 따라 이격 배치되고, 증발기 섬프(110)의 내표면과 증발기 섬프커버(120)의 내표면의 사이에 연결된 다수의 격벽(140, 141)을 포함할 수 있다.

격벽(140, 141)은 증발기 섬프(110)과 증발기 섬프커버(120)에 의해 한정되는 단면적(111)에 비해 상대적으로 좁은 단면적을 갖되, 특히, 격벽(140, 141)의 하부에 모따기 형태의 제3 테두리(144)가 형성되어 있어서, 증발기 섬프(110)의 냉매액이 격벽(140, 141)의 제3 테두리(144)의 아래쪽 공간(C)으로 유동할 수 있도록 되어 있다.

예컨대, 격벽(140, 141)은 본 실시예가 설치된 선박의 동요로 인하여 증발기 섬프(110)의 냉매액에서 유동이 발생될 때, 냉매액의 유동을 부분적으로 제한할 수 있다.

즉, 증발기 섬프커버(120)가 증발기 섬프(110)에 모아진 냉매액의 상하 방향의 유동을 제한하는 상황에서, 격벽(140, 141)은 증발기 섬프(110)의 길이 방향을 따라 냉매액의 상류측 유동을 가로막는 대신, 격벽(140, 141)의 제3 테두리(144)의 아래쪽 공간(C)을 통해 냉매액의 하류측 유동을 허락할 수 있다.

이에 따라서, 증발기 섬프(110)의 양측에 위치한 냉매액은 격벽(140, 141)의 제3 테두리(144)의 아래쪽 공간(C)을 통해 냉매액 배출구(112)가 있는 증발기 섬프(110)의 중간 위치쪽으로 유동할 수 있다. 이때, 냉매액 배출구(112)는 증발기 펌프(130)(도 1 참조)의 냉매액 배출라인(131)과 연결될 수 있다.

격벽(140, 141)은 증발기 섬프(110)에 모아진 냉매액의 냉매유동을 최소화하면서도, 증발기 펌프(130) 및 냉매액 배출라인(131)을 통해 증발기(100)의 스프레이 헤드(102)까지 냉매액의 순환에는 장애가 되지 않을 수 있다.

또한, 본 실시예는 공통 쉘(150)을 지지하도록 공통 쉘(150)의 폭에 대응하게 이격 배치된 다수의 레그(500, 501)와, 레그(500, 501) 사이와 공통 쉘(150)의 저면에 연결되는 방진판(600)을 포함할 수 있다.

각 레그(500, 501)의 하부는 선박의 설치면에 고정될 수 있는 베이스(510)의 상면에 고정될 수 있고, 레그(500, 501)의 표면과 베이스(510)의 상면 사이에는 보강판(520, 521)이 결합되어 있을 수 있다.

방진판(600)은 선박의 설치면과 베이스(510) 및 레그(500, 501)를 따라 전달되는 선박의 진동으로부터 본 실시예를 보호하는 역할을 수행하게 된다.

즉, 방진판(600)은 본 실시예의 방진을 위한 구조물에 해당하는 것으로서, 공통 쉘(150)을 레그(500, 501)에 의해 지지하고 있으므로, 만일 방진판(600)이 없는 경우라면 선박의 진동이 레그(500, 501)를 통해 직접적으로 공통 쉘(150)에 전달될 수 있으며, 본 실시예의 경우, 레그(500, 501)의 하부에서 상부로 전달되는 진동이 방진판(600)에서 확산 또는 분산될 수 있고, 그 결과 진동으로부터 공통 쉘(150)과 관련된 장비들을 보호 할 수 있게 된다.

도 3는 도 2에 도시된 공통 쉘의 분리 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 공통 쉘, 방진판, 레그 및 베이스의 측면도이다.

도 3 또는 도 4를 참조하면, 증발기 섬프커버(120)는 증발기 섬프(110)의 상부 면적을 커버할 수 있는 섬프프레임(115)을 가질 수 있다.

