KR102286057B1 - 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치 - Google Patents

선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에 관한 것으로, 선박기관 냉각유닛, 선박 발전기유닛, 해수냉매 메인회로유닛, 흡수식 냉동기 유닛으로 구성되어 선박 해수온도차 발전 장치에서 나오는 냉매의 폐열을 흡수식 냉동장치에 적용하여, 낭비되는 에너지를 재활용할 수 있어 경제적이고 환경 친화적이며 냉동 시간을 단축시키는 효율적인 장치를 제공하는 것에 관한 것이다.

Description

선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치{Absorption refrigeration system using waste heat of marine water temperature generator}
본 발명은 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 선박 해수온도차 발전 장치에서 사용되는 고온의 냉매가 용량 조절되어 흡수식 냉동장치로 전달되면서 냉동기가 가동된 후 선박 해수온도차 발전 장치로 재유입되어 폐열의 낭비 없이 냉동과 발전이 이루어지도록 하는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에 관한 것이다.
선박과 같이 해양에서 사용되는 기관의 냉동장치 발전장치 등에서는 외부로부터의 에너지 유입이 어려우므로 폐열의 이용이 반드시 필요하다. 또한 최근 선박으로부터 기인하는 온실가스를 감축하기 위한 규제들이 논의되고 있으며 선박 에너지 효율을 높이기 위한 노력들이 시도되어 지고 있다.
선박의 주기관, 발전 원동기 및 보일러의 배기가스 배열 등이 이코노마이저를 통해 일부의 열 에너지를 회수하고 나머지 잔여 열을 대부분 대기중으로 방출되고 있다. 그리고 이러한 폐열을 회수하기 위한 유기 랭킨 사이클을 비롯하여 냉동시스템에 폐열이 적용되도록 하는 다양한 장치가 개발중에 있다.
이러한 기술에는 등록특허공보 10-1095601 '선박 엔진의 폐열을 이용하는 흡수식 냉동시스템', 등록특허공보 10-1291169 '선박의 흡수식 냉동기', 등록특허공보 10-1271602 '흡수식 냉동시스템'이 해당된다.
상기 '선박 엔진의 폐열을 이용하는 흡수식 냉동시스템'은 증발기, 흡수기, 재생기, 응축기, 교반보조요소를 포함하여 구성되어 선박 엔진의 폐열을 이용한 냉동시스템을 제공하나 엔진 폐열의 온도가 최소 170℃ 이상 유지되지 않아 고효율의 시스템 가동이 이루어지기 어려우며 냉매의 용량 조절과 온도 제어에도 한계가 있다.
상기 '선박의 흡수식 냉동기'는 증발기, 흡수기, 재생기, 섞임 방지부를 포함하여 구성되어 증발기의 냉매와 흡수기의 흡수액이 섞이는 문제를 해결할 수 있으나 폐열을 이용한 냉동장치 구동에는 한계가 있다.
상기 '흡수식 냉동시스템'은 재생기, 응축기 및 증발기, 수액열교환기, 팽창밸브, 흡수열교환기, 제어기를 포함하여 구성되어 냉각시스템의 효율을 극대화 시킨다고 하나 배출되는 폐열 온도의 하한선이 불분명하여 확실한 고효율 시스템 가동에 한계가 있다.
등록특허공보 10-1095601 '선박 엔진의 폐열을 이용하는 흡수식 냉동시스템' 등록특허공보 10-1291169 '선박의 흡수식 냉동기' 등록특허공보 10-1271602 '흡수식 냉동시스템'
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여 선박 해수온도차 발전 장치의 터빈을 구동하고 나온 170℃ 이상의 고온 냉매가 흡수식 냉동회로의 발생기로 유입되어 가열열원으로 사용되는 구조를 통해 에너지 사용효율이 증대되도록 하는 것을 목적으로 하는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치를 제공한다.
