KR19980042568A - 흡수식 히트 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡수식 히트 펌프에 포함된 문제를 해결하기 위한 것이고, 본 발명의 목적은 열 교환기 파이프로부터 방출되는 냉매의 기화율을 증가시키고 그리고 냉매의 방출량의 분산을 제어하는 것이다. 본 발명에 따라서, 흡수액(B)으로부터 냉매(A)를 기화를 통해 분리하기 위한 정류기(2), 기화냉매를 응축을 통해 액화하기 위한 응축기(51), 열매체와 열 교환을 통해 응축기로부터 액화냉매를 기화하기 위한 증발기(52), 그리고 정류기로부터 공급되는 흡수액에 대하여 반응하도록 기화냉매를 흡수하기 위한 흡수기(5)로 구성되어 있다. 증발기는 수직방향으로 배치된 열 교환기 파이프(1)와, 열 교환기 파이프(1)의 내벽쪽으로 각각 냉매를 방출하기 위한 냉매 방출노즐(53)을 갖추고 있다. 각각의 냉매 방출 노즐은 열 교환기 파이프의 각각의 상부끝으로부터 소정 거리 아래로 변위된 위치에 배열되어 있다.

Description

흡수식 히트 펌프

(발명의 배경)

본 발명은 에어콘, 워터 히터 등과 함께 사용하기 위한 흡수식 히트 펌프에 관한 것이다.

본 발명자는 일본 특원평 7-292,756호에 이러한 타입의 흡수식 히트 펌프를 제안하였다. 이러한 흡수식 히트 펌프의 구조가 도 7에 도시되어 있는데, 부재번호(1)는 제안된 흡수식 히트 펌프를 나타낸다. 이러한 흡수식 히트 펌프(1)는 기화에 의해 흡수액(B)으로부터 냉매(A)를 분리하고 열 교환기 냉매(A)를 흡수하는 작동액를 가열하기 위한 재생기능과 기화냉매로부터 흡수액을 분리하는 기능를 갖춘 정류기(2)로 구성되어 있다. 더욱이, 흡수식 히트 펌프(1)는 응축을 통해 분리된 기화냉매(A)를 액화하는 응축기(3), 응축기(3)로부터 방출되는 액화냉매(A)가 공급되고 그리고 기화의 잠열과 그 외면을 접촉하는 외기등과 같은 열매체(C)를 빼앗으므로서 액화냉매(A)를 기화시키는 증발기(4), 그리고 냉매(A)가 기화되고 정류기(2)로부터 공급된 후에, 응축된 흡수액(B)에 대하여 반응하도록 증발기로부터의 기화냉매(A)를 야기하므로서 기화냉매(A)가 흡수액(B)에 흡수하기 위해 그리고 정류기(2)를 통해 냉매(A)를 흡수하는 흡수액(B)을 순환시키기 위한 흡수기(5)로 구성되어 있다.

정류기(2)는 원통형 정류탑(6)과, 냉매(A)를 흡수하는 흡수액(B)(냉매(A)를 흡수한 흡수액(B)은 이하 작동액(D)이라 함)을 가열하기 위한 가열부로서 버너(7)로 구비되고 정류탑(6)의 하부에 직접 연결된 재생기(8)와, 정류탑(6)의 중앙부에 실제로 구비되고 작동액(D)을 정류탑(6)에 산포하는 작동액 산포노즐(9)과, 재생기(8) 위에 배치된 부직포와 같은 충전재(10)와, 정류탑(6)내에서 충전재(10)의 상부끝 근처에 배치되고 버너(7)에 의해서 가열됨으로서 작동액(D)으로부터 분리되도록 기화하는 냉매(A)가 정류탑(6)의 상부에 도달할 때 냉매(A)를 냉각하고 응축하는 보조 응축기(11)를 포함하고 있다.

응축기(3)는 정류탑(6)에 실제로 평행하게 배치되며, 그리고 덕트(12)를 통해서 보조 응축기(11)의 하류측 끝과 연통이 유지되는 저장박스(13)와, 저장박스와 이격되어 저장박스(13) 아래에 배치된 냉매탱크(14)와, 저장박스(13)와 냉매탱크(14) 사이에 연통을 설정하기 위한 복수의 연통 파이프(15)와, 연통 파이프(15)를 감싸도록 그리고 저장박스(13)와 냉매탱크(14) 사이에 냉각수 통로(16)를 형성하도록 구비된 외장체(17)로 구성되어 있다.

응축기(3)는 보조 응축기(11)를 통해서 저장박스(13)내로 흐르는 냉매(A)를 연통 파이프(15)를 통해서 냉매탱크(14)로 가이드하고, 파이프(15)를 통과하는 동안, 냉매(A)는 연통 파이프(15)를 통해서 냉각수 통로(16)에서 흐르는 냉각수(E)(나중에 설명함)에 의해 응축되고 액화된다.

