KR102122430B1 - 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기 - Google Patents

냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 각각의 구성요소를 통과하기 위해 유동하는 냉매의 경로 길이가 단축되어 냉동 효율이 향상된 흡착식 냉동기를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기는, 냉수가 유입 및 배출되고, 냉수의 온도를 저하시키는 증발기; 증발기와 연결되고, 냉매가 증발기에서 형성된 증기인 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제1흡탈착부를 구비하는 제1흡착탑; 증발기와 연결되고, 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제2흡탈착부를 구비하는 제2흡착탑; 제1흡착탑과 제2흡착탑에 연결되고, 제1흡착탑 또는 제2흡착탑에서 탈착된 냉매증기가 선택적으로 유입되어 응축되는 응축기; 및, 증발기, 제1흡착탑, 제2흡착탑 또는 응축기 중 선택되는 어느 하나와 결합하고, 냉매증기의 유동을 허용 또는 차단하기 위해 복수 개의 블레이드를 구비하는 댐퍼형밸브부;를 포함한다.

Description

냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기 {ADSORPTION TYPE REFRIGERANT DEVICE HAVING DAMPER-SHAPED VALVE TO ENSURE A CHANNEL FOR REFRIGERANT VAPOR}
본 발명은 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 각각의 구성요소를 통과하기 위해 유동하는 냉매의 경로 길이가 단축되어 냉동 효율이 향상된 흡착식 냉동기에 관한 것이다.
흡착식 냉동기는 흡착제와 냉매(물)의 가열반응에 따르는 발열, 흡열현상을 이용하고 배열을 열원으로 하여 냉열을 발생시키는 냉동열기관이다. 이 시스템은 흡착제 열교환기(재생·흡착공정), 응축기, 증발기로 구성되는 밀폐계의 고진공으로 되어 있고, 흡착제로는 실리카(Silic)계 또는 제올라이트(Zeolite)계의 고체흡착제가 주로 사용되고 있다.
흡착식 냉동기는 한 쪽의 흡착탑에서 냉매를 흡수할 때에 다른 쪽의 흡착탑에서는 폐열 등의 온수를 이용해서 흡착제를 재생하게 된다. 재생이 완료되면, 냉매증기의 재생이 완료된 흡착제를 흡착에 사용하고, 흡착에 사용하지 않은 쪽에서 냉매를 흡착한 흡착제의 재생을 실행하는 일련의 과정을 반복하면서 연속적으로 냉동출력을 얻게 된다.
그런데, 이와 같은 흡착식 냉동기에서는 각각의 흡착탑, 응축기, 증발기 간 냉매가 유동하는 경우, 냉매가 각각에 설치된 관을 따라 유동하고 또한 각각의 관에는 버터플라이밸브가 형성되어 냉매의 유로를 개폐시키므로, 냉매의 유동 경로가 길어져, 흡착식 냉동기의 부피가 증가하고, 흡착식 냉동기 전체의 효율을 저하시키는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1787943호(발명의 명칭: 유로를 독립적으로 제어하기 위한 3방 밸브, 이를 포함하는 흡착식 냉동기 및 흡착식 냉동 시스템)에서는, 냉각수 공급 라인 또는 온수 공급 라인으로부터 냉각수 또는 온수 중 어느 하나가 선택적으로 공급되고, 냉매가 흡착 또는 탈착되는 제1흡착기와 제2흡착기; 상기 제1흡착기 및 상기 제2흡착기에 각각 연결되고 상기 제1흡착기 또는 상기 제2흡착기에서 탈착되는 냉매가 공급되고, 공급된 냉매가 응축되는 응축기; 응축된 냉매가 공급되고, 공급된 냉매가 증발 시 발생되는 기화열을 이용하여 냉수를 생산하고, 증발된 냉매를 상기 제1흡착기 또는 상기 제2흡착기 중 어느 하나로 선택적으로 공급하는 증발기; 상기 온수 공급 라인으로부터 공급되는 온수 또는 상기 증발기에서 생산된 냉수가 공급되어 공기를 냉각하거나 가열하는 냉난방기; 및 상기 증발기와 상기 냉난방기 사이로 유동하는 냉수 또는 온수의 순환을 제어하는 밸브부를 포함하는 흡착식 냉동기가 개시되어 있다.