그리고 선박 해수온도차 발전 장치의 냉매가 흡수식 냉동회로로 유입되는 용량을 조절하는 용량조절형 분배기와 직접 연결되어 동작하는 온도조절장치를 통해 냉동용 냉매의 온도가 간편하고 용이하게 조절될 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치를 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 제1냉매(101)가 순환하면서 선박기관(110)을 냉각시키는 선박기관 냉각유닛(100); 상기 제1냉매(101)와 열교환된 후 가열기(230)에 의해 가열되는 고온 제2냉매(201)가 터빈(240)을 통과하면서 발전을 수행하는 선박발전기유닛(200); 해수냉매(301)가 유입되어 설정 경로로 이동하면서 상기 선박발전기유닛(200)에서 배출된 상기 고온 제2냉매(201)를 냉각시키게 되는 해수냉매 메인회로유닛(300); 흡수식 냉동 회로(4001)를 구비하여 설정영역에 대한 냉동을 수행하되, 상기 선박발전기유닛(200)의 터빈(240)을 통과한 상기 고온 제2냉매(201)의 일부와, 상기 해수냉매 메인회로유닛(300)을 이동하는 상기 해수냉매(301)의 일부를 전달받아 상기 흡수식 냉동 회로(4001)에 사용하게 되는 흡수식 냉동기 유닛(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에서 상기 흡수식 냉동기 유닛(400)은,
상기 해수냉매 메인회로유닛(300)으로부터 분기되어 전달되는 상기 해수냉매(301)가 이동하는 해수냉매 서브회로유닛(410); 상기 선박발전기유닛(200)의 터빈(240)을 통과한 상기 제2냉매(201)의 일부를 전달받게 되고, 상기 제2냉매(201)를 설정경로로 이동시킨 후 상기 선박발전기유닛(200)으로 재유입시키는 제2냉매 이동회로유닛(420);을 포함하고,
상기 해수냉매 서브회로유닛(410)이 내부를 통과하는 흡수기(4410)와 응축기(4520), 상기 제2냉매 이동회로유닛(420)이 내부를 통과하는 발생기(4510) 및, 설정영역을 냉동시키는 냉동용냉매(404)가 이동하는 냉동용냉매 순환관(490)이 내부를 통과하는 증발기(4420)를 LiBr냉매(401)와 냉수(403)가 설정패턴으로 순환하면서 냉동기능을 수행하는 것일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에서 상기 흡수기(4410)는, LiBr냉매 순환관(470)이 상하측에 각각 연결되는 흡수기 내부공간이 저온 진공압 상태를 유지하게 되고, 상기 흡수기 내부공간으로 상기 LiBr냉매(401)가 분출되며, 상기 LiBr냉매(401)가 내부 수증기를 흡수한 혼합용액(402)이 형성되고, 상기 혼합용액(402)이 상기 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 배출되는 것이고,
상기 증발기(4420)는, 냉수 이동관(460)과 상기 냉동용냉매 순환관(490)이 상하측에 각각 연결되는 증발기 내부공간이 저온 진공압 상태를 유지하게 되고, 상기 증발기 내부공간으로 상기 냉수(403)가 유입되며, 상기 냉수(403)가 냉동용냉매(404)의 열을 빼앗으면서 제1수증기(405)가 되고, 잔여 냉수(403)는 하부에 축적되어 상기 냉수 이동관(460)을 통해 배출되는 것이며,
상기 발생기(4510)는, 상기 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 유입되는 상기 혼합용액(402) 내의 물 성분이 상기 고온 제2냉매(201)의 가열로 증발되어 제2수증기(406)가 되고, 물 성분이 제거된 상기 LiBr냉매(401)가 상기 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 배출되는 것이고,
상기 응축기(4520)는, 상기 발생기(4510)로부터 전달되는 상기 제2수증기(406)가 상기 해수냉매 서브회로유닛(410)의 해수냉매(301)에 의해 액화되어 냉수(403)가 되고, 상기 냉수(403)가 상기 냉수 이동관(460)을 통해 배출되는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에서 상기 흡수기(4410)와 증발기(4420), 상기 발생기(4510)와 응축기(4520)는, 일부 연통되게 구획된 내부공간을 가지는 제1단일용기(440)와 제2단일용기(450)에 각각 형성되는 것일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에서 상기 발생기(4510)와 응축기(4520)는 경사진 레이어(451)에 의해 내부공간이 구획되고,
상기 레이어(451)에 의한 구획으로 형성되는 응축기측 내부공간을 상기 해수냉매 서브회로유닛(410)이 통과하게 되되,
상기 레이어(451)는, 하부 일단이 상기 제2단일용기(450)에 결합되고 상부 일단이 상기 제2단일용기(450)와 분리된 구조로 이루어져 상기 발생기(4510)와 응축기(4520)가 연통되도록 하는 한편 액화된 상기 냉수(403)가 표면을 따라 냉수 이동관(460)을 통해 외부로 배출되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 선박 해수온도차 발전 장치에서 터빈을 구동하고 나오는 냉매의 온도가 고온(170℃이상)이기 때문에 부가적인 가열장치가 없어도 즉각적으로 흡수식 냉동장치에 이용할 수 있어 장치 구동 시간 단축이 가능한 동시에 설비 비용 절감 또한 가능하다 .
