KR101859546B1

KR101859546B1 - 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101859546B1
Application number: KR1020170121836A
Authority: KR
Inventors: 김효상; 우성민; 송철용; 이수용
Original assignee: 삼중테크 주식회사
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2018-05-21

Abstract

본 발명은 플로트의 실시간 액위 정보와, 제3 재생기 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교 분석하고, 흡수식 냉동기에 구비된 흡수기에 의하여 흡수된 묽은 리튬브로마이드 용액(이하 '희용액')과, 상기 희용액을 가열하여 생성된 상기 희용액보다 진한 중용액과, 상기 중용약을 가열하여 생성된 상기 중용액보다 진한 농용액 각각의 용액 순환량을 조절함으로써, 운전에 따른 최적의 운전 모드를 스위칭하는 것을 특징으로 하여, 외부열을 이용하는 삼중 효용 가스직화 방식의 흡수식 냉온수기에 적용하여 전열효율을 향상시키고 희석 시간 및 동력 절감이 가능하도록 한 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치 및 방법{CONTROLLING APPARATUS AND METHOD OF TRIPLE EFFECT ABSORPTION CHILLER AND HEATER.}

본 발명은 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부열을 이용하는 삼중 효용 가스직화 방식의 흡수식 냉온수기에 적용하여 전열효율을 향상시키고 희석 시간 및 동력 절감이 가능하도록 한 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일본등록특허 제3585892호의 "안전확인기능을 가진 삼중효용 흡수 냉온수기"와, 일본등록특허 제4643979호의 "배열재생기를 가지는 삼중효용형 흡수식 냉온수기 제어방법 및 삼중효용형 흡수식 냉온수기"와 같은 3중효용 흡수식 냉동기의 고온재생기(10)는 도 4와 같이 관류보일러 형식으로 제작되고, 보일러 규정 및 실제 안전성 확보를 위하여 고온재생기(10)의 액면이 일정 이하일때 입열량을 차단하는 기능이 필수적이다.

그외 냉매의 오염 및 싸이클 유지등의 이유로 고온재생기(10)의 액면이 일정이상 상승하는것을 제한하는 기능도 필요하다.

흡수식 냉온수기기는 입열량 투입시 각 부위 온도변화에 따라 압력이 바뀌어 펌프의 토출 및 흡입압력이 변화하고 펌프를 정속 운전시 그에 따라 유량도 변화하게 된다.

특히 압력 및 온도변화가 심한 고온재생기(10)의 경우 유량변화의 폭이 커서 이를 보완하기 위해 펌프회전속도를 제어하여 큰 변동없이 일정한 용액량을 연속적으로 공급하는것이 냉온수기 성능향상에 큰 영향을 미친다.

특히 열교환 효율에 있어서 전열관 수직길이방향으로 40~60%의 액면 유지는 관류형 고온재생기(10)의 최대효율이 도출되는 영역이며, 고온재생기(10) 온도, 압력변화에도 일정하게 유지하는 것이 핵심 기술로 가장 중요한 부분이 된다.

또 초기운전시 부하대응 속도를 향상시키기 위하여 용액순환량을 줄이거나, 희석운전시 희석운전시간을 단축시키기 위한 용액순환량을 늘리고, 용액결정등의 징후를 포착하여 이에 대응될수 있도록 용액순환량을 조정하는 등 정밀한 순환량 제어가 필요하다.

선행기술들은 고온재생기(10)와 연결된 기액분리기(26)에 액면을 검출할수 있는 액면제어장치(44)를 설치하여 저액면과 고액면을 검출하게 된다.

여기서, 선행기술들은 액면제어장치(44)의 신뢰성을 확보하기 위하여 운전초기시 고온재생기(10) 액면을 가득채워 고액면 검출 신호를 확인한 후 연소장치(18)를 통하여 열량 투입함으로써 정상운전을 실시하게 된다.

이때, 선행기술들은 액면제어장치(44)의 신뢰성을 확보하기 위하여 테스트모드라는 별도의 운전모드로 저액면 검출신호 확인하게 되는데, 테스트 모드는 운전 중 펌프를 정지하고 그에 따른 안전장치를 무시하여 실제 고온재생기(10) 액면을 저위액면 검출 스위치(142)부근까지 내려서 저액면 검출을 확인한다.

그러나, 선행기술들은 다음과 같은 문제점을 가진다.

우선, 액면제어장치(44)의 신뢰성확보를 위하여 전술한 테스트 모드와 같은 불필요한 운전시간 소요된다.

즉, 선행기술들은 초기운전시에는 저액면에서 동작하는 것이 부하대응 속도에 유리한 상황에서 액면제어장치(44)의 신뢰성 확보를 위하여 고온재생기(10) 액면을 고위 액면 검출 스위치(140)부근까지 가득 채워우는 불필요한 행위로 인하여 부하대응 시간이 지연되는 것이다.

또한, 선행기술들은 저위 액면 검출을 확인하는 테스트 모드 운전시 정상냉방능력을 발휘하는 정상 싸이클상태로 돌아가는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

특히, 선행기술들에서 실시되는 테스트모드의 위험성은 다음의 몇가지와 같은 사항들을 열거할 수 있다.

우선, 고온재생기(10)에서 저액면의 검출은 안전 및 장비보호를 위한 중요한 안전장치이므로 신뢰성을 확보해야 하지만 앞서 기술한 바와같이 운전중 용액펌프를 정지시키는 것과 이에 따라 발생하는 안전장치들의 동작을 무시하는 테스트 모드의 동작은 장비의 이해도가 낮은 사람이 테스트 모드를 실시할 경우에는 용액 결정 및 장비 고장을 초래할 우려가 다분하다.

아울러, 선행기술들은 기액분리기(26) 액면과 실제 고온재생기(10) 액면 상호간의 일치도 낮아 신뢰성에 의문을 제기할 수 있다.