증발기(4)는 수직방향을 따라 배치된 복수의 열 교환기 파이프(18)와, 열 교환기 파이프(18)의 상단을 서로 연통상태로 연결하는 상부헤더(19)와, 열 교환기 파이프(18)의 하단을 서로 연통하도록 연결하는 하부헤더(20)와, 서로 이격되고 열 교환기 파이프(18)가 고정되어 연통을 유지하고 열 교환기 파이프(18)의 길이방향을 따라 배열된 다수의 열 교환기 핀(21)으로 구성되어 있다. 더욱이, 열 교환기 파이프(18)의 각각의 상단은 냉매 공급 파이프(22)를 통해서 냉매탱크(14)와 연통을 유지하고, 상부헤더(19)는 연통 파이프(23)를 통해서 흡수기(5)의 상단과 연통을 유지하며, 하부헤더(20)는 연통 파이프(25)를 통해서 흡수기(5)의 하단에 구비된 작동액 탱크(24)와 연통을 유지한다. 더욱이, 냉매 공급 파이프(22)의 하류측 끝과 증발기(4)의 열 교환기 파이프(18)의 각각의 상단 사이에서, 냉매(A)가 열 교환기 파이프(18)의 내면을 따라 적하(drip)하도록 냉매 공급 파이프(22)로부터 열 교환기 파이프(18)까지 액화냉매(A)를 분배하기 위한 냉매 적하수단(26)으로 구비되어 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 냉매 적하수단(26)은 열 교환기 파이프(18)의 상단을 따라 배열된 냉매 공급 헤더(27)와, 열 교환기 파이프(18)의 내부로 돌출하도록 공급헤더와 간격을 두고 냉매 공급헤더(27)에 구비된 냉매 공급노즐(28)과, 열 교환기 파이프(18)의 상단내에 구비되고 냉매 공급 노즐(28)로부터 열 교환기 파이프(18)의 내벽면을 따라 액화냉매(A)를 떨어지게 하는 가이드부재(29)로 구성되어 있다.

더 상세히 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 열 교환기 파이프(18)의 상단은 대경부(18a)를 갖추고 있고, 상부헤더(19)는 대경부(18a)와 기밀하게 연결되어 그 부분(18a)의 개방끝을 덮는다. 더욱이, 열 교환기 파이프(18)의 소경부(18b)에 대향하는 상부헤더(19)의 부분에서 열 교환기 파이프(18)와 상부헤더(19) 사이에 연통을 설정하는 관통구멍(19a)이 형성되어 있고, 관통구멍(19a)과 실제로 동일한 직경의 환현 가이드부재(29)는 열 교환기 파이프(18)의 소경부(18b)와 관통구멍(19a) 사이에 연통을 설정하도록 장착되어 있다.

가이드부재(29)는 상부헤더(19)에 기밀하게 연결된 상단을 갖추고 있고 그 하단은 열 교환기 파이프(18)의 소경부(18b)에 끼워져 열 교환기 파이프(18)의 대경부(18a)의 존재로 인해 가이드부재(29)와 상부헤더(19) 사이에 액화냉매(A)의 체류부(18c)가 형성되고 그리고 체류부(18c)내에 열 교환기 파이프(18)의 대경부(18a)의 측벽을 통과하는 공급노즐(28)의 상단이 위치된다.

더욱이, 가이드부재(29)의 하단에서, 가이드부재의 하단면 쪽으로 개방되도록 그리고 하단면으로부터 소정의 깊이만큼 뻗도록 가이드부재의 축방향을 따라 다수의 가이드홈(30)이 형성되어 있고, 이러한 가이드홈(30)을 통해서 상기한 체류부(18c)가 열 교환기 파이프(18)의 내부와 연통을 유지한다.

흡수기(5)는 증발기의 상부헤더(19)에 연결되는 연통 파이프(23)에 연결되는 흡수액 적하수단(31)과, 흡수액 적하수단과 이격된 관계로 아래에 배치되고 기화냉매(A)에 대한 반응의 결과로서 냉매를 흡수하는 흡수액(B)(즉, 작동액(D))이 저장되는 작동액 탱크(24)와, 흡수액 적하수단(31)과 작동액 탱크(24) 사이에 연통을 설정하는 복수의 연통 파이프(32)와, 내부압력을 감소시키므로서 각각의 열 교환기 파이프(18)에서 기화되는 냉매(A)를 흡수하며 흡수액 적하수단과 작동액 탱크(24) 사이에서 냉각수 통로(33)를 형성하도록 연통 파이프(32)를 둘러싸는 외장체(34)로 구성되어 있다.