둘째, 기존에 낭비되던 선박 해수온도차 발전 장치의 폐열을 대부분 회수하여 냉동장치를 가동하고 활용하기 때문에 에너지 낭비 없이 작동 효율성을 극대화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치의 구성을 보여주기 위한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박기관 냉각유닛을 보여주기 위한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박 발전기유닛을 보여주기 위한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해수냉매 메인회로유닛을 보여주기 위한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해수냉매 서브회로유닛을 보여주기 위한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동기 유닛을 보여주기 위한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발생기 및 응축기의 구성을 보여주기 위한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 흡수기 및 증발기의 구성을 보여주기 위한 도면
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치(1)는 도 1에서와 같이 선박기관 냉각유닛(100), 선박발전기유닛(200), 해수냉매 메인회로유닛(300), 흡수식 냉동기유닛(400)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
선박기관 냉각유닛(100)은 도 2에 빨간색 라인으로 표시되어 있는 바와 같이 제1냉매(101)가 순환하면서 주기관(111), 보조기계(112) 등의 선박기관(110)을 냉각하는 유닛이다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 선박기관 냉각유닛(100)은 청수냉각펌프(120)를 이용한 청수 순환식 냉각 시스템이 적용된다.
선박발전기유닛(200)은 도 3에 빨간색 라인으로 표시되어 있는 바와 같이 제2냉매(201)의 순환으로 발전을 수행하는 유닛으로, 제2냉매(201)는 예열기(220)에서 1차 가열되고, 가열기(230)에서 최종 가열되어 고온 상태가 된다. 이와 같은 고온 제2냉매(201)가 터빈(240)을 통과하면서 발전을 수행하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 선박발전기유닛(200)은 예열기(220), 재열기(260), 가열기(230), 터빈(240), 응축기(270), 드레인탱크(280), 제2냉매펌프(290)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
예열기(220)는 선박기관(110)을 냉각시키면서 가열된 제1냉매(101)와 제2냉매(201)가 열교환하게 되는 것으로, 열을 전달받은 제2냉매(201)의 온도상승이 유도된다.
재열기(260)는 예열기(220)를 통과한 제2냉매(201)와 터빈(240)을 통과한 고온 제2냉매(201) 간 열교환이 유도되는 것으로, 예열기(220)를 통과한 제2냉매(201)의 추가적인 온도상승이 유도된다.
가열기(230)는 재열기(260)를 통과한 제2냉매(201)가 최종 가열되면서 고온 기체상태로 전환시키게 되는 것으로, 선박기관(110)의 배기가스(폐열)로부터 열원을 제공받게 된다.
터빈(240)은 가열기(230)에 의해 기화된 제2냉매(201)의 압력에너지를 회전 에너지로 변환시켜주는 것으로, 발전기(250)와 연결되어 회전 에너지를 전달하게 된다. 이를 통해 발전기(250)는 전기에너지를 생성하게 된다.