즉, 선행기술들은 그 구조적 특징상 정상 상태에서는 고온재생기(10) 액면에 비례하여 기액분리기(26)의 레벨이 변화하지만, 입열량 투입전 또는 입열량 투입초기와

희석 운전으로 전환하는 등의 과도기 상태와, 초기 결정 진행등의 결정적인 예방 운전이 필요한 상황에서는 고온재생기(10)와 기액분리기(26) 각각의 액위가 비례하지 않기 때문에 신뢰도가 떨어지는 것이다.

일본등록특허 제3585892호 일본등록특허 제4643979호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 외부열을 이용하는 삼중 효용 가스직화 방식의 흡수식 냉온수기에 적용하여 전열효율을 향상시키고 희석 시간 및 동력 절감이 가능하며, 별도의 사전 안전 시험 구동 없이 사용할 수 있도록 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 적어도 하나 이상의 증발기와, 상기 증발기로부터 발생되는 냉매증기를 묽은 리튬브로마이드 용액(이하 '희용액')으로 흡수하는 적어도 하나 이상의 흡수기를 포함하는 흡수식 냉온수기; 상기 흡수기와 직렬 연결되어 내부에 제1 전열관을 구비하며, 상기 제1 전열관 내의 냉매증기가 가진 응축 잠열로 상기 흡수기로부터 공급되는 상기 희용액을 가열하여 상기 희용액보다 진한 중용액으로 농축시키는 제1 재생기;

상기 제1 재생기와 직렬 연결되어 내부에 제2 전열관을 구비하며, 상기 제2 전열관 내의 냉매증기가 가진 응축잠열로 상기 제1 재생기로부터 공급되는 상기 중용액을 가열하여 상기 중용액보다 진한 농용액으로 농축시키는 제2 재생기; 및 상기 제1 재생기와 직렬 연결되어 내부에 열원을 구비하며, 상기 제2 재생기와 병렬 연결되고, 상기 열원으로써 상기 제1 재생기로부터 공급되는 상기 중용액을 가열하여 상기 중용액보다 진한 농용액으로 농축시키는 제3 재생기; 상기 흡수기로부터 상기 희용액을 상기 제1 재생기측으로 공급하는 제1 용액 펌프; 상기 제1 재생기로부터 상기 중용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제2 용액 펌프; 상기 제2 용액 펌프로부터 배출된 상기 중용액이 열교환되어 승온된 상기 중용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제3 용액 펌프; 및 상기 제3 재생기의 상부 액 출입 헤더와 하부 액 출입 헤더를 연결하는 수직 배관으로서의 액면 배관과, 마그넷을 내장하고 상기 액면 배관 내부의 액위에 따라 변위하는 플로트를 포함하며, 실시간으로 상기 액면 배관 내부의 액위와 상기 제3 재생기의 부하를 감지하는 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 액면 배관의 상단부에 구비되어 상기 액면 배관 내의 액위를 검출하는 고액면 검출 스위치와, 상기 액면 배관의 하단부에 구비되어 상기 액면 배관 내의 액위를 검출하는 저액면 검출 스위치와, 상기 액면 배관의 외부에 구비되어 상기 플로트의 실시간 액위에 따른 상기 액면 배관 내부의 위치 정보를 출력하는 액위감지기와, 상기 제3 재생기에 설치되어 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도를 실시간으로 측정하는 계측기와, 상기 고액면 검출 스위치와 상기 저액면 검출 스위치와 상기 액위감지기 및 상기 계측기와 연결되고, 상기 고액면 검출 스위치와 상기 저액면 검출 스위치 및 상기 액위감지기에 의하여 실시간으로 전달되는 액위 정보와, 상기 계측기에 의하여 실시간으로 전달되는 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교분석하여 운전 모드를 스위칭하여 구동시킴과 동시에, 상기 희용액과 상기 중용액 및 상기 농용액의 용액 순환량을 조절하기 위한 신호를 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프 각각의 인버터로 전송하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡수기와 상기 제1 재생기를 연결하는 입구 배관과, 상기 제1 재생기로부터 상기 중용액이 배출되는 출구 배관을 상호 연결하는 바이패스 배관과, 상기 바이패스 배관 상에 장착되어 상기 입구 배관과 상기 출구 배관의 상호 연통을 유지 또는 차단 가능하도록 제어되는 스위칭 밸브를 더 포함하며, 상기 제어 유닛은,

상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전이 개시될 때 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프가 운전되면, 상기 제3 재생기 내부의 온도 및 압력 정보를 실시간으로 전달받아 운전 모드를 결정하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 삼중 효용 흡수식 냉온수기에 구비된 제1 재생기와 제2 재생기 및 제3 재생기 중 내부 온도가 가장 높고 내부에 열원을 구비한 상기 제3 재생기의 상부 액 출입 헤더와 하부 액 출입 헤더를 상호 연결하는 수직 배관으로서의 액면 배관과, 상기 액면 배관에 내장되어 액위에 따라 변위하는 플로트를 설치하고, 실시간으로 상기 액면 배관 내부의 액위와 상기 제3 재생기의 부하를 감지하는 제어 유닛을 설치하는 제1 단계; 및 상기 플로트의 실시간 액위 정보와, 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교 분석하고, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기에 구비된 흡수기에 의하여 흡수된 묽은 리튬브로마이드 용액(이하 '희용액')과, 상기 희용액을 가열하여 생성된 상기 희용액보다 진한 중용액과, 상기 중용액을 가열하여 생성된 상기 중용액보다 진한 농용액 각각의 용액 순환량을 조절함으로써, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전에 따른 최적의 운전 모드를 스위칭하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 방법을 제공할 수도 있다.