더욱이, 흡수액 적하수단(31)은 재생기(8)에 의해 응축된 흡수액(B)을 공급하기 위해서 흡수액 공급 파이프(35)에 연결된 상부를 갖추고 있고 내부공간을 2개의 부분으로 상하로 나누도록 배치된 분산판으로 구비되어 있다. 더욱이, 상기한 연통 파이프(23)는 분산판(36) 아래의 위치에서 이러한 적하수단(31)에 연결되고, 이러한 연통 파이프(23)를 통해서, 증발기(4)에 의해 기화된 냉매(A)가 공급된다.

작동액 탱크(24)는 작동액 복귀 파이프(37)를 통해서 작동액 산포노즐(9)과 연통을 유지하고 복귀 파이프(37)의 중간 부분에서 작동액 탱크(24)에 저장된 작동액을 작동액 산포노즐(9)로 공급하기 위한 작동액 순환펌프(38)가 구비되어 있다.

흡수기(5)의 외장체(34)의 상단과 응축기(3)의 외장체(17)의 하단 사이에서, 그 사이의 연통을 설정하는 연통 파이프(39)로 구비되어 있고 외장체(17)의 상단과 보조 응축기(11) 사이에서, 연통 파이프(40)가 구비되어 그 사이에 연통을 설정한다. 더욱이, 보조 응축기(11)와 외장체(34)의 하단 사이에서, 연통 파이프(41)가 구비되어 그 사이에 연통을 설정하고 냉각수의 순환을 위한 폐회로가 외장체(34), 연통 파이프(39), 외장체(17), 연결 파이프(40), 보조 응축기(11) 그리고 연통 파이프(41)에 의해 형성된다. 연통 파이프(41)의 중간 부분에서, 난방용 실내기(room unit)(42)와 냉각수(E)를 순환시키는 냉각수 순환펌프(43)로 구비되어 있다.

도 7에서, 부재번호(44)는 액화냉매(A)를 공급하도록 냉매공급 파이프(22) 중간에 구비된 냉매 순환펌프를 나타내고, 부재번호(45)는 흡수액 공급 파이프(35)와 작동액 복귀 파이프(37) 사이에 열 교환하도록 삽입되는 열 교환기이고, 부재번호(46)는 열매체(C)로서 외기를 증발기(4)로 공급하기 위한 송풍기이다.

본 발명자에 의해 제안된 상기한 구조의 흡수식 히트 펌프(1)에서, 냉매 순환펌프(44)에 의해 냉매탱크(14)로부터 공급된 액화냉매(A)는 증발기(4) 위에 구비된 냉매 적하수단(26)에 공급된다.

냉매 적하수단(26)에서, 액화냉매(A)는 냉매 공급헤더(27)와 각각의 냉매공급노즐(28)을 통해서 체류부(26)에 분배된다. 그리고, 체류부(18c)에 공급된 액화냉매(A)는 각각의 열 교환기 파이프(18)의 내벽면을 따라 아래로 흐르도록 적하되고, 그리고 열매체(C)로서 외기가 열 교환기 핀(21) 그리고 열 교환기 파이프(18)의 표면과 접촉하므로서, 열 교환 작용이 열 교환기 파이프(18)의 내벽면을 따라 아래로 흐르는 액화냉매(A)와 외기(C) 사이에 수행되어, 기화의 잠열의 외기(C)를 탈취하므로서 기화되는 액화냉매(A)는 열 교환기 파이프(18)내에서 위로 움직이고, 그리고 열 교환기 파이프(18)의 상단에서 상부헤더(19)에 의해 수집된 후에 흡수기(5)에 공급된다.

흡수기(5)에 공급된 기화냉매(A)는 재생기(8)로부터 흡수액(B)과 접촉되어 흡수액(B)내로 흡수되어 작동액(D)이 된다. 더욱이, 작동액(D)은 정류탑(6)하에서 버너(7)에 의해 가열된 정류탑(6)내로 산포되도록 작동액 순환펌프(38)를 통해 작동액 산포노즐(9)에 공급되고 냉매(A)의 기화로 작동액(D)은 흡수액(B)과 냉매(A)내로 분리된다.

그러므로, 냉매(A)는 보조 응축기(11)와 응축기(3)를 통과하는 동안 냉각수(E)로 열 교환하고, 더욱이 흡수기(5)를 통과하는 동안, 외기로부터 흡수된 열이 냉각수(E)에 주어진다.

따라서, 냉각수(E)는 점차 가열되는 한편, 흡수기(5), 응축기(3) 그리고 보조 응축기(11)를 통해 순환되고 가열을 위해 난방용 실내기(42)로 공급된다.

흡수식 히트 펌프(1)의 경우에, 외기(C)의 열 에너지의 흡수를 통해 냉각수(E)를 가열하므로서 버너(7)로부터 발생된 열량의 1.3배 이상 실내기(42)로부터 열 복사량을 증가시킬 수 있다.