응축기(270)는 터빈(240)에서 배출되어 재열기(260)를 통과한 고온 제2냉매(201)와 해수 취수구를 통해 유입되는 해수냉매(301)가 열교환하는 것으로, 고온 제2냉매(201)가 해수냉매(301)에 의해 냉각되어 액화된다.
드레인탱크(280)는 응축기(270)에서 액화된 제2냉매(201)를 축적하여 저장하는 것이다. 제2냉매펌프(290)는 일정량 이상 축적된 제2냉매(201)를 펌핑하여 예열기(220)로 보내면서 제2냉매(201)의 순환을 유도하게 된다.
해수냉매 메인회로유닛(300)은 도 4에 빨간색 라인으로 표시되어 있는 바와 같이 해수냉매(301)가 유입되어 설정 경로로 이동하면서 선박발전기유닛(200)의 고온 제2냉매(201)를 냉각시키게 된다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 해수냉매 메인회로유닛(300)은 해수냉매 냉각펌프(320)와 스쿠프(330)를 포함한다.
해수냉매 냉각펌프(320)는 선체 외부로부터 해수를 흡입하여 펌핑하는 것으로, 선박발전기유닛(200)의 응축기(270)로 해수냉매(301)를 공급하게 된다. 열교환이 완료된 해수냉매(301)는 선외변으로 배출된다.
스쿠프(330)는 선체 외판에 부착된 배관시스템인데, 스쿠프(330)를 통해서도 해수냉매(301)가 흡입되어 선박발전기유닛(200)의 응축기(270)로 전달되도록 한다. 이에 따라 해수냉매 냉각펌프(320)에 소모되는 동력을 절감하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
흡수식 냉동기유닛(400)은 도 5와 도 6에서와 같이 흡수식 냉동 회로(4001)를 LiBr냉매(401)와 냉수(403)가 설정패턴으로 순환하는 과정에서 냉동용냉매(404)가 반복적으로 냉각되면서 설정영역에 대한 냉동을 수행하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동유닛(400)은 선박발전기유닛(200)의 터빈(240)을 통과한 고온 제2냉매(201)의 일부와, 해수냉매 메인회로유닛(300)을 이동하는 해수냉매(301)의 일부를 전달받아 흡수식 냉동 회로(4001)에 사용하게 되게 된다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동기유닛(400)은 해수냉매 서브회로유닛(410), 제2냉매 이동회로유닛(420), 흡수기(4410), 증발기(4420), 발생기(4510), 응축기(4520)를 포함하여 구성된다.
해수냉매 서브회로유닛(410)은 도 5에 빨간색 라인으로 표시되어 있는 바와 같이 해수냉매 메인회로유닛(300)와 연동되어 설치된 해수냉매 유량조절용 분배기(411)로부터 해수냉매(301)의 일부를 전달받는 것으로, 해수냉매(301)는 흡수기(4410)와 응축기(4520)를 통과하여 선외변으로 배출된다. 여기서 해수냉매 유량조절용 분배기(411)는 해수냉매 서브회로유닛(410)으로 유입되는 해수냉매(301)의 용량을 조절할 수 있다.
제2냉매 이동회로유닛(420)은 도 6에 빨간색 라인으로 표시되어 있는 바와 같이 용량조절형 분배기(421)로부터 전달받은 고온 제2냉매(201)가 이동하는 회로유닛으로, 발생기(4510)를 통과하는 회로구성을 갖는다. 여기서 용량조절형 분배기(421)는 터빈(240)에서 나온 고온 제2냉매(201)의 일부는 흡수식 냉동기유닛(400)으로 분배하고, 나머지 일부는 선박발전기유닛(200)의 재열기(260)로 전달하게 된다. 그리고 용량조절형 분배기(421)는 흡수식 냉동기유닛(400)으로 분배되는 제2냉매(201)의 용량을 조절하게 된다.
특히 제2냉매 이동회로유닛(420)은 발생기(4510)에 수용되는 혼합용액(402)의 내부를 통과하게 되는데, 이 과정에서 고온 제2냉매(201)는 혼합용액(402)을 가열하게 된다. 발생기(4510)를 통과한 제2냉매(201)는 선박발전기유닛(200)의 응축기(270) 출구측 배관으로 재유입된다.