여기서, 상기 운전 모드는, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 흡수기로부터 상기 희용액을 상기 제1 재생기측으로 공급하는 제1 용액 펌프와, 상기 제1 재생기로부터 상기 희용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제2 용액 펌프와, 상기 제2 용액 펌프로부터 배출된 상기 희용액이 열교환되어 생성된 상기 중용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제3 용액 펌프 각각의 인버터의 작동 주파수를 제1 주파수값으로 제어하여 초기 운전시간을 단축시키는 초기 운전 모드와, 상기 플로트의 실시간 액위를 검출하여 상기 실시간 액위가, 상기 액면 배관의 상단부에 구비된 고액면 검출 스위치와 상기 액면 배관의 하단부에 구비된 저액면 검출 스위치 사이에서 유지되도록 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프 각각의 인버터의 작동 주파수를 상기 제1 주파수값보다 높은 제2 주파수값을 포함하는 일정 범위 내에서 증감 제어하는 정상 운전 모드와, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전 정지전에 냉매증기와 상기 흡수기측으로 리턴되는 상기 희용액으로부터 냉매 및 리튬브로마이드 용액을 서로 분리하기 위하여, 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프 각각의 인버터의 작동 주파수를 상기 제2 주파수값보다 높은 제3 주파수값으로 제어하는 희석 운전 모드를 포함하며, 상기 초기 운전 모드에서 상기 실시간 액위는, 상기 저액면 검출 스위치로부터 상기 고액면 검출 스위치측을 향하여 가장 낮은 제1 높이에 위치하며, 상기 정상 운전 모드에서 상기 실시간 액위는, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이에 위치하며, 상기 희석 운전 모드에서 상기 실시간 액위는, 상기 제2 높이보다 높은 제3 높이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 장치 기동시 부하 대응 속도를 향상시킴과 동시에, 연소시 제3 재생기의 효율을 높일 수 있다.

또한, 제3 재생기의 용액을 모두 배출하거나 주입하는 등의 절차 없이 고액면 검출스위치 및 저액면 검출스위치의 고장여부를 판별할 수 있어, 구동 준비시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 감지하지 못했던 구동 중에 발생되는 스위치의 고장여부도 판단할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따르면 희석 운전 시간을 단축시켜 불필요한 동력 소모를 줄이고, 운전 초기 또는 최소 부하 운전시 제2 용액 펌프를 정지시켜 운전함으로써 전력 절감이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치를 포함한 장치 전체의 구성을 도시한 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치의 전체적인 구성을 도시한 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 방법을 도시한 블록도
도 4는 종래 냉온수기에 있어서 관류방식의 고온재생기 및 액면검출제어장치를 도시한 개략구성도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치를 포함한 장치 전체의 구성을 도시한 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치의 전체적인 구성을 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 방법을 도시한 블록도이다.

참고로, 도 1에서 실선으로 표시되어 일방향으로 흐르는 유체는 용액(희용액, 중용액, 농용액)을, 일점 쇄선으로 표시되어 일방향으로 흐르는 유체는 냉매(refrigerant)를, 일점 쇄선과 점선이 상호 근접하게 나란히 표시되어 일방향으로 흐르는 유체는 냉매 증기를, 이점 쇄선으로 표시되어 일방향으로 흐르는 유체는 냉각수(cooling water)를, 도 1 좌측의 점점의 선으로 표시되어 일방향으로 흐르는 유체는 냉수(chilled water)를 각각 나타낸다.

아울러, 도 1에서 후술할 제어 유닛(200)의 컨트롤러(260)로부터 연장된 복수의 점선들은 각 구성간의 전기적 연결 관계를 나타내며, 도면부호 200과 연결된 이점쇄선의 다각형은 제어 유닛(200)을 가리킨다.

본 발명은 흡수식 냉기(R)와 직렬 연결된 제1 재생기(6)와, 제1 재생기(6)와 각각 직렬 연결되고 상호 병렬 연결된 제2, 3 재생기(7, 8)와, 제1, 2, 3 용액 펌프(15, 16, 17) 및 제어 유닛(200)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 흡수식 냉동기(R)는 적어도 하나 이상의 증발기(1, 2)와, 증발기(1, 2)로부터 발생되는 냉매증기를 묽은 리튬브로마이드 용액(이하 '희용액')으로 흡수하는 적어도 하나 이상의 흡수기(3, 4)를 포함하는 것이다.

그리고, 제1 재생기(6)는 흡수기(3, 4)와 직렬 연결되어 내부에 제1 전열관(이하 미도시)을 구비하며, 제1 전열관 내의 냉매증기가 가진 응축 잠열로 흡수기(3, 4)로부터 공급되는 희용액을 가열하여 희용액보다 진한 중용액으로 농축시키는 것이다.

그리고, 제2 재생기(7)는 제1 재생기(6)와 직렬 연결되어 내부에 제2 전열관(이하 미도시)을 구비하며, 제2 전열관 내의 냉매증기가 가진 응축잠열로 제1 재생기(6)로부터 공급되는 중용액을 가열하여 중용액보다 진한 농용액으로 농축시키는 것이다.

그리고, 제3 재생기(8)는 제1 재생기(6)와 직렬 연결되어 내부에 열원을 구비하며, 제2 재생기(7)와 병렬 연결되고, 열원으로써 제1 재생기(6)로부터 공급되는 중용액을 가열하여 중용액보다 진한 농용액으로 농축시키는 것이다.

그리고, 제1 용액 펌프(15)는 흡수기(3, 4)로부터 희용액을 제1 재생기(6)측으로 공급하는 것이며, 제2 용액 펌프(16)는 제1 재생기(6)로부터 중용액을 제2 재생기(7)측으로 공급하는 것이고, 제3 용액 펌프(18)는 제2 용액 펌프(16)로부터 배출된 중용액이 열교환되어 승온된 중용액을 제2 재생기(7)측으로 공급하는 것이다.