대한민국 등록특허 제10-1787943호, 대한민국 등록특허 제10-1588388호, 대한민국 등록특허 제10-1762264호, 대한민국 등록특허 제10-1888553호, 대한민국 등록특허 제10-1801647호, 대한민국 출원특허 제10-2017-0148149호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 흡착식 냉동기에 포함된 흡착탑, 응축기 또는 증발기 각각을 통과하기 위해 유동하는 냉매의 경로 길이를 단축시키는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 흡착식 냉동기에 포함된 하나의 구성요소와 다른 구성요소 간 거리를 단축시켜, 흡착식 냉동기 전체 크기를 축소시키는 것이다.
그리고, 본 발명의 목적은, 흡착식 냉동기에 포함된 각각의 구성요소의 배치를 조절 가능하도록 흡착식 냉동기를 구성하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 냉수가 유입 및 배출되고, 상기 냉수의 온도를 저하시키는 증발기; 상기 증발기와 연결되고, 냉매가 상기 증발기에서 형성된 증기인 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제1흡탈착부를 구비하는 제1흡착탑; 상기 증발기와 연결되고, 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제2흡탈착부를 구비하는 제2흡착탑; 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑에 연결되고, 상기 제1흡착탑 또는 상기 제2흡착탑에서 탈착된 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되어 응축되는 응축기; 및, 상기 증발기, 상기 제1흡착탑, 상기 제2흡착탑 또는 상기 응축기 중 선택되는 어느 하나와 결합하고, 상기 냉매증기의 유동을 허용 또는 차단하기 위해 복수 개의 블레이드를 구비하는 댐퍼형밸브부;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 댐퍼형밸브부는, 상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이, 각각에 위치하여 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이의 거리는, 상기 댐퍼형밸브부의 측면 길이일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 댐퍼형밸브부는, 상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이, 각각에 위치하여 복수 개로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 댐퍼형밸브부는, 상기 복수 개의 블레이드, 상기 복수 개의 블레이드 각각과 결합하고, 상기 복수 개의 블레이드 각각에 회동을 위한 동력을 제공하는 구동부, 및 상기 복수 개의 블레이드 각각의 가장자리를 따라 형성되는 패킹인 블레이드패킹,을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 복수 개의 블레이드 각각의 회동에 의해 상기 댐퍼형밸브부의 개방 또는 폐쇄가 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 냉매는 물일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 냉수가 유입 및 배출되고, 상기 냉수의 온도를 저하시키는 증발기; 상기 증발기와 연결되고, 냉매가 상기 증발기에서 형성된 증기인 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제1흡탈착부를 구비하는 제1흡착탑; 상기 증발기와 연결되고, 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제2흡탈착부를 구비하는 제2흡착탑; 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑에 연결되고, 상기 제1흡착탑 또는 상기 제2흡착탑에서 탈착된 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되어 응축되는 응축기; 및 상기 증발기, 상기 제1흡착탑, 상기 제2흡착탑 또는 상기 응축기 중 선택되는 어느 하나에 인입되어 형성되고, 상기 냉매증기의 유동을 허용 또는 차단하기 위해 복수 개의 블레이드를 구비하는 댐퍼형밸브부;를 포함한다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 각각의 구성요소를 통과하기 위해 유동하는 냉매의 경로 길이가 단축되어, 흡착식 냉동기의 냉수 입출구 온도차가 증가하므로, 흡착식 냉동기의 성능이 현저히 향상된다는 것이다. 그리고, 흡착식 냉동기의 설치 공간 부피가 감소한다는 것이다.