흡수기(4410)는 LiBr냉매 순환관(470)이 상하측에 각각 연결되는 흡수기 내부공간을 가지는데, 흡수기 내부공간은 저온 진공압 상태를 유지한다. 이와 같은 저온 진공압 상태의 흡수기 내부공간으로 LiBr냉매(401)가 유입되어 분출된다. 분출된 LiBr냉매(401)는 증발기(4420)로부터 전달되는 내부 수증기를 흡수하여 혼합용액(402)을 형성하게 된다. 혼합용액(402)은 흡수기 내부공간 하측에 연결된 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 배출된다. 이와 같이 배출된 혼합용액(402)은 혼합용액 순환펌프(471)를 통해 열교환기(480)를 통과하여 발생기(4510)로 들어가게 된다.
증발기(4420)는 냉수 이동관(460)과 냉동용냉매 순환관(490)이 상하측에 각각 연결되는 증발기 내부공간을 가지는데, 증발기 내부공간은 저온 진공압 상태를 유지한다. 이와 같은 저온 진공압 상태의 증발기 내부공간으로 냉수(403)가 유입되어 분출된다. 분출된 냉수(403)는 냉동용냉매 순환관(490)을 통과하는 냉동용냉매(404)의 열을 빼앗으며 제1수증기(405)가 되는 한편, 잔여 냉수(403)는 증발기(4420)의 하부에 축적되어 냉수 이동관(460)을 통해 배출된다. 이와 같이 배출된 냉수(403)는 냉수 순환펌프(461)를 통해 냉수 이동관(460)을 다시 순환하게 되고, 제1수증기(405)는 흡수기(4410) 쪽으로 넘어가 LiBr냉매(401)에 의해 흡수되어 혼합용액(402)을 형성하게 된다.
한편 냉수(403)에 의해 열을 빼앗긴 냉동용냉매 순환관(490)의 냉동용냉매(404)는 냉동기능을 수행할 수 있는 저온 상태가 되는데, 냉동용냉매 순환관(490)은 온도조절장치(430)를 구비하여 냉동용냉매(404)의 온도를 조절하게 된다. 온도조절장치(430)는 용량조절형 분배기(421)와 직접 연결되어 필요시 고온 제2냉매(201)를 설정량 만큼 전달받게 되는 구조를 이루어진다. 냉동용냉매(404)와 열교환하는 고온 제2냉매(201)의 용량에 따라 냉동용냉매(404)의 온도가 조절된다.
발생기(4510)는 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 혼합용액(402)이 유입되는 것으로, 혼합용액(402) 내의 물 성분이 제2냉매 이동회로유닛(420)의 고온 제2냉매(201)에 의해 가열되어 증발되면서 제2수증기(406)가 되는 한편, 물 성분이 제거된 LiBr냉매(401)가 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 배출되어 흡수기(4410)로 전달된다.
응축기(4520)는 발생기(4510)로부터 전달되는 제2수증기(406)가 유입되는 것으로, 제2수증기(406)는 해수냉매 서브회로유닛(410)의 해수냉매(301)에 의해 액화되어 냉수(403)가 된다. 냉수(403)는 냉수 이동관(460)을 통해 배출되어 증발기(4420)로 전달된다.
본 발명의 실시예에 따른 흡수기(4410)와 증발기(4420), 발생기(4510)와 응축기(4520)는 도 7과 도 8에서와 같이 일부 연통되게 구획된 내부공간을 가지는 제1단일용기(440) 및 제2단일용기(450)에 각각 형성된다.
흡수기(4410)와 증발기(4420)는 제1단일용기(440)의 내부공간에 수직으로 배치되는 경계벽(441)에 의해 구획 형성된다. 경계벽(441)은 하부가 제1단일용기(440)에 결합되고 상부가 제1단일용기(440)와 분리되는 구조로 이루어져 흡수기(4410)와 증발기(4420)가 연통되도록 한다.