섬프프레임(115)은 공통 쉘(150)의 내측 만곡 표면에 경사지게 연결된 경사바닥면(113)과, 경사바닥면(113)에서 수직하게 형성된 측벽(114)을 포함할 수 있다.

증발기 섬프커버(120)는 섬프프레임(115)의 측벽(114)과 공통 쉘(150)의 내측면 사이에서 용접에 의해 결합될 수 있다.

또한, 증발기 섬프커버(120)는 증발기 섬프(110)의 상부 면적에 대응한 외곽부(122)와, 외곽부(122)의 레벨보다 낮게 위치한 제1 통공(121)과 외곽부(122) 사이에 형성된 호퍼부(123)와, 제1 통공(121)의 테두리에서 하향으로 연장된 코밍부(124)를 포함할 수 있다.

증발기(100) 내에서 냉매액은 증발기 섬프커버(120)의 호퍼부(123) 쪽으로 하강한 후, 호퍼부(123)의 경사진 표면을 따라 제1 통공(121) 쪽으로 유동하고, 코밍부(124)에 의해 가이드된 후 증발기 섬프(110)의 내부에 모이게 되고, 이후 냉매액 배출구(112)를 통해 증발기 펌프 쪽으로 유동할 수 있다.

한편, 격벽(140, 141)은 호퍼부(123)의 저면 형상에 대응하여 밀착되는 제1 테두리(142)와, 제1 테두리(142)의 우측 끝단에서 하향으로 연장되어 공통 쉘(150)의 만곡 표면에 밀착되는 제2 테두리(143)와, 상기 제2 테두리(143)의 하단에서 수평방향으로 연장되어 증발기 섬프(110)의 경사바닥면에 밀착되는 제3 테두리(144)와, 제3 테두리(144)의 좌측 끝단에서 상경사 방향으로 연장되어 증발기 섬프(110)의 경사바닥면(113)에 밀착되는 제4 테두리(145)와, 제4 테두리(145)의 좌측 끝단에서 제1 테두리(142)의 좌측 끝단까지 연장되어 증발기 섬프(110)의 측벽(114)을 따라 밀착되는 제5 테두리(146)를 포함할 수 있다. 이런 격벽(140, 141)은 선박 유동에 의한 냉매액의 유동을 최소시킬 수 있다.

공통 쉘(150)의 내부에는 섬프프레임(115)의 측벽(114) 및 그 측벽(114)위의 파티션(미 도시)의 좌측에 흡수기 섬프(210) 및 흡수기 섬프커버(220)가 위치할 수 있다.

흡수기 섬프커버(220)는 도 2 및 도 3을 참조하여 볼 때, 증발기 섬프(110)의 경사바닥면(113)의 외측면과 흡수기 섬프(210)에 대응하는 공통 쉘(150)의 만곡 표면사이에 경사지게 설치될 수 있다.

이때, 냉매증기를 함유한 냉매액이 통과할 수 있는 제2 통공(221)은 흡수기 섬프(210)에 대응하는 공통 쉘(150)의 만곡 표면에 인접하도록 흡수식 섬프커버(220)의 측변에 형성될 수 있다.

또한, 제2 통공(221)과 동일한 역할을 담당하는 제3 통공(222, 223)은 흡수기 섬프커버(220)의 길이 방향을 따라 양측 끝단에 흡수액을 통과시킬 수 있도록 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예는 흡수기 섬프(210)와 연계되는 구성으로서, 흡수기 섬프(210)의 바닥면에서 흡수기 섬프(210)의 길이 방향을 따라 관통된 바닥구멍(240)과, 바닥구멍(240)의 테두리를 밀폐하게 연결된 벽체부(250)와, 벽체부(250)의 하단 테두리에 연결되고, 흡수액이 중앙쪽으로 모이도록 호퍼 형상을 갖는 바닥부(260)와, 바닥부(260)의 중앙에 관통하게 연결되고, 박스 형상을 가지며 토출구(271)가 집수바닥면에 형성된 중앙 집수부(270)를 포함할 수 있다.