그리고, 본 발명의 효과는, 흡착식 냉동기에 포함된 각각의 구성요소의 배치를 조절 가능하므로, 공간 또는 용도에 따라 다른 배치의 흡착식 냉동기를 형성할 수 있다는 것이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 모식도이다.
도 2는 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 개략도와 버터플라이밸브의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 댐퍼형밸브부의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 개략도이다.
도 7은 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 성능에 대한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 성능에 대한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 모식도이고, 도 2는 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 개략도와 버터플라이밸브(11)의 모식도이다. 여기서, 도 2의 (a)는 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 개략도이고, 도 2의 (b)는 종래기술에 따른 버터플라이밸브(11)의 모식도이다.
도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 종래기술에 따른 흡착식 냉동기는, 증발기(20), 제1흡착탑(30), 제2흡착탑(40), 및 응축기(50)를 포함할 수 있다. 그리고, 증발기(20)와 제1흡착탑(30) 사이, 증발기(20)와 제2흡착탑(40) 사이, 제1흡착탑(30)과 제2흡착탑(40) 사이, 제1흡착탑(30)과 응축기(50) 사이, 및, 제2흡착탑(40)과 응축기(50) 사이 각각에는 냉매가 유동하는 배관(12)과 버터플라이밸브(11)가 형성될 수 있다. 그리고, 제1흡착탑(30)은 제1흡탈착부(31)를 구비하고, 제2흡착탑(40)은 제2흡탈착부(41)를 구비할 수 있다. 또한, 증발기(20)와 응축기(50)는 액화된 냉매를 증발기(20)로부터 응축기(50)로 유동시키는 회수배관으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 종래기술의 흡착식 냉동기는, 각각의 구성요소 간 배관(12)으로 연결되고, 각각의 배관(12)에는 버터플라이밸브(11)가 형성되어 냉매의 유동 경로가 증가할 수 있다. 특히, 버터플라이밸브(11)는, 밸브의 구경이 커지면 밸브의 가림막 또한 커지므로, 밸브의 길이 방향의 길이도 증가하여, 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 부피가 증가하는 문제가 있다. 그리고, 냉매가 유동하는 경로 길이가 증가하여 전체 냉동 효율을 저하시키는 문제가 있다.
각각의 구성요소 간 연결 관계를 부각시켜 설명하기 위하여, 도 2에서 보는 바와 같이, 증발기(20), 제1흡착탑(30), 제2흡착탑(40), 및 응축기(50)는 블록화되어 간단히 표시되어 있다. 마찬가지로, 도 3, 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 흡착식 냉동기에 포함되는 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140), 및 응축기(150)도 블록화되어 간단히 표시되어 있다.
본 발명의 흡착식 냉동기에 포함되는 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140), 및 응축기(150)가 블록화되어 간단히 표시되더라도, 각각의 실질적인 구성은 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 증발기(20), 제1흡착탑(30), 제2흡착탑(40), 및 응축기(50) 각각과 동일할 수 있다.
여기서, 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140), 및 응축기(150) 각각에 대한 사항은 공지 기술로써 상세한 설명은 생략하기로 한다. 즉, 본 발명의 흡착식 냉동기는, 각각의 구성요소와 결합하여 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 연결시키는 댐퍼형밸브부(110)에 특징이 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 댐퍼형밸브부(100)의 모식도이다.
도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 흡착식 냉동기는, 냉수가 유입 및 배출되고, 냉수의 온도를 저하시키는 증발기(120); 증발기(120)와 연결되고, 냉매가 증발기(120)에서 형성된 증기인 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제1흡탈착부를 구비하는 제1흡착탑(130); 증발기(120)와 연결되고, 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제2흡탈착부를 구비하는 제2흡착탑(140); 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140)에 연결되고, 제1흡착탑(130) 또는 제2흡착탑(140)에서 탈착된 냉매증기가 선택적으로 유입되어 응축되는 응축기(150); 및, 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140) 또는 응축기(150) 중 선택되는 어느 하나와 결합하고, 냉매증기의 유동을 허용 또는 차단하기 위해 복수 개의 블레이드(111)를 구비하는 댐퍼형밸브부(100);를 포함한다.