발생기(4510)와 응축기(4520)는 제2단일용기(450)의 내부공간에 경사지게 배치되는 레이어(451)에 의해 구획 형성된다. 레이어(451)는 하부 일단이 제2단일용기(450)에 결합되는 한편, 상부 일단이 제2단일용기(450)와 분리된 구조로 이루어져 발생기(4510)와 응축기(4520)가 연통되도록 한다. 레이어(451)의 구획에 따른 응축기측 내부공간을 해수냉매 서브회로유닛(410)이 통과하면서 발생기(4510)로부터 전달되는 제2수증기(406)가 응축된다. 응축된 냉수(403)는 레이어(451)를 따라 흘러 축적되고, 냉수 이동관(460)을 통해 배출되어 증발기(4420)로 전달된다.
이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.
따라서 본 발명은 상기한 실시 예에 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1 : 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치
100 : 선박기관 냉각유닛
101 : 제1냉매
110 : 선박기관
111 : 주기관
112 : 보조기계
120 : 청수냉각펌프
200 : 선박발전기유닛
201 : 제2냉매
220 : 예열기
230 : 가열기
240 : 터빈
250 : 발전기
260 : 재열기
270 : 응축기
280 : 드레인탱크
290 : 제2냉매펌프
300 : 해수냉매 메인회로유닛
301 : 해수냉매
320 : 해수냉매 냉각펌프
330 : 스쿠프
400 : 흡수식 냉동기 유닛
4001 : 흡수식 냉동 회로
401 : LiBr냉매
402 : 혼합용액
403 : 냉수
404 : 냉동용냉매
405 : 제1수증기
406 : 제2수증기
410 : 해수냉매 서브회로유닛
411 : 해수냉매 유량조절용 분배기
420 : 제2냉매 이동회로유닛
421 : 용량조절형 분배기
430 : 온도조절장치
440 : 제1단일용기
441 : 경계벽
4410 : 흡수기
4420 : 증발기
450 : 제2단일용기
451 : 레이어
4510 : 발생기
4520 : 응축기
460 : 냉수 이동관
461 : 냉수 순환펌프
470 : LiBr냉매 순환관
471 : 혼합용액 순환펌프
480 : 열교환기
490 : 냉동용냉매 순환관

Claims (5)

  1. 제1냉매(101)가 순환하면서 선박기관(110)을 냉각시키는 선박기관 냉각유닛(100);
    상기 제1냉매(101)와 열교환된 후 고온 제2 냉매(201)를 가열시키는 가열기(230)와, 상기 가열기(230)에 의해 가열되는 상기 고온 제2냉매(201)가 통과하는 터빈(240)과, 상기 터빈(240)과 연결되어 전기에너지를 생성하는 발전기(250)와, 상기 터빈(240)에서 배출되는 상기 고온 제2냉매(201)가 통과하는 재열기(260)와, 상기 재열기(260)를 통과한 상기 고온 제2냉매(201)와 해수 취수구를 통해 유입되는 해수냉매(301)가 열교환하는 응축기(270)를 포함하는 선박발전기유닛(200);
    선체 외부로부터 해수를 흡입하여 펌핑하는 것으로 상기 응축기(270)로 해수냉매(301)를 공급하는 해수냉매 냉각펌프(320)를 포함하도록 구성되어 상기 해수냉매(301)가 유입되어 설정 경로로 이동하면서 상기 선박발전기유닛(200)에서 배출된 상기 고온 제2냉매(201)를 냉각시키게 되는 해수냉매 메인회로유닛(300); 및
    흡수식 냉동 회로(4001)를 구비하여 설정영역에 대한 냉동을 수행하되, 상기 해수냉매 메인회로유닛(300)으로부터 분기되어 전달되는 상기 해수냉매(301)가 이동하는 해수냉매 서브회로유닛(410)과, 상기 선박발전기유닛(200)의 터빈(240)을 통과한 상기 제2냉매(201)의 일부를 전달받게 되고 상기 제2냉매(201)를 설정경로로 이동시킨 후 상기 선박발전기유닛(200)으로 재유입시키는 제2냉매 이동회로유닛(420)을 구비하는 흡수식 냉동기 유닛(400);을 포함하고,
