KR102198243B1 - 전열관 배열이 개선된 흡수 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치 - Google Patents

전열관 배열이 개선된 흡수 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치 Download PDF

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김철기
이영석
박용수
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Abstract

본 발명은 전열관 배열이 개선된 흡수 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 재생기의 전열관을 상하단으로 2층 이상으로 배열시켜 각 단의 전열관의 높이를 상대적으로 낮추고, 설치 면적을 증대시킴으로써 상하부 압력 차이를 발생시켜 낮은 온도에서 재생기의 비등 효율을 상대적으로 높이도록 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치에 관한 것이다.

Description

전열관 배열이 개선된 흡수 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치{GENERATED AND CONDENSED HEAT EXCHANGING APPARATUS WITH MULTILAYER SEPARATED HEAT CHANGING METHOD FOR ABSORPTION CHILLER WITH IMPROVED ARRANGEMENT OF HEAT TRANSFER TUBE}
본 발명은 흡수제로 리튬브로마이드(LiBr)을 사용하는 모든 흡수냉동기에 적용할 수 있는 기술로 전열관 배열이 개선된 흡수 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 재생기의 전열관을 상하단 2층 이상으로 배열시켜 각 단의 전열관 높이를 상대적으로 낮추고, 상하부 압력 차이를 발생시켜 낮은 온도에서 재생기의 비등 효율을 상대적으로 높이도록 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치에 관한 것이다.
흡수식 냉동기란 냉매가 증발할 때의 기화열을 이용하여 열교환기를 흐르는 물을 냉각시키고, 증발된 냉매를 응축시켜 재사용하는 냉동기로서, 진공상태의 쉘 내의 전열관 표면에서 냉매가 기화하면서 전열관 내부로 흐르는 냉수와 열교환하여 냉수를 발생시키도록 구성되고 있다. 냉매로는 통상 물(H2O)이 사용되고 있으며, 증발된 냉매를 회수하기 위한 흡수제로는 리튬브로마이드(LiBr) 수용액, 즉 흡수액이 이용된다.
이와 같은 흡수식 냉동기는 냉매로 물을 사용하기 때문에 압축식 냉동기 등에 비해 환경 친화적이며, 폐가스 등을 열원으로 재사용할 수 있어 에너지의 효율적 이용 또한 가능한 이점이 있다.
통상적으로 흡수식 냉동기는 재생기, 응축기, 증발기 및 흡수기로 구성될 수 있으며, 냉매 및 흡수액이 이들 구성들을 순환하는 구조로 이뤄져 있다. 좀 더 구체적으로, 증발기에서는 액상의 냉매가 기화되어 냉매증기로 상변환되며, 이 과정에서 냉매의 기화열을 통해 냉수를 발생시키게 된다. 증발기에서 생성된 냉매 증기는 흡수기로 이동되어 흡수액(농용액)과 혼합된다. 냉매 증기가 혼합되어 묽어진 흡수액(희용액)은 재생기로 이동되며, 재생기에서 구동 열원을 통해 가열되어 냉매 증기가 분리된다. 분리된 냉매 증기는 응축기로 이동되며, 응축기 내에서 냉각되어 액상의 냉매로 다시 상변환된다. 액상의 냉매는 증발기로 다시 제공되어 전술한 과정을 반복하게 된다.
종래의 흡수식 냉동기는 재생기와 응축기가 동일 공간에 설치되어 있어 동일 압력에서 동작하기 때문에 상대적으로 재생과 응축 효과가 낮아 효율이 떨어지고, 증발기와 흡수기가 하나의 공간에 형성되어 있어 냉수 출구 부분의 증발기 압력과 냉수 입구 부분의 증발기 압력이 동일하기 때문에 증발 효과가 상대적으로 낮아 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허 제10-1947679호인 2단 분리 열교환 방식으로 효율이 증대된 고효율 저온수 2단 흡수식 냉동기가 개시되어 있다.