또한, 제어 유닛(200)은 제3 재생기(8)의 상부 액 출입 헤더(8hu)와 하부 액 출입 헤더(8hd)를 연결하는 수직 배관으로서의 액면 배관(201)과, 마그넷(211)을 내장하고 액면 배관(201) 내부의 액위에 따라 변위하는 플로트(210)를 포함하며, 실시간으로 액면 배관(201) 내부의 액위와 제3 재생기(8)의 부하를 감지하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 본 발명은 도 1과 같이 용액의 순환을 위하여, 제1 용액 펌프(15)의 토출측과 연결되어 제1 재생기(6)측으로 희용액을 공급하는 유로를 형성하는 제1 용액 공급관(21)과, 제1 용액 공급관(21)으로부터 분기되어 제1 재생기(6)의 제1 용액 입구 포트(6a)와 연결되는 제1 용액 분기관(31)을 더 구비할 수 있다.

그리고, 본 발명은 용액의 순환을 위하여, 제1 용액 공급관(21)으로부터 분기되는 제1 용액 분기관(31)의 시작 단부가 상호 교차하는 제1 분기점(51)과, 제1 용액 공급관(21)의 단부와 제1 용액 분기관(31)이 연결되는 제1 합류점(61)을 더 구비할 수 있다.

그리고, 본 발명은 용액의 순환을 위하여, 제1 재생기(6)의 제1 용액 출구 포트(6b)로부터 제2 재생기(7)의 제2 용액 입구 포트(7a)와 연결되는 제2 용액 공급관(22)과, 제2 용액 공급관(22)으로부터 분기되어 제3 재생기(8)의 제3 용액 입구 포트(8a)와 연결되는 제2 용액 분기관(32)을 더 구비할 수도 있다.

그리고, 본 발명은 용액의 순환을 위하여, 제3 재생기(8)의 제3 용액 출구 포트(8b)로부터 흡수기(3, 4)측으로 연결되는 제1 용액 환수관(41)을 더 구비할 수도 있다.

한편, 본 발명은 효율적인 에너지 관리를 위하여, 제1 분기점(51)과 제1 합류점(61) 사이의 제1 용액 분기관(31) 상에 배치되고, 제1 용액 환수관(41)이 관통하며, 제1 용액 분기관(31)을 흐르는 희용액과 제3 재생기(8)로부터 배출되는 용액이 상호 열교환하는 제1 열교환기(9)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 본 발명은 효율적인 에너지 관리를 위하여, 제2 용액 공급관(22) 상에 배치되고, 제1 용액 환수관(41)이 관통하며, 제2 용액 공급관(22)을 흐르는 중용액과 제3 재생기(8)로부터 배출되는 용액이 상호 열교환하는 제2 열교환기(10)를 더 구비할 수도 있다.

그리고, 본 발명은 효율적인 에너지 관리를 위하여, 제2 용액 분기관(32) 상에 배치되고, 제1 용액 환수관(41)이 관통하며, 제2 용액 분기관(32)을 흐르는 중용액과 제3 재생기(8)로부터 배출되는 용액이 상호 열교환하는 제3 열교환기(11)를 더 구비할 수도 있다.

그리고, 전술한 제2 용액 펌프(16)는 원활한 용액의 순환을 위하여, 제1 재생기(6)와 제2 열교환기(10) 사이의 제2 용액 공급관(22) 상에 장착되고, 제1 용액 출구 포트(6b)로부터 제2 열교환기(10)측으로 희용액을 이송시킨다.

그리고, 전술한 제3 용액 펌프(18)는 원활한 용액의 순환을 위하여, 제2 열교환기(10)와 제2 재생기(7) 사이의 제2 용액 공급관(22) 상에 장착되고, 제2 열교환기(10) 출구로부터 제2 재생기(7)측으로 중용액을 이송시킨다.

아울러, 본 발명은 원활한 용액의 순환을 위하여, 제2 용액 공급관(22)으로부터 분기되어 제2 용액 펌프(16)와 제2 열교환기(10)의 입구측 사이에 배치되는 제2 분기점(52)을 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 원활한 용액의 순환을 위하여, 일단부는 제2 분기점(52)과 연결되고, 타단부는 제1 열교환기(9)와 제2 열교환기(10) 사이의 제1 용액 환수관(41)과 연결되며, 제2 용액 공급관(22)으로부터 배출되는 중용액의 일부를 제1 열교환기(9)를 거쳐 흡수기(3, 4)측으로 이송시키는 유로를 형성하는 제2 용액 환수관(42)을 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 원활한 용액의 순환을 위하여, 제2 용액 출구 포트(7b)로부터 제2 열교환기(10)와 제3 열교환기(11) 사이의 제1 용액 환수관(41)과 연결되며, 제2 재생기(7)로부터 배출되는 농용액의 일부를 제2 열교환기(10) 및 제1 열교환기(9)를 순차적으로 거쳐 흡수기(3, 4)측으로 이송시키는 유로를 형성하는 제3 용액 환수관(43)을 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 원활한 용액의 순환을 위하여, 제2 용액 공급관(22)으로부터 분기되어 제3 용액 펌프(18)와 제2 재생기(7) 사이에 배치되고, 제2 용액 분기관(32)과 연결되는 제3 분기점(53)을 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 원활한 용액의 순환을 위하여, 제3 분기점(53)과 제3 열교환기(11) 사이의 제2 용액 분기관(32) 상에 배치되는 제4 분기점(54)을 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 원활한 용액의 순환을 위하여, 일단부는 제4 분기점(54)과 연결되고, 타단부는 제3 열교환기(11)의 출구측과 제3 재생기(8) 사이의 제2 용액 분기관(32)과 연결되는 제3 용액 분기관(33)을 더 구비할 수도 있다.

여기서, 제3 재생기(8)의 내부 온도는 제2 재생기(7)의 내부 온도보다 높으며, 제2 재생기(7)의 내부 온도는 제1 재생기(6)의 내부 온도보다 높다.

이때, 제1 용액 공급관(21)의 단부는 제1 용액 분기관(31)과 연결되어 합류된다.

그리고, 제3 열교환기(11)의 내부 온도는 제2 열교환기(10)의 내부 온도보다 높으며, 제2 열교환기(10)의 내부 온도는 제1 열교환기(9)의 내부 온도보다 높다.