도 3은, 본 발명의 흡착식 냉동기에서, 하나의 구성요소와 다른 구성요소 사이에 각각 하나의 댐퍼형밸브부(100)가 형성된 사항에 대한 실시 예이다. 그리고, 도 3의 (a)는 상측에 증발기(120)가 형성되고, 하측에 응축기(150)가 형성되며, 증발기(120)와 응축기(150) 사이에 좌우 병렬로 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140)이 형성된 본 발명의 흡착식 냉동기에 대한 도면이다. 여기서, 증발기(120)와 응축기(150)는 별도의 배관과 밸브로 연결될 수 있다.
또한, 도 3의 (b)는 좌측에 제1흡착탑(130)이 형성되고, 우측에 제2흡착탑(140)이 형성되며, 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140) 사이에 상하 병렬로 증발기(120)와 응축기(150)가 형성된 본 발명의 흡착식 냉동기에 대한 도면이다. 여기서, 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140)은 별도의 배관과 밸브로 연결될 수 있다.
댐퍼형밸브부(100)는, 증발기(120)와 제1흡착탑(130) 사이, 증발기(120)와 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 응축기(150) 사이, 또는, 제2흡착탑(140)과 응축기(150) 사이, 각각에 위치하여 형성될 수 있다. 그리고, 증발기(120)와 제1흡착탑(130) 사이, 증발기(120)와 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 응축기(150) 사이, 또는, 제2흡착탑(140)과 응축기(150) 사이의 거리는, 댐퍼형밸브부(100)의 측면 길이(L)일 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 흡착식 냉동기에서, 댐퍼형밸브부(100)가 하나의 구성요소와 다른 구성요소 사이에 설치되어, 하나의 구성요소와 다른 구성요소 간 거리가 댐퍼형밸브부(100)의 측면 길이(L)로 형성됨으로써, 하나의 구성요소와 다른 구성요소 사이를 유동하는 냉매증기의 유동 경로 길이가 현저히 감소할 수 있다. 그리고, 이에 따라, 본 발명의 흡착식 냉동기의 전체 부피가 현저히 감소할 수 있다.
그리고, 도 3의 (a)와 도 3의 (b)에서 보는 바와 같이, 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140), 및 응축기(150)의 배치를 변경 가능하므로, 본 발명의 흡수식 냉동 장치의 설치 공간 또는 설치 목적에 따라, 각각의 구성요소의 배치 및 연결을 변경할 수 있다.
도 4에서 보는 바와 같이, 댐퍼형밸브부(100)는, 복수 개의 블레이드(111), 복수 개의 블레이드(111) 각각과 결합하고, 복수 개의 블레이드(111) 각각에 회동을 위한 동력을 제공하는 구동부(112), 및 복수 개의 블레이드(111) 각각의 가장자리를 따라 형성되는 패킹인 블레이드패킹(111a),을 구비할 수 있다. 그리고, 복수 개의 블레이드(111) 각각의 회동에 의해 댐퍼형밸브부(100)의 개방 또는 폐쇄가 수행될 수 있다.
구동부(112)는, 적어도 하나의 모터를 구비할 수 있고, 외부의 제어신호에 의해 복수 개의 블레이드(111) 각각에 동력을 제공하므로, 복수 개의 블레이드(111) 각각은, 구동부(112)로부터 전달 받은 동력에 의해 회동될 수 있다. 여기서, 복수 개의 블레이드(111) 각각은, 각각 다른 회동각으로 회동될 수 있고, 이에 따라, 복수 개의 블레이드(111)에 의해 냉매증기의 통과 면적이 가변하여, 냉매증기의 유동량이 제어될 수 있다.