상기 2단 분리 열교환 방식으로 효율이 증대된 고효율 저온수 2단 흡수식 냉동기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제 2쉘(20)은 함체 내부가 제 1격벽(W2)에 의해 좌우로 제 1, 2공간부(S1, S2)로 구획되어 제 1격벽(W2)을 중심으로 응축기(21)와, 제 1재생기(22)를 제 1, 2공간부(S1, S2)에 각각 위치시켜 좌우로 분리시키고, 보조 재생기(23)를 제 1재생기(22) 하부에 위치시키되, 압력이 상대적으로 낮은 제 2공간부(S2)와 연통시켜 낮은 온수 온도로 흡수액을 비등(흡수액과 냉매를 분리)시켜 재생과 응축 효과를 높이도록 한다. 이때, 도면에서는 제 2쉘(20)이 제 1격벽(W2)에 의해 좌우로 제 1, 2공간부(S1, S2)로 구획된 것으로 도시하였으나, 상하로 제 1, 2공간부(S1, S2)를 구획할 수도 있다.
또한, 제 1격벽(W2)은 제 2공간부(S2) 하부에 모이는 중간액을 제 1공간부(S1)로 배출하도록 하부에 배출구(24)가 구비되는 데, 배출구(24)는 제 1공간부(S1)와 제 2공간부(S2)의 압력이 동일해지는 것을 방지하도록 중간액의 수위보다 낮게 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 제 2쉘(20)의 제 1, 2공간부(S1, S2)는 제 2공간부(S2) 하부에 모이는 중간액을 제 1공간부(S1)로 배출하도록 저면에 제 1경사면(25)이 필요에 따라 형성되고, 제 2쉘(20)의 보조 재생기(23)는 보조 농용액을 보조 열교환기(60)로 배출하도록 저면에 제 2경사면(26)이 필요에 따라 형성될 수도 있다.
또, 제 2쉘(20)의 제 1, 2공간부(S1, S2)에는 제 1격벽(W2)의 중앙부에 좌우측으로 적하되는 냉매를 모으도록 경사를 가지는 팬(Pan)(27)이 설치되고, 제 1, 2공간부(S1, S2)에 위치하는 각각의 제 1재생기(22)가 팬(27)과 각각 연결되어 냉매를 제 1쉘(10)의 증발기(11)로 배출한다. 이때, 제 2쉘(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 제 1재생기(22)와 보조 재생기(23)의 워터 박스(WB)를 하나로 통합시킨다.
또, 보조 재생기(23)는 중앙부에 수직 격벽(23a)이 설치되고, 계단식으로 배열하여 보조 농용액의 흐름을 원활하게 흐를 수 있는 구조로 되어 있다.
또, 응축기(21)와, 제 1재생기(22) 사이에는 각각 제 2엘리미네이터(28)가 설치된다.
그러나, 이러한 종래의 재생기의 전열관은 도 3에 도시된 바와 같이 단층 구조로 형성되어 있기 때문에 전열관 배열이 상대적으로 폭(W1)이 좁게 형성되어 있으며, 이로 인해 전열관 배열이 높게 되면서 흡수액이 비등(재생)하는 것을 방해로 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1947679호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 재생기의 전열관을 상하단으로 2층 이상으로 배열시켜 각 단의 전열관의 높이를 상대적으로 낮추고, 압력 차이를 발생시켜 낮은 온도에서 재생기의 비등 효율을 상대적으로 높이도록 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 재생기의 상층에서 하층으로 순환시 상층의 압력이 하층의 압력보다 낮은 압력을 유지하도록 상층의 재생기 출구에 오버 플로우 박스를 설치함으로써 압력이 균일해지는 것을 방지하도록 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
흡수식 냉동기에 설치되는 재생 및 응축 열교환 장치에 있어서, 함체와; 응축되어 낙하되는 냉매를 수집하도록 상기 함체 내부의 상단부에 설치되고, 저면에 경사면이 구비되며, 상단에 수직으로 제 1격벽이 설치되어 좌우로 제 1, 2공간부를 구획하는 응축기용 수집 플레이트와; 상기 함체와 응축기용 수집 플레이트 사이에 설치되는 엘리미네이터와; 냉매를 응축시키도록 상기 제 1공간부에 모듈 형태의 제 1응축기용 전열관이 설치되는 제 1응축기와; 냉매를 응축시키도록 상기 제 2공간부에 모듈 형태의 제 2응축기용 전열관이 설치되는 제 2응축기와; 유입되는 흡수액을 수집하도록 응축기용 수집 플레이트의 하부인 상기 함체 내부의 중앙부에 설치되는 재생기용 수집 플레이트와; 상기 재생기용 수집 플레이트에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 1단(상부) 재생기용 전열관이 배열 설치되어서 흡수액을 비등시키는 1단(상부) 재생기; 및 상기 재생기용 수집 플레이트의 하부인 상기 함체 바닥에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 2단(하부) 재생기용 전열관이 배열 설치되어서 흡수액을 비등시키는 2단(하부) 재생기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치는 상기 재생기용 수집 플레이트의 일측에 상기 재생기용 수집 플레이트에서 배출되는 흡수액의 수위 차이를 이용하여 상기 2단(하부) 재생기 측으로 배출하는 오버 플로우 박스를 더 포함한다.