    상기 해수냉매 서브회로유닛(410)이 내부를 통과하는 흡수기(4410)와 응축기(4520), 상기 제2냉매 이동회로유닛(420)이 내부를 통과하는 발생기(4510) 및, 설정영역을 냉동시키는 냉동용냉매(404)가 이동하는 냉동용냉매 순환관(490)이 내부를 통과하는 증발기(4420)를 LiBr냉매(401)와 냉수(403)가 설정패턴으로 순환하면서 냉동기능을 수행하며,
    상기 해수냉매 서브회로유닛(410)의 일측에는,
    상기 해수냉매 메인회로유닛(300)과 연동되어 설치되고 상기 해수냉매(301)의 일부를 상기 해수냉매 서브회로유닛(410)으로 전달하며 상기 해수냉매 서브회로유닛(410)으로 유입되는 상기 해수냉매(301)의 용량을 조절하는 해수냉매 유량조절용 분배기(411)가 구비되고,
    상기 제2냉매 이동회로유닛(420)의 일측에는,
    상기 터빈(240)에서 나온 상기 제2냉매(201)의 일부를 상기 제2냉매 이동회로유닛(420)으로 전달하고 나머지 일부는 상기 선박발전기유닛(200)의 재열기(260)로 전달하며 상기 흡수식 냉동기유닛(400)으로 분배되는 상기 제2냉매(201)의 용량을 조절하는 용량조절형 분배기(421)가 구비되는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형흡수식 냉동장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 흡수기(4410)는,
    LiBr냉매 순환관(470)이 상하측에 각각 연결되는 흡수기 내부공간이 저온 진공압 상태를 유지하게 되고, 상기 흡수기 내부공간으로 상기 LiBr냉매(401)가 분출되며, 상기 LiBr냉매(401)가 내부 수증기를 흡수한 혼합용액(402)이 형성되고, 상기 혼합용액(402)이 상기 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 배출되는 것이고,
    상기 증발기(4420)는,
    냉수 이동관(460)과 상기 냉동용냉매 순환관(490)이 상하측에 각각 연결되는 증발기 내부공간이 저온 진공압 상태를 유지하게 되고, 상기 증발기 내부공간으로 상기 냉수(403)가 유입되며, 상기 냉수(403)가 냉동용냉매(404)의 열을 빼앗으면서 제1수증기(405)가 되고, 잔여 냉수(403)는 하부에 축적되어 상기 냉수 이동관(460)을 통해 배출되는 것이며,
    상기 발생기(4510)는,
    상기 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 유입되는 상기 혼합용액(402) 내의 물 성분이 상기 고온 제2냉매(201)의 가열로 증발되어 제2수증기(406)가 되고, 물 성분이 제거된 상기 LiBr냉매(401)가 상기 LiBr냉매 순환관(470)을 통해 배출되는 것이고,
    상기 응축기(4520)는,
    상기 발생기(4510)로부터 전달되는 상기 제2수증기(406)가 상기 해수냉매 서브회로유닛(410)의 해수냉매(301)에 의해 액화되어 냉수(403)가 되고, 상기 냉수(403)가 상기 냉수 이동관(460)을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 흡수기(4410)와 증발기(4420), 상기 발생기(4510)와 응축기(4520)는,
    일부 연통되게 구획된 내부공간을 가지는 제1단일용기(440)와 제2단일용기(450)에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 발생기(4510)와 응축기(4520)는 경사진 레이어(451)에 의해 내부공간이 구획되고,
    상기 레이어(451)에 의한 구획으로 형성되는 응축기측 내부공간을 상기 해수냉매 서브회로유닛(410)이 통과하게 되되,
    상기 레이어(451)는,
    하부 일단이 상기 제2단일용기(450)에 결합되고 상부 일단이 상기 제2단일용기(450)와 분리된 구조로 이루어져 상기 발생기(4510)와 응축기(4520)가 연통되도록 하는 한편 액화된 상기 냉수(403)가 표면을 따라 냉수 이동관(460)을 통해 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치.
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