중앙 집수부(270)의 공간은 바닥부(260) 및 벽체부(250)에 의해 한정되는 내부 공간과 서로 연결되어 있게 된다.

흡수기(200) 내에서 흡수액은 공통 쉘(150)의 상부에서 스프레이되어 흡수기 섬프커버(220) 쪽으로 하강한 후, 흡수기 섬프커버(220)의 제2 통공(221)을 통해 흡수기 섬프(210)의 내부 및 중앙 집수부(270)까지 유동할 수 있다.

이때, 중앙 집수부(270)는 흡수액 펌프(도 1의 도면부호 230)의 유효흡입수두(NPSH)의 확보를 가능케 할 수 있다.

예컨대, 선박과 같은 유동 또는 흔들림이 없는 일반적인 육상용 흡수식 냉동기를 선박에 적용할 경우, 육상용 흡수식 섬프의 토출구 위치가 흡수식 섬프의 측면에 치우쳐 있기 때문에, 이 경우 선박의 유동으로 인해 흡수기 섬프 내부의 흡수액이 유동시, 측면 흡수액의 압력수두 변화로 인해 흡수액 펌프의 유효흡입수두가 확보되지 않아 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생할 수 있고, 흡수식 냉동기에 치명적 결함의 원인이 될 수 있다.

이에 반해 본 실시예는 흡수기 섬프(210)의 바닥구멍(240), 벽체부(250), 바닥부(260) 및 중앙 집수부(270)를 포함하고 있고, 토출구가 중앙 집수부(270)의 집수바닥면에 형성되어 있음에 따라, 선박 유동에 의한 흡수액 펌프의 유효흡입수두의 변화가 적고 이를 통해 흡수액 펌프에서 요구하는 유효흡입수두를 만족할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

100 : 증발기 110 : 증발기 섬프
120 : 증발기 섬프커버 200 : 흡수기
210 : 흡수기 섬프 220 : 흡수기 섬프커버
300 : 재생기 400 : 응축기
500, 501 : 레그 600 : 방진판