여기에서 또한, 상기 오버 플로우 박스는 유 트랩 구조로 형성된다.
여기에서 또, 상기 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치는,흡수제로 리튬브로마이드(LiBr)을 사용하는 모든 흡수식 냉동기에 적용된다.
여기에서 또, 상기 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치는 상기 저온수 2단 흡수식 냉동기에 적용시 상기 함체 내부에 보조 재생기를 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 보조 재생기는 상기 함체의 2단(하부) 재생기의 측면에서 제 2격벽에 의해 분리 설치되고, 보조 흡수액을 모듈 형태의 보조 재생기용 전열관으로 낙하시켜 비등시키는 트레이 방식이 적용된다.
여기에서 또, 상기 보조 재생기는 상기 함체의 2단(하부) 재생기의 하부에 보조 재생기용 수집 플레이트가 설치되어 상기 보조 재생기용 수집 플레이트에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 보조 재생기용 전열관이 배열 설치되어서 보조 흡수액을 비등시키는 만액 방식이 적용된다.
여기에서 또, 상기 함체는 상기 제 1, 2응축기에서 응축된 냉매를 배출하는 냉매 배출구와; 상기 1단(하부) 재생기로 흡수액을 공급하는 흡수액 공급구; 및 상기 2단(상부) 재생기의 흡수액을 배출하는 흡수액 배출구가 구비된다.
여기에서 또, 상기 함체는 상기 보조 재생기로 보조 흡수액을 공급하는 보조 흡수액 공급구와; 상기 보조 재생기의 보조 흡수액을 배출하는 보조 흡수액 배출구가 구비된다.
여기에서 또, 상기 응축기용 수집 플레이트의 제 1격벽에는 상기 제 1공간부 하부에 모이는 냉매를 상기 제 2공간부로 배출하도록 하부에 배출구가 구비된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치에 따르면, 재생기의 전열관을 상하단으로 2층 이상으로 배열시켜 각 단의 전열관의 높이를 상대적으로 낮추고, 상/하부 압력 차이를 발생시켜 낮은 온도에서 재생기의 비등 효율을 상대적으로 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 재생기의 상층에서 하층으로 순환시 상층의 압력이 하층의 압력보다 낮은 압력을 유지하도록 상층의 재생기 출구에 오버 플로우 박스를 설치함으로써 압력이 균일해지도록 하는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 2단 분리 열교환 방식으로 효율이 증대된 고효율 저온수 2단 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 2단 분리 열교환 방식으로 효율이 증대된 고효율 저온수 2단 흡수식 냉동기의 제 2쉘의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 상/하부의 압력 차이를 유지하기 위한 오버플로우 박스의 형상과 위치를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치가 적용된 저온수 흡수식 냉동기의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 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 4는 본 발명에 따른 상/하부의 압력 차이를 유지하기 위한 오버플로우 박스의 형상과 위치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치(100)는 함체(110)와, 응축기용 수집 플레이트(120)와, 엘리미네이터(130)와, 제 1응축기(140)와, 제 2응축기(150)와, 재생기용 수집 플레이트(160)와, 1단(상부) 재생기(170)와, 2단(하부) 재생기(180) 및 오버 플로우 박스(190)로 구성된다.
먼저, 함체(110)는 내부에 공간을 형성하면서 밀폐되도록 장방형으로 형성되고, 제 1, 2응축기(140, 150)에서 응축된 냉매를 배출하는 냉매 배출구(O1)와, 1단(상부) 재생기(170)로 흡수액을 공급하는 흡수액 공급구(I1)와, 2단(하부) 재생기(180)의 흡수액을 배출하는 흡수액 배출구(02)를 구비된다.