그리고, 제3 재생기(8)로부터 흡수기(3, 4)까지 제1 용액 환수관(41) 상에는 제3 열교환기(11)와 제2 열교환기(10) 및 제1 열교환기(9)가 순차적으로 배치된다.

한편, 본 발명은 불필요한 에너지 소모를 최소화하여 장치 전체의 가동 부하를 줄이기 위하여 흡수기(3, 4)와 제1 재생기(6)를 연결하는 입구 배관(31)과, 제1 재생기(6)로부터 중용액이 배출되는 출구 배관(22)을 상호 연결하는 바이패스 배관(102)과, 바이패스 배관(102) 상에 장착되어 입구 배관(31)과 출구 배관(22)의 상호 연통을 유지 또는 차단 가능하도록 제어되는 스위칭 밸브(104)를 더 구비할 수도 있다.

여기서, 스위칭 밸브(104)는 제3 재생기(8)가 일정 온도와 일정 압력에 도달하기 전까지 온(ON) 상태를 유지하면서 희용액이 제1 재생기(6)측으로 흐르는 것을 차단한다.

이때, 스위칭 밸브(104)는 일반적으로 제3 재생기(8)의 내부 온도가 120 내지 140℃이면서 내부 압력이 400 내지700 mmHg에 도달하게 되면 스위칭 밸브(104)를 OFF시켜 바이패스 배관(102)의 유로를 차단하게 된다.

한편, 제어 유닛(200)은, 도 1과 함께 도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 액면 배관(201)의 상단부에 구비되어 액면 배관(201) 내의 액위를 검출하는 고액면 검출 스위치(220)와, 액면 배관(201)의 하단부에 구비되어 액면 배관(201) 내의 액위를 검출하는 저액면 검출 스위치(230)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제어 유닛(200)은, 액면 배관(201)의 외부에 구비되어 플로트(210)의 실시간 액위에 따른 액면 배관(201) 내부의 위치 정보를 감지하는 액위감지기(240)를 더 구비할 수도 있다.

그리고, 제어 유닛(200)은, 제3 재생기(8)에 설치되어 제3 재생기(8) 내부의 압력 및 온도를 실시간으로 측정하는 계측기(250)를 더 구비할 수도 있다.

또한, 제어 유닛(200)은, 고액면 검출 스위치(220)와 저액면 검출 스위치(230)와 액위감지기(240) 및 계측기(250)와 연결되는 컨트롤러(260)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

컨트롤러(260)는, 고액면 검출 스위치(220)와 저액면 검출 스위치(230) 및 액위감지기(240)에 의하여 실시간으로 전달되는 액위 정보와, 계측기(250)에 의하여 실시간으로 전달되는 제3 재생기(8) 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교분석하여 운전 모드를 스위칭하여 구동시킬 수 있다.

이와 동시에 컨트롤러(260)는, 희용액과 중용액 및 농용액의 용액 순환량을 조절하기 위한 신호를 제1 용액 펌프(15)와 제2 용액 펌프(16) 및 제3 용액 펌프(18) 각각의 인버터로 전송하여 장치 전체의 구동에 따른 최적의 운전 모드를 찾아내도록 한다.

즉, 제어 유닛(200)은, 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전이 개시될 때 제1 용액 펌프(15)와 제2 용액 펌프(16) 및 제3 용액 펌프(18)가 운전되면, 제3 재생기(8) 내부의 온도 및 압력 정보를 실시간으로 전달받아 운전 모드를 결정하게 되는 것이다.

또한 제어 유닛(200)은 고액면 검출스위치(220) 또는 저액면 검출 스위치(230)가 작동하는 경우에, 액위감지기(240)에서 검출되는 액위 값과 상단 액위의 위치값 또는 하단 액위의 위치값이 다른 경우 고장을 판정하는 검출고장 판정부(27)를 더 포함할 수 있다.앞서 종래 기술에서는 고액면 검출스위치(220) 및 저액면 검출스위치(230) 밖에 없기 때문에, 실질적으로 검출스위치(220, 230)들이 정상 작동하는지 판단하기 위해서는, 실제로 제3 재생기(8)의 내부 용액을 고액면 검출스위치(220)에 도달할 정도로 주입하고, 고액면 검출스위치의(220)의 작동 여부를 판정하고, 이후 제3 재생기(8)의 내부 용액을 저액면 검출 스위치(230)에 도달할 정도로 배출한 후에 저액변 검출스위치(230)의 정상작동 여부를 판정하였다.

실제 냉동기 구동 시에 이러한 검출 스위치(220, 230)의 정상 작동 여부는 매우 중요한 요소이기 때문에, 운전 이전에 이를 체크할 수 밖에 없으며, 이를 위해서는 제3 재생기(8)의 용액을 모두 덜어내거나 주입하는 불편함이 있었으며, 이를 위해서는 매우 많은 운전 준비 시간이 걸리게 된다. 또한 구동 중에 스위치가 고장이 나는 경우에는 정상적으로 이를 판단하기 어렵다.

하지만, 본 발명에 따른 실시예에서는 고액면 검출스위치(220) 또는 저액면 검출스위치(230)가 정상작동하는지를 판별할 수 있는 부가적인 판단 기준을 액위감지기(240)에 의해서 얻을 수 있기 때문에, 구동이전에 별도의 사전 검토 없이 구동을 시작할 수 있을 뿐만 아니라, 구동 중에도 발생할 수 있는 스위치의 고장을 판별할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치를 이용한 제어 방법에 관하여 도 1 및 도 2와 함께 도 3을 참조하여 살펴보고자 한다.

우선, 작업자는 전술한 액면 배관(201)과, 액면 배관(201)에 내장되는 플로트(210)를 설치하고, 실시간으로 액면 배관(201) 내부의 액위와 제3 재생기(8)의 부하를 감지하는 제어 유닛(200)을 설치한다(S1: 제1 단계).