블레이드(111)는, 상면 또는 하면 중 어느 하나의 면이 곡면으로 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 블레이드(111)는, 블레이드지지부(113)에 의해 지지되어 회동될 수 있다. 여기서, 블레이드지지부(113)의 내측에 복수 개의 블레이드(111)가 균일한 간격으로 배치되어 설치될 수 있고, 블레이드지지부(113)를 둘러싸는 형상으로 구동부(112)가 형성될 수 있다.
블레이드패킹(111a)은, 복수 개의 블레이드(111)의 회동에 의해 댐퍼형밸브부(100)가 폐쇄되는 경우, 하나의 블레이드(111)에 형성된 블레이드패킹(111a)이 다른 블레이드(111)에 접촉하여 블레이드지지부(113)의 내측을 밀폐시켜, 댐퍼형밸브부(100)를 통과하는 냉매증기의 유동을 차단할 수 있다. 그리고, 블레이드패킹(111a)이 블레이드지지부(113)의 내측면과 접촉된 상태이므로, 복수 개의 블레이드(111)의 회동에 의해 댐퍼형밸브부(100)가 폐쇄되는 경우, 복수 개의 블레이드(111)와 블레이드지지부(113)의 내측면 간 밀폐가 구현될 수 있다. 블레이드패킹(111a)은 고무 또는 합성수지로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 개략도이다. 도 5에서 보는 바와 같이, 댐퍼형밸브부(100)는, 증발기(120)와 제1흡착탑(130) 사이, 증발기(120)와 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 응축기(150) 사이, 또는, 제2흡착탑(140)과 응축기(150) 사이, 각각에 위치하여 복수 개로 형성될 수 있다. 구체적인 실시 예로써, 복수 개의 댐퍼형밸브부(100)가 증발기(120)와 제1흡착탑(130) 사이에 형성되는 경우, 대형으로 제작되는 본 발명의 흡착식 냉동기에서 증발기(120)와 제1흡착탑(130) 사이 간격 길이를 감소시킬 수 있다. 그리고, 인접하여 설치된 복수 개의 댐퍼형밸브부(100) 각각에 대해 각각 별도의 제어를 수행할 수 있어, 복수 개의 댐퍼형밸브부(100)를 통과하는 냉매증기의 유동량에 대한 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이와 같은 사항은, 복수 개의 댐퍼형밸브부(100)가 증발기(120)와 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 응축기(150) 사이, 또는, 제2흡착탑(140)과 응축기(150) 사이, 각각에 위치하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착식 냉동기에 대해 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 개략도이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 흡착식 냉동기는, 냉수가 유입 및 배출되고, 냉수의 온도를 저하시키는 증발기(120); 증발기(120)와 연결되고, 냉매가 증발기(120)에서 형성된 증기인 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제1흡탈착부를 구비하는 제1흡착탑(130); 증발기(120)와 연결되고, 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제2흡탈착부를 구비하는 제2흡착탑(140); 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140)에 연결되고, 제1흡착탑(130) 또는 제2흡착탑(140)에서 탈착된 냉매증기가 선택적으로 유입되어 응축되는 응축기(150); 및 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140) 또는 응축기(150) 중 선택되는 어느 하나에 인입되어 형성되고, 냉매증기의 유동을 허용 또는 차단하기 위해 복수 개의 블레이드(111)를 구비하는 댐퍼형밸브부(100);를 포함한다.
상기와 같이 댐퍼형밸브부(100)가 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140) 또는 응축기(150) 중 선택되는 어느 하나에 인입되어 형성되는 경우, 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140) 또는 응축기(150) 중 선택되는 둘은 서로 접촉하거나 인접하도록 형성될 수 있고, 이에 따라, 본 발명의 흡착식 냉동기가 형성되는 공간이 축소될 수 있다. 나머지 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착식 냉동기에 대한 사항은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡착식 냉동기에 대한 사항과 동일할 수 있다.
상기와 같은 구성과 기능을 포함하는 본 발명의 흡착식 냉동기를 포함하는 건물 냉방 시스템을 구축할 수 있다. 그리고, 상기와 같은 구성과 기능을 포함하는 본 발명의 흡착식 냉동기를 포함하는 냉수 공급 시스템을 구축할 수 있다.