그리고, 응축기용 수집 플레이트(120)는 응축되어 낙하되는 냉매를 수집하도록 함체(110) 내부의 상단부에 설치되고, 저면에 경사면이 구비되며, 상단에 수직으로 제 1격벽(121)이 설치되어 좌우로 제 1, 2공간부(S1, S2)를 구획한다. 이때, 응축기용 수집 플레이트(120)의 제 1격벽(121)에는 제 1공간부(S1) 하부에 모이는 냉매를 제 2공간부(S2)로 배출하도록 하부에 배출구(123)가 구비된다.
또한, 엘리미네이터(130)는 통상의 구조로 함체(110)와 응축기용 수집 플레이트(120) 사이에 설치된다.
또, 제 1응축기(140)는 제 1공간부(S1)에 모듈 형태의 제 1응축기용 전열관(141)이 설치되어 1(상부), 2(하부)단 재생기(170, 180)에서 비등하여 엘리미네이터(130)를 통과한 증기 냉매를 응축시킨다.
이어서, 제 2응축기(150)는 제 2공간부(S2)에 모듈 형태의 제 2응축기용 전열관(151)이 설치되어 1단(상부) 재생기(170)와, 2단(하부) 재생기(180)에서 비등하여 엘리미네이터(130)를 통과한 증기 냉매를 응축시킨다.
계속해서, 재생기용 수집 플레이트(160)는 유입되는 흡수액을 수집하도록 응축기용 수집 플레이트(120)의 하부인 함체(110) 내부의 중앙부에 설치된다.
그리고, 1단(상부) 재생기(170)는 재생기용 수집 플레이트(160)에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 1단(상부) 재생기용 전열관(172)이 배열 설치되어서 흡수액을 비등시킨다. 즉, 1단(상부) 재생기(170)는 복수의 모듈 형태의 1단(상부) 재생기용 전열관(171)이 2층에 상대적으로 넓고 낮은 높이(H2)와 상대적으로 넓은 면적(W2)으로 설치된다.
또한, 2단(하부) 재생기(180)는 재생기용 수집 플레이트(160)의 하부 설치되고, 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 2단(하부) 재생기용 전열관(181)이 배열 설치되어서 흡수액을 비등시킨다. 즉, 2단(하부) 재생기(180)는 복수의 모듈 형태의 2단(하부) 재생기용 전열관(181)이 1층에 상대적으로 낮은 높이(H3)와 상대적으로 넓은 면적(W3)으로 설치되는 데, 종래와 같이 전열관 수량이 동일한 모델의 재생기 배열을 단층 구조에서 본 발명과 같이 2층 구조로 변경하였을 시, 전열관 높이를 (H1)에서 (H2)로 약 1/2 높이로 감소시킬 수 있고, 설치 면적을 (W1)에서 (W2)와 (W3)을 합한 길이로 넓힐 수 있어 약 170% 이상 증가시킬 수 있어, 결국 2층 배열은 전열관 단수를 낮게 할 수 있고, 재생기의 비등이 쉽게 발생하는 구조로 재생의 효과가 높일 수 있다.
또, 오버 플로우 박스(190)는 재생기용 수집 플레이트(160)의 일측에 재생기용 수집 플레이트(160)에서 배출되는 흡수액의 수위 차이를 이용하여 2단(하부) 재생기(180) 측으로 배출하는 데, 유 트랩 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치(100)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 보조 재생기(200)를 더 설치하여 저온수 2단 흡수 냉동기에도 적용이 가능하다.
보조 재생기(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 함체(110)의 2단(하부) 재생기(180)의 측면에서 제 2격벽(201)에 의해 분리 설치되고, 보조 흡수액을 모듈 형태의 보조 재생기용 전열관(203)으로 낙하시켜 비등시키는 트레이 방식이 적용될 수 있다.
또한, 보조 재생기(200)는 도 7에 도시된 바와 같이 함체(110)의 2단(하부) 재생기(180)의 하부에 보조 재생기용 수집 플레이트(191)가 설치되어 보조 재생기용 수집 플레이트(160)에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 재생기용 전열관(203)이 배열 설치되어서 보조 흡수액을 비등시키는 만액 방식이 적용될 수 있다.
그리고, 보조 재생기(200)가 설치된 경우 함체(110)는 보조 재생기(200)로 보조 흡수액을 공급하는 보조 흡수액 공급구(I2)와, 보조 재생기(200)의 보조 흡수액을 배출하는 보조 흡수액 배출구(O3)를 더 구비한다.