이후, 제어 유닛(200)은, 플로트(210)의 실시간 액위 정보와, 제3 재생기(8) 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교 분석하고, 희용액과 중용액 및 농용액 각각의 용액 순환량을 조절함으로써, 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전에 따른 최적의 운전 모드를 스위칭하게 되는 것이다(S2: 제2 단계).

전술한 운전 모드는, 다음과 같이 크게 초기 운전 모드와 정상 운전 모드와 희석 운전 모드로 구분될 수 있다.

우선, 초기 운전 모드는 제1 용액 펌프(15)와 제2 용액 펌프(16)와 제3 용액 펌프(18) 각각의 인버터(이하 미도시)의 작동 주파수를 제1 주파수값으로 제어하여 초기 운전시간을 단축시키는 동작이 수행되는 것이다.

그리고, 정상 운전 모드는 플로트(210)의 실시간 액위를 검출하여 실시간 액위가, 액면 배관(201)의 상단부에 구비된 고액면 검출 스위치(220)와 액면 배관(201)의 하단부에 구비된 저액면 검출 스위치(230) 사이에서 유지되도록 제1 용액 펌프(15)와 제2 용액 펌프(16) 및 제3 용액 펌프(18) 각각의 인버터의 작동 주파수를 제1 주파수값보다 높은 제2 주파수값을 포함하는 일정 범위 내에서 증감 제어하는 동작이 제어 유닛(200)에 의하여 이루어지는 것이다.

아울러, 희석 운전 모드는, 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전 정지전에 냉매증기와 흡수기(3, 4)측으로 리턴되는 희용액으로부터 냉매 및 리튬브로마이드 용액을 서로 분리하기 위하여, 제1 용액 펌프(15)와 제2 용액 펌프(16) 및 제3 용액 펌프(18) 각각의 인버터의 작동 주파수를 제2 주파수값보다 높은 제3 주파수값으로 제어하는 동작이 제어 유닛(200)에 의하여 이루어지는 것이다.

따라서, 초기 운전 모드에서 실시간 액위는, 저액면 검출 스위치(230)로부터 고액면 검출 스위치(220)측을 향하여 가장 낮은 제1 높이에 위치할 것이다.

아울러, 정상 운전 모드에서 실시간 액위는, 제1 높이보다 높은 제2 높이에 위치하며, 희석 운전 모드에서 실시간 액위는, 제2 높이보다 높은 제3 높이에 위치할 것이다.

한편, 전술한 정상 운전 모드에서 언급한 일정 범위라 함은, 제1 주파수값보다는 높은 주파수대를 유지하면서 적절히 주파수값을 증감시키면서, 제3 재생기(8)에서 최적의 액위를 유지함으로써 전열 효율을 향상시키기 위한 범위이다.

희석 운전 모드는 장치 전체를 정지시키기 전에 제3 재생기(8)의 액위를 통제하면서도 최대량의 희용액을 순환시키도록 함으로써, 희석 시간을 최대한 줄일 수 있도록 한 것이다.

한편, 제2 단계(S2)에 있어서, 제어 유닛(200)은, 삼중 효용 흡수식 냉온수기가 운전되기 시작한 초기 시점과, 제3 재생기(8)에 풀 부하량 이하로 부하가 걸렸을 때, 제3 재생기(8)가 대기압 이하에서 작동할 경우, 제2 용액 펌프(16)의 작동을 정지시키는 동작을 수행할 수도 있을 것이다.

여기서, 제2 용액 펌프(16)의 작동을 정지시키는 것은 불필요한 동력의 소모를 줄여 장치 전체의 가동 부하를 줄여서 효율적인 운전을 도모하기 위한 것이다.

한편, 삼중 효용 흡수식 냉온수기가 운전을 시작할 때 제1 용액 펌프(15)와 제2 용액 펌프(16) 및 제3 용액 펌프(18)가 운전하게 되면, 제어 유닛(200)은 제3 재생기(8) 내부의 온도 및 압력을 실시간으로 감지하여 전술한 바와 같은 운전 모드를 적절히 선택하되, 제3 재생기(8)가 대기압 이하의 조건일 때에는 다음과 같은 추가적인 제어가 더 이루어질 수도 있다.

즉, 제어 유닛(200)은 제3 재생기(8)가 대기압 이하의 조건일 때, 제1 용액 펌프(15)에서 제1 재생기(6)로 희용액이 유입되는 것을 대신하여, 제2 재생기(7)로부터 제3 재생기(8)로 중용액이 순환되도록 전술한 스위칭 밸브(104)를 개방시킴과 동시에, 불필요한 동력 소모로 인한 에너지 손실을 방지코자 제2 용액 펌프(16)의 가동을 정지시킬 수 있다.

한편, 삼중 효용 흡수식 냉온수기가 운전을 시작할 때 플로트(210)에 의하여 실시간으로 액위가 검출되므로, 선행기술들과 같은 별도의 확인 운전과 같은 번거로운 절차가 필요없이 곧바로 연소 운전을 개시할 수 있다.

이후, 제어 유닛(200)이 제3 재생기(8)의 실시간 온도 및 압력 검출값에 기반하여 사전에 순환량을 계산함으로써, 제1 용액 펌프(15)와 제2 용액 펌프(16) 및 제3 용액 펌프(18)의 주파수값 조정을 통하여 제3 재생기(8)측으로 순환되는 용액량의 제어가 가능하게 되는 것이다.

예컨대, 삼중 효용 흡수식 냉온수기에 있어서 제3 재생기(8)의 용액 순환량이 제어 유닛(200)의 설정값 이상으로 과도하면, 기액분리기(이하 미도시)를 통하여 용액이 응축기로 유입되기 때문에 결국 증발기(1, 2)의 냉매가 오염되고 장치 전체에 악영향을 미치게 될 것이다.

반면에, 제3 재생기(8)의 용액 순환량이 제어 유닛(200)의 설정값 미만으로 부족하면 제3 재생기(8) 내부의 연소실이 안전상 큰 문제에 노출될 수 있으므로, 기본적인 순환량 제어는 전술한 운전 모드 중 정상 운전 모드에 따른 제어 방법과 마찬가지로 매우 중요한 것이다.