이하, 본 발명의 흡착식 냉동기에 대한 실험 예에 대해 설명하기로 한다. 도 7은 종래기술에 따른 흡착식 냉동기의 성능에 대한 그래프이다. 도 7에서, a그래프는 증발기(20)로 유입되는 냉수 온도의 시간 별 변화에 대한 그래프이고, b그래프는 증발기(20)에 의해 냉각되어 유출되는 냉수 온도의 시간 별 변화에 대한 그래프이다. 그리고, c그래프는 제1흡착탑(30) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이고, d그래프는 제2흡착탑(40) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이며, e그래프는 증발기(20) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이고, f그래프는 응축기(50) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 성능에 대한 그래프이다. 도 8은, 도 7과 y축을 동일한 범위로 하여 비교하기에 용이하도록, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡착식 냉동기의 성능에 대한 전체 그래프의 일부를 확대한 그래프이다. 도 8에서, a그래프는 증발기(120)로 유입되는 냉수 온도의 시간 별 변화에 대한 그래프이고, b그래프는 증발기(120)에 의해 냉각되어 유출되는 냉수 온도의 시간별 변화에 대한 그래프이다. 그리고, c그래프는 제1흡착탑(130) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이고, d그래프는 제2흡착탑(140) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이며, e그래프는 증발기(120) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이고, f그래프는 응축기(150) 압력의 시간 별 변화에 대한 그래프이다.
[실험 예]
상기된 바와 같은 종래기술에 따라 제작되어 설치된 흡착식 냉동기를 마련하였다. 그리고, 증발기(120), 제1흡착탑(130), 제2흡착탑(140), 및 응축기(150)를 도 3의 (a)와 같이 배치하고, 증발기(120)와 제1흡착탑(130) 사이, 증발기(120)와 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 제2흡착탑(140) 사이, 제1흡착탑(130)과 응축기(150) 사이, 및, 제2흡착탑(140)과 응축기(150) 사이에 댐퍼형밸브부(100)를 설치하여 본 발명의 흡착식 냉동기를 마련하였다.
다음으로, 종래기술에 따른 흡착식 냉동기와 본 발명의 흡착식 냉동기에 각각 13℃의 냉수를 유입시켜, 냉수의 냉각에 대한 측정을 수행하였다.
도 7에서 보는 바와 같이, 종래기술에 따른 흡착식 냉동기를 이용하는 경우, 증발기(20)로 유입되는 냉수의 온도와 증발기(20)로부터 유출되는 냉수의 온도 차이인 냉수 입출구 온도차는 0.7 내지 2.0℃의 범위에서 변화함을 확인할 수 있다.
그리고, 도 8에서 보는 바와 같이, 증발기(120)로 유입되는 냉수의 온도와 증발기(120)로부터 유출되는 냉수의 온도 차이인 냉수 입출구 온도차는 1.3 내지 3.4℃의 범위에서 변화함을 확인할 수 있다.