이하, 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치가 적용된 저온수 흡수 냉동기의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 본 발명이 적용된 저온수 흡수 냉동기(1)는 제 1쉘(A1)과, 제 2쉘(A2) 및 열교환기(A3)로 구성되고, 제 2쉘(A2)에 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치(100)가 적용되다.
그리고, 제 1쉘(A1)은 증발기가 도면상과 같이 좌측에 설치되고, 흡수기가 우측에 설치되며, 증발기와 흡수기 사이에 엘리미네이터가 설치되고, 흡수기 상부에 흡수열 교환기가 설치된다.
또한, 제 1쉘(A1)은 증발기와 흡수기에서 각각 적하되는 냉매와 농용액이 하부에서 모여 배출이 용이하도록 형성된다.
그리고, 제 2쉘(A2)은 본 발명에 따른 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치(100)로 형성된다.
또한, 열교환기(A3)는 제 2쉘(A2)의 2단(하부) 재생기(180)에서 배출되는 농액을 공급받아 열교환시킨 다음 제 1쉘(A1)의 흡수열 교환기와 흡수기로 낙하시키고, 희액과 농액을 열교환시킨다.
동작을 설명하면, 제 1쉘(A1)의 흡수기의 상단에서 산포되어 묽어진 희액(냉매증기를 흡수하여 묽어진 흡수액)은 희액 펌프에 의해 흡수열 열교환기 튜브 내측으로 공급된다.
그러면, 희액은 흡수열 열교환기를 통과하면서 흡수기로 낙하되는 농액(흡수액)의 열로 가열된 다음 열교환기(A3)를 거쳐 제 2쉘(A2)의 1단(상부) 재생기(170)로 전달되어 상층에 위치한 1단(상부) 재생기(170)의 1단(상부) 재생기용 전열관(171)과 접촉되면서 일부의 냉매증기가 발생되고, 다시 하층에 위치한 2단(하부) 재생기(180)로 전달되어 2단(하부) 재생기용 전열관(178)와 접촉하면서 중간액(중간 정도 진해진 흡수액)이 열교환기(A3)를 거쳐 제 1쉘(A1)의 흡수열 교환기의 상부에서 산포되면서 순환된다. 이때, 중간액은 오버 플로우 박스(190)를 통해 압력차를 유지하면서 전달된다.
한편, 제 2쉘(A2)의 제 1, 2응축기(140, 150)에서는 1단(상부) 재생기(170)와, 2단(하부) 재생기(180)에서 발생한 냉매증기가 응축되어 응축기용 수집 플레이트(120)으로 낙하되고, 수집된 냉매가 제 1쉘(A1)의 증발기로 전달된다. 증발기에서는 냉매 펌프에 의해 냉매가 상부에 위치한 증발기의 상부로 산포되어 일부 증발된 냉매증기는 엘리미네이터를 거쳐 흡수기로 전달된다. 증발되지 않은 냉매는 증발기의 밑으로 고여 냉매 펌프에 의해 증발기로 상부로 다시 산포된다.
또한, 냉각수는 제 1쉘(A1)의 흡수기 및 제 2쉘(A2)의 제 1, 2응축기(140, 150)를 흘러 열을 흡수하여 가온되어 냉각탑(도시 생략)으로 가서 열을 대기 중으로 방출하고 냉각되어 다시 흡수기로 돌아오는 순환을 계속하고, 냉수는 제 1쉘(A1)의 상하부에 위치한 증발기를 흘러 냉방에 사용되며, 구동 온수는 제 2쉘(A2)의 1단(상부) 재생기(170)와, 2단(하부) 재생기(180)를 흘러 열교환에 사용된다.
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.