제3 재생기(8)의 온도 및 압력을 기반으로 하여 기설정된 계산식에 의한 순환량 제어는 효과적인 수단이지만, 냉각수 온도, 냉수온도, 유량 등 외부환경적인 변수가 있기 때문에 액면을 완벽히 적절한 범위로 유지하는 것은 사실상 힘들다.

따라서, 본 발명은 액위감지기(240)를 통하여 컨트롤러(260)에 실시간으로 전달되는 플로트(210)의 액위 정보, 즉 액면 신호를 기준으로 하여 기설정된 제1 내지 제3 주파수값 중 제2 주파수를 포함한 적절한 주파수 범위 내에서 주파수를 증감시켜 제3 재생기(8)의 최적 액위 유지가 가능하게 될 것이다.

이상과 같이 본 발명은 외부열을 이용하는 삼중 효용 가스직화 방식의 흡수식 냉온수기에 적용하여 전열효율을 향상시키고 희석 시간 및 동력 절감이 가능하도록 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

1, 2...증발기
3, 4...흡수기
5...응축기
6...제1 재생기
6a...제1 용액 입구 포트
6b...제1 용액 출구 포트
7...제2 재생기
7a...제2 용액 입구 포트
7b...제2 용액 출구 포트
8...제3 재생기
8a...제3 용액 입구 포트
8b...제3 용액 출구 포트
8hd...하부 액 출입 헤더
8hu...상부 액 출입 헤더
9...제1 열교환기
10...제2 열교환기
11...제3 열교환기
12...응축냉매 열교환기
13...배기가스 열교환기
14...냉매 펌프
15...제1 용액 펌프
16...제2 용액 펌프
17...제3 용액 펌프
18...열원
21...제1 용액 공급관
22...제1 재생기(6)의 출구 배관(제2 용액 공급관)
31...제1 재생기(6)의 입구 배관(제1 용액 분기관)
32...제2 용액 분기관
33...제3 용액 분기관
41...제1 용액 환수관
42...제2 용액 환수관
43...제3 용액 환수관
51...제1 분기점
52...제2 분기점
53...제3 분기점
54...제4 분기점
61...제1 합류점
62...제2 합류점
70...냉매증기 배출배관
102...바이패스 배관
104...스위칭 밸브
200...제어 유닛
201...액면 배관
210...플로트
211...마그넷
220...고액면 검출 스위치
230...저액면 검출 스위치
240...액위감지기
250...계측기
260...컨트롤러
270…검출고장 판정부
R...흡수식 냉동기
S1...제1 단계
S2...제2 단계