Claims

증발기와 흡수기가 파티션을 경계로 공통 쉘의 내부에 설치된 흡수식 냉동기에 있어서,
상기 증발기의 제1 전열관 아래쪽에 위치한 증발기 섬프;
상기 제1 전열관의 아래로 떨어지는 냉매액을 통과시키는 제1 통공을 갖고, 상기 증발기 섬프의 상부를 덮는 증발기 섬프커버;
상기 흡수기의 제2 전열관 아래쪽에 위치한 흡수기 섬프;
상기 제2 전열관의 아래로 떨어지는 흡수액을 통과시키는 제2 통공을 갖고, 상기 흡수기 섬프의 상부를 덮는 흡수기 섬프커버;
상기 흡수기 섬프의 바닥면에서 상기 흡수기 섬프의 길이 방향을 따라 관통된 바닥구멍;
상기 바닥구멍의 테두리를 밀폐하게 연결된 벽체부;
상기 벽체부의 하단 테두리에 연결되고, 상기 흡수액이 중앙쪽으로 모이도록 호퍼 형상을 갖는 바닥부; 및
상기 바닥부의 중앙에 관통하게 연결되고, 박스 형상을 갖고, 토출구가 집수바닥면에 형성된 중앙 집수부를 포함하는 흡수식 냉동기.
제 1 항에 있어서,
상기 증발기 섬프는,
상기 증발기 섬프의 길이 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 증발기 섬프의 내표면과 상기 증발기 섬프커버의 내표면의 사이에 연결된 다수의 격벽을 포함하는 흡수식 냉동기.
제 2 항에 있어서,
상기 증발기 섬프커버는,
상기 증발기 섬프의 상부 면적에 대응한 외곽부;
상기 외곽부의 레벨보다 낮게 위치한 상기 제1 통공과 상기 외곽부 사이에 형성된 호퍼부; 및
상기 제1 통공의 테두리에서 하향으로 연장된 코밍부를 포함하는 흡수식 냉동기.
증발기와 흡수기가 파티션을 경계로 공통 쉘의 내부에 설치된 흡수식 냉동기에 있어서,
상기 증발기의 제1 전열관 아래쪽에 위치한 증발기 섬프; 상기 제1 전열관의 아래로 떨어지는 냉매액을 통과시키는 제1 통공을 갖고, 상기 증발기 섬프의 상부를 덮는 증발기 섬프커버; 상기 흡수기의 제2 전열관 아래쪽에 위치한 흡수기 섬프; 및 상기 제2 전열관의 아래로 떨어지는 흡수액을 통과시키는 제2 통공을 갖고, 상기 흡수기 섬프의 상부를 덮는 흡수기 섬프커버를 포함하고,
상기 증발기 섬프는, 상기 증발기 섬프의 길이 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 증발기 섬프의 내표면과 상기 증발기 섬프커버의 내표면의 사이에 연결된 다수의 격벽을 포함하고,
상기 증발기 섬프커버는, 상기 증발기 섬프의 상부 면적에 대응한 외곽부; 상기 외곽부의 레벨보다 낮게 위치한 상기 제1 통공과 상기 외곽부 사이에 형성된 호퍼부; 및 상기 제1 통공의 테두리에서 하향으로 연장된 코밍부를 포함하며,
상기 격벽은, 상기 호퍼부의 저면 형상에 대응하여 밀착되는 제1 테두리; 상기 제1 테두리의 우측 끝단에서 하향으로 연장되어 상기 공통 쉘의 만곡 표면에 밀착되는 제2 테두리; 상기 제2 테두리의 하단에서 수평방향으로 연장되어 상기 증발기 섬프의 경사바닥면에 밀착되는 제3 테두리; 상기 제3 테두리의 좌측 끝단에서 상경사 방향으로 연장되어 상기 증발기 섬프의 경사바닥면에 밀착되는 제4 테두리; 및 상기 제4 테두리의 좌측 끝단에서 상기 제1 테두리의 좌측 끝단까지 연장되어 상기 증발기 섬프의 측벽을 따라 밀착되는 제5 테두리를 포함하는 흡수식 냉동기.
제 4 항에 있어서,
상기 흡수기 섬프커버는,
상기 증발기 섬프의 경사바닥면의 외측면과 상기 흡수기 섬프에 대응하는 상기 공통 쉘의 만곡 표면의 사이에 경사지게 설치되고,
상기 제2 통공이 상기 만곡 표면에 인접하도록 상기 흡수식 섬프커버의 측변에 형성되어 있는 흡수식 냉동기.
제 5 항에 있어서,
상기 흡수기 섬프커버는,
상기 흡수기 섬프커버의 길이 방향을 따라 양측 끝단에 상기 흡수액을 통과시키기 위한 제3 통공이 더 형성되어 있는 흡수식 냉동기.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡수기 섬프의 바닥면에서 상기 흡수기 섬프의 길이 방향을 따라 관통된 바닥구멍;
상기 바닥구멍의 테두리를 밀폐하게 연결된 벽체부;
상기 벽체부의 하단 테두리에 연결되고, 상기 흡수액이 중앙쪽으로 모이도록 호퍼 형상을 갖는 바닥부; 및
상기 바닥부의 중앙에 관통하게 연결되고, 박스 형상을 갖고, 토출구가 집수바닥면에 형성된 중앙 집수부를 포함하는 흡수식 냉동기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공통 쉘을 지지하도록 상기 공통 쉘의 폭에 대응하게 이격 배치된 다수의 레그; 및
상기 레그 사이와 상기 공통 쉘의 저면에 연결되는 방진판을 포함하는 흡수식 냉동기.