110 : 함체 120 : 응축기용 수집 플레이트
130 : 엘리미네이터 140, 150 : 제 1, 2응축기
160 : 재생기용 수집 플레이트 170, 180 : 1단(상부), 2단(하부)재생기
190 : 오버 플로우 박스 200 : 보조 재생기
A1, A2: 제 1, 2쉘 A3 : 열교환기

Claims (10)

  1. 흡수식 냉동기에 설치되는 재생 및 응축 열교환 장치에 있어서,
    함체와;
    응축되어 낙하되는 냉매를 수집하도록 상기 함체 내부의 상단부에 설치되고, 저면에 경사면이 구비되며, 상단에 수직으로 제 1격벽이 설치되어 좌우로 제 1, 2공간부를 구획하는 응축기용 수집 플레이트와;
    상기 함체와 응축기용 수집 플레이트 사이에 설치되는 엘리미네이터와;
    냉매를 응축시키도록 상기 제 1공간부에 모듈 형태의 제 1응축기용 전열관이 설치되는 제 1응축기와;
    냉매를 응축시키도록 상기 제 2공간부에 모듈 형태의 제 2응축기용 전열관이 설치되는 제 2응축기와;
    유입되는 흡수액을 수집하도록 응축기용 수집 플레이트의 하부인 상기 함체 내부의 중앙부에 설치되는 재생기용 수집 플레이트와;
    상기 재생기용 수집 플레이트에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 1단(상부) 재생기용 전열관이 2층에 상대적으로 넓고 낮은 높이(H2)와 상대적으로 넓은 면적(W2)으로 설치되어서 흡수액을 비등시키는 1단(상부) 재생기와;
    상기 재생기용 수집 플레이트의 하부인 상기 함체 바닥에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 2단(하부) 재생기용 전열관이 1층에 상대적으로 낮은 높이(H3)와 상대적으로 넓은 면적(W3)으로 설치되어서 흡수액을 비등시키는 2단(하부) 재생기; 및
    유 트랩 구조로 형성되어 상기 재생기용 수집 플레이트의 일측에 상기 재생기용 수집 플레이트에서 배출되는 흡수액의 수위 차이를 이용하여 상기 2단(하부) 재생기 측으로 배출하는 오버 플로우 박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치는,
    흡수제로 리튬브로마이드(LiBr)을 사용하는 모든 흡수식 냉동기에 적용되는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치는,
    저온수 2단 흡수식 냉동기에 적용시 상기 함체 내부에 보조 재생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보조 재생기는,
    상기 함체의 2단(하부) 재생기의 측면에서 제 2격벽에 의해 분리 설치되고, 보조 흡수액을 모듈 형태의 보조 재생기용 전열관으로 낙하시켜 비등시키는 트레이 방식이 적용되는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 보조 재생기는,
    상기 함체의 2단(하부) 재생기의 하부에 보조 재생기용 수집 플레이트가 설치되어 상기 보조 재생기용 수집 플레이트에 수집되는 흡수액의 수위보다 낮게 유지되도록 복수의 모듈 형태의 보조 재생기용 전열관이 배열 설치되어서 보조 흡수액을 비등시키는 만액 방식이 적용되는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 함체는,
    상기 제 1, 2응축기에서 응축된 냉매를 배출하는 냉매 배출구와;
    상기 1단(상부) 재생기로 흡수액을 공급하는 흡수액 공급구; 및
    상기 2단(하부) 재생기의 흡수액을 배출하는 흡수액 배출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 함체는,
    상기 보조 재생기로 보조 흡수액을 공급하는 보조 흡수액 공급구와;
    상기 보조 재생기의 보조 흡수액을 배출하는 보조 흡수액 배출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축기용 수집 플레이트의 제 1격벽에는,
    상기 제 1공간부 하부에 모이는 냉매를 상기 제 2공간부로 배출하도록 하부에 배출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 전열관 배열이 개선된 흡수식 냉동기용 다층 분리 열교환 방식의 재생 및 응축 열교환 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157942A (en) * 1991-06-14 1992-10-27 Kim Dao Regenerative absorption cycles with multiple stage absorber
KR20040084489A (ko) * 2003-03-28 2004-10-06 엘지전선 주식회사 2단 흡수식 냉동기용 차압분리장치
JP2009287807A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co Ltd 一二重効用吸収冷凍機
KR101947679B1 (ko) 2018-08-20 2019-02-14 (주)월드에너지 2단 분리 열교환 방식으로 효율이 증대된 고효율 저온수 2단 흡수식 냉동기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157942A (en) * 1991-06-14 1992-10-27 Kim Dao Regenerative absorption cycles with multiple stage absorber
KR20040084489A (ko) * 2003-03-28 2004-10-06 엘지전선 주식회사 2단 흡수식 냉동기용 차압분리장치
JP2009287807A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co Ltd 一二重効用吸収冷凍機
KR101947679B1 (ko) 2018-08-20 2019-02-14 (주)월드에너지 2단 분리 열교환 방식으로 효율이 증대된 고효율 저온수 2단 흡수식 냉동기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102343818B1 (ko) 2021-07-28 2021-12-28 (주)월드에너지 흡수 냉동기용 용액 분배장치

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