Claims

삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치로서,
적어도 하나 이상의 증발기와, 상기 증발기로부터 발생되는 냉매증기를 묽은 리튬브로마이드 용액(이하 '희용액')으로 흡수하는 적어도 하나 이상의 흡수기를 포함하는 흡수식 냉동기;
상기 흡수기와 직렬 연결되어 내부에 제1 전열관을 구비하며, 상기 제1 전열관 내의 냉매증기가 가진 응축 잠열로 상기 흡수기로부터 공급되는 상기 희용액을 가열하여 상기 희용액보다 진한 중용액으로 농축시키는 제1 재생기;
상기 제1 재생기와 직렬 연결되어 내부에 제2 전열관을 구비하며, 상기 제2 전열관 내의 냉매증기가 가진 응축잠열로 상기 제1 재생기로부터 공급되는 상기 중용액을 가열하여 상기 중용액보다 진한 농용액으로 농축시키는 제2 재생기; 및
상기 제1 재생기와 직렬 연결되어 내부에 열원을 구비하며, 상기 제2 재생기와 병렬 연결되고, 상기 열원으로써 상기 제1 재생기로부터 공급되는 상기 중용액을 가열하여 상기 중용액보다 진한 농용액으로 농축시키는 제3 재생기;
상기 흡수기로부터 상기 희용액을 상기 제1 재생기측으로 공급하는 제1 용액 펌프;
상기 제1 재생기로부터 상기 희용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제2 용액 펌프;
상기 제2 용액 펌프로부터 배출된 상기 희용액이 열교환되어 생성된 상기 중용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제3 용액 펌프; 및
상기 제3 재생기의 상부 액 출입 헤더와 하부 액 출입 헤더를 연결하는 수직 배관으로서의 액면 배관과, 상기 액면 배관 내부의 액위에 따라 변위하는 플로트를 포함하며, 실시간으로 상기 액면 배관 내부의 액위와 상기 제3 재생기의 부하를 감지하는 제어 유닛을 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 액면 배관의 상단부에 구비되어 상기 액면 배관 내의 상단 액위 도달 유무를 검출하는 고액면 검출 스위치와,
상기 액면 배관의 하단부에 구비되어 상기 액면 배관 내의 하단 액위 도달 유무를 검출하는 저액면 검출 스위치와,
상기 액면 배관의 외부에 구비되어 상기 플로트의 실시간 액위에 따른 상기 액면 배관 내부의 위치 정보를 감지하는 액위감지기 및
상기 액위감지기에 의하여 실시간으로 전달되는 액위 정보를 기설정값과 비교분석하여 운전 모드에 따른 용액 순환량을 조절하기 위한 신호를 인버터로 전송하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 제어 유닛은, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기가 운전되기 시작하는 초기 시점과, 상기 제3 재생기에 풀 부하량 이하로 부하가 걸렸을 때, 상기 제3 재생기가 대기압 이하에서 작동할 경우, 상기 제2 용액 펌프의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 고액면 검출스위치 또는 상기 저액면 검출 스위치가 작동하는 경우에, 상기 액위감지기에서 검출되는 액위 값과 상기 상단 액위의 위치값 또는 상기 하단 액위의 위치값이 다른 경우 고장을 판정하는 검출고장 판정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 제3 재생기에 설치되어 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도를 실시간으로 측정하는 계측기를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 액위감지기 및 상기 계측기와 연결되고, 상기 액위감지기에 의하여 실시간으로 전달되는 액위 정보와, 상기 계측기에 의하여 실시간으로 전달되는 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교분석하여 운전 모드에 따른 용액 순환량을 조절하기 위한 신호를 상기 제3 용액 펌프의 인버터로 전송하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 제3 재생기에 설치되어 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도를 실시간으로 측정하는 계측기를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 고액면 검출 스위치와 상기 저액면 검출 스위치와 상기 액위감지기 및 상기 계측기와 연결되고, 상기 고액면 검출 스위치와 상기 저액면 검출 스위치 및 상기 액위감지기에 의하여 실시간으로 전달되는 액위 정보와, 상기 계측기에 의하여 실시간으로 전달되는 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교분석하여 운전 모드를 스위칭하여 구동시킴과 동시에, 상기 희용액과 상기 중용액 및 상기 농용액의 용액 순환량을 조절하기 위한 신호를 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프 각각의 인버터로 전송하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 흡수기와 상기 제1 재생기를 연결하는 입구 배관과, 상기 제1 재생기로부터 상기 중용액이 배출되는 출구 배관을 상호 연결하는 바이패스 배관과,
상기 바이패스 배관 상에 장착되어 상기 입구 배관과 상기 출구 배관의 상호 연통을 유지 또는 차단 가능하도록 제어되는 스위칭 밸브를 더 포함하며,
상기 제어 유닛은,
상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전이 개시될 때 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프가 운전되면, 상기 제3 재생기 내부의 온도 및 압력 정보를 실시간으로 전달받아 운전 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 장치.
삼중 효용 흡수식 냉온수기에 구비된 제1 재생기와 제2 재생기 및 제3 재생기 중 내부 온도가 가장 높고 내부에 열원을 구비한 상기 제3 재생기의 상부 액 출입 헤더와 하부 액 출입 헤더를 상호 연결하는 수직 배관으로서의 액면 배관과, 상기 액면 배관에 내장되어 액위에 따라 변위하는 플로트를 설치하고, 실시간으로 상기 액면 배관 내부의 액위와 상기 제3 재생기의 부하를 감지하는 제어 유닛을 설치하는 제1 단계; 및
상기 플로트의 실시간 액위 정보와, 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도 데이터를 기설정값과 비교 분석하고, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 흡수식 냉동기에 구비된 흡수기에 의하여 흡수된 묽은 리튬브로마이드 용액(이하 '희용액')과, 상기 희용액을 가열하여 생성된 상기 희용액보다 진한 중용액과, 상기 중용약을 가열하여 생성된 상기 중용액보다 진한 농용액 각각의 용액 순환량을 조절함으로써, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전 모드를 스위칭하는 제2 단계를 포함하되,
상기 제2 단계에서, 상기 제어 유닛은, 상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기가 운전되기 시작하는 초기 시점과, 상기 제3 재생기에 풀 부하량 이하로 부하가 걸렸을 때, 상기 제3 재생기가 대기압 이하에서 작동할 경우, 상기 제1 재생기로부터 상기 희용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 용액 펌프의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 액면 배관의 상단부에 구비되어 상기 액면 배관 내의 상단 액위 도달 유무를 검출하는 고액면 검출 스위치와,
상기 액면 배관의 하단부에 구비되어 상기 액면 배관 내의 하단 액위 도달 유무를 검출하는 저액면 검출 스위치와,
상기 액면 배관의 외부에 구비되어 상기 플로트의 실시간 액위에 따른 상기 액면 배관 내부의 위치 정보를 감지하는 액위감지기,
상기 액위감지기에 의하여 실시간으로 전달되는 액위 정보를 기설정값과 비교분석하여 운전 모드에 따른 용액 순환량을 조절하기 위한 신호를 인버터로 전송하는 컨트롤러,
상기 제3 재생기에 설치되어 상기 제3 재생기 내부의 압력 및 온도를 실시간으로 측정하는 계측기를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 운전 모드는,
상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 흡수기로부터 상기 희용액을 상기 제1 재생기측으로 공급하는 제1 용액 펌프와, 상기 제1 재생기로부터 상기 희용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제2 용액 펌프와, 상기 제2 용액 펌프로부터 배출된 상기 희용액이 열교환되어 생성된 상기 중용액을 상기 제2 재생기측으로 공급하는 제3 용액 펌프 각각의 인버터의 작동 주파수를 제1 주파수값으로 제어하여 초기 운전시간을 단축시키는 초기 운전 모드와,
상기 플로트의 실시간 액위를 검출하여 상기 실시간 액위가, 상기 액면 배관의 상단부에 구비된 고액면 검출 스위치와 상기 액면 배관의 하단부에 구비된 저액면 검출 스위치 사이에서 유지되도록 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프 각각의 인버터의 작동 주파수를 상기 제1 주파수값보다 높은 제2 주파수값을 포함하는 일정 범위 내에서 증감 제어하는 정상 운전 모드와,
상기 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 운전 정지전에 냉매증기와 상기 흡수기측으로 리턴되는 상기 희용액으로부터 냉매 및 리튬브로마이드 용액을 서로 분리하기 위하여, 상기 제1 용액 펌프와 상기 제2 용액 펌프 및 상기 제3 용액 펌프 각각의 인버터의 작동 주파수를 상기 제2 주파수값보다 높은 제3 주파수값으로 제어하는 희석 운전 모드를 포함하며,
상기 초기 운전 모드에서 상기 실시간 액위는, 상기 저액면 검출 스위치로부터 상기 고액면 검출 스위치측을 향하여 가장 낮은 제1 높이에 위치하며, 상기 정상 운전 모드에서 상기 실시간 액위는, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이에 위치하며, 상기 희석 운전 모드에서 상기 실시간 액위는, 상기 제2 높이보다 높은 제3 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 삼중 효용 흡수식 냉온수기의 제어 방법.