상기와 같이, 종래기술에 따른 흡착식 냉동기에 의한 냉수 입출구 온도차와 비교하여, 본 발명의 흡착식 냉동기에 의한 냉수 입출구 온도차는 최대 2.7℃ 더 크게 형성될 수 있다. 냉수 입출구 온도차가 더 크다는 것은 냉각 성능이 더 향상된 것임을 의미하므로, 종래기술에 따른 흡착식 냉동기와 비교하여 본 발명의 흡착식 냉동기의 성능이 현저히 향상됨을 확인할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11 : 버터플라이밸브 12 : 배관
20 : 증발기 30 : 제1흡착탑
31 : 제1흡탈착부 40 : 제2흡착탑
41 : 제2흡탈착부 50 : 응축기
110 : 댐퍼형밸브부 111 : 블레이드
111a : 블레이드패킹 112 : 구동부
113 : 블레이드지지부 120 : 증발기
130 : 제1흡착탑 140 : 제2흡착탑
150 : 응축기

Claims (10)

  1. 냉수가 유입 및 배출되고, 상기 냉수의 온도를 저하시키는 증발기;
    상기 증발기와 연결되고, 냉매가 상기 증발기에서 형성된 증기인 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제1흡탈착부를 구비하는 제1흡착탑;
    상기 증발기와 연결되고, 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제2흡탈착부를 구비하는 제2흡착탑;
    상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑에 연결되고, 상기 제1흡착탑 또는 상기 제2흡착탑에서 탈착된 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되어 응축되는 응축기; 및,
    상기 증발기, 상기 제1흡착탑, 상기 제2흡착탑 또는 상기 응축기 중 선택되는 어느 하나와 결합하고, 상기 냉매증기의 유동을 허용 또는 차단하기 위해 복수 개의 블레이드를 구비하며, 상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이, 각각에 위치하여 형성되는 댐퍼형밸브부;를 포함하고,
    상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이의 거리는, 상기 댐퍼형밸브부의 측면 길이로 형성됨으로써, 상기 냉매증기의 유동 경로 길이가 감소하여 전체 부피가 현저히 감소하며,
    설치 공간 또는 목적에 따라 상기 증발기, 상기 제1흡착탑, 상기 제2흡착탑 및 상기 응축기의 배치를 변경 가능한 것을 특징으로 하는 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐퍼형밸브부는, 상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이, 각각에 위치하여 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐퍼형밸브부는,
    상기 복수 개의 블레이드,
    상기 복수 개의 블레이드 각각과 결합하고, 상기 복수 개의 블레이드 각각에 회동을 위한 동력을 제공하는 구동부, 및
    상기 복수 개의 블레이드 각각의 가장자리를 따라 형성되는 패킹인 블레이드패킹,을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수 개의 블레이드 각각의 회동에 의해 상기 댐퍼형밸브부의 개방 또는 폐쇄가 수행되는 것을 특징으로 하는 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매는 물인 것을 특징으로 하는 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기.
  8. 냉수가 유입 및 배출되고, 상기 냉수의 온도를 저하시키는 증발기;
    상기 증발기와 연결되고, 냉매가 상기 증발기에서 형성된 증기인 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제1흡탈착부를 구비하는 제1흡착탑;
    상기 증발기와 연결되고, 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되며, 상기 냉매증기를 흡착 또는 탈착하는 제2흡탈착부를 구비하는 제2흡착탑;
    상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑에 연결되고, 상기 제1흡착탑 또는 상기 제2흡착탑에서 탈착된 상기 냉매증기가 선택적으로 유입되어 응축되는 응축기; 및
    상기 증발기, 상기 제1흡착탑, 상기 제2흡착탑 또는 상기 응축기 중 선택되는 어느 하나에 인입되어 형성되고, 상기 냉매증기의 유동을 허용 또는 차단하기 위해 복수 개의 블레이드를 구비하며, 상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이, 각각에 위치하여 형성되는 댐퍼형밸브부;를 포함하고,
    상기 증발기와 상기 제1흡착탑 사이, 상기 증발기와 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 제2흡착탑 사이, 상기 제1흡착탑과 상기 응축기 사이, 또는, 상기 제2흡착탑과 상기 응축기 사이의 거리는, 상기 댐퍼형밸브부의 측면 길이로 형성됨으로써, 상기 냉매증기의 유동 경로 길이가 감소하여 전체 부피가 현저히 감소하며,
    설치 공간 또는 목적에 따라 상기 증발기, 상기 제1흡착탑, 상기 제2흡착탑 및 상기 응축기의 배치를 변경 가능한 것을 특징으로 하는 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기.
  9. 청구항 1 및 청구항 4 내지 청구항 8 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 냉방 시스템.
  10. 청구항 1 및 청구항 4 내지 청구항 8 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 냉매증기 유로 확보를 위한 댐퍼식 밸브 적용 흡착식 냉동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 시스템.
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