흡수기(5)의 경우에, 열 교환기 파이프(18)내의 기화냉매(A)는 흡수기(5)의 내부압력을 감소시키므로서 파이프(18)의 상단으로부터 흡수기(5)내로 흡수되고 그리고 열 교환기 파이프(18)내의 압력이 냉매(A)의 기화로 인해 증가하는 경향이 있으므로, 그 하단으로부터 그 상단을 경유하여 흡수기(5)쪽으로의 공기흐름은 열 교환기 파이프(18)내에서 발생된다.

증발기(4)는 액화냉매(A)가 상단으로부터 열 교환기 파이프(18)의 내벽면을 따라 아래로 적하하도록 구성되지만, 냉매(A)의 기화량이 클 때, 열 교환기 파이프(18)에서의 압력이 점차 증가하고 공기 히름의 속도가 가속되므로, 열 교환기 파이프(18)의 상단에 적하되는 냉매(A)는 냉매의 기화전에 공기흐름에 의해 흡수기(5)에 공급되어 증발기(4)에서 냉매의 열 흡수 효율을 감소시킨다.

또한, 냉매(A)가 체류부(18c)에 일단 저장된 후 체류부(18c) 아래에 형성된 가이드 홈(30)을 통해 적하되는 배열로 인해, 적하량은 열 교환기 파이프(18)내에서 압력의 변화에 의해 영향을 받기 쉬우며 냉매(A)의 적하량은 크게 흩어지는 경우가 있다.

본 발명은 본 발명자에 의해 이루어진 상기한 제안을 포함한 문제점의 관점에서 이루어졌다.

본 발명의 제1 목적은 흡수식 히트 펌프의 열 교환기 파이프내로 방출되는 냉매의 기화율을 증가시킬 수 있는 흡수식 히트 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 냉매의 방출량을 가능한한 많이 제어할 수 있는 흡수식 히트 펌프를 제공하는 것이다.

도 7에 도시된 흡수식 히트 펌프의 경우에, 이슬응축이 증발기(4)의 열 교환기 핀(21)의 표면에 발생하고 가끔 물방울이 핀(21)의 표면에 부착하고 그리고 상기한 흡수식 히트 펌프(1)의 경우에 상기한 물방울은 열 교환기 핀(21)의 표면에 체류한다는 문제가 있다.

그러므로, 물방울이 열 교환기 핀(21)의 표면에 체류하면, 물방울이 체류하는 부분에서 열 전달이 방해받아서 증발기(4)의 열 교환 효율은 강하되어 흡수식 히트 펌프의 열교환 효율에 영향을 미친다.

더욱이, 물방울이 저온의 냉매의 기화에 의한 열 교환기 핀(21)의 냉각으로 인해 열 교환기 핀(21)의 표면에 체류하면, 물방울은 가끔 냉동되고 그리고 열 교환기 핀(21)에 물방울의 부착은 이러한 냉동에 의해 더 가속되어 이들을 제거하는데 어려울 뿐만 아니라 냉동된 부분은 열 교환기 핀(21)을 따라 발생된 열 매체의 흐름통로를 좁게 하여 흐름통로 저항을 증가시키고 이것은 외기(C)와 열 교환기 핀(21) 사이의 열 교환 효율을 더 강하시킨다.

더욱이, 외기(C)의 흐름이 열 교환기 핀(2)에 평행하게 되고 그리고 열 교환기 핀(21)을 따라 외기의 흐름이 제한된 흐름으로 되는 문제가 있어서 얇은 적층흐름 경계층이 핀(21)의 표면에 형성되고 이에 따라 외기와 열 교환기 핀(21) 사이의 열전달량은 감소된다.

따라서, 본 발명의 다른 목적은 증발기의 열 교환기 핀과 열 매체 사이에서 열 교환 효율의 저하를 방지하는 것이다.

도 1은 본 발명의 하나의 모드에 따라서 흡수식 히트 펌프의 전체적인 시스템의 블럭 다이어그램;

도 2는 본 발명의 히트 펌프의 모드에 따라서 증발기의 개략적인 블럭 다이어그램;

도 3은 본 발명의 하나의 모드에 따라서 냉매 방출노즐을 도시하는 일부 누락된 확대 단면도;

도 4는 본 발명의 하나의 모드에 따라서 냉매 방출노즐을 도시하는 일부 누락된 확대 단면도;

도 5는 본 발명의 하나의 모드에 따라서 증발기의 외형의 일부의 정면도;

도 6은 본 발명의 하나의 모드에 따라서 증발기의 수정된 개략적인 블럭 다이어그램;

도 7은 본 발명 이전에 제안된 흡수식 히트 펌프의 시스템 블럭 다이어그램;

도 8은 본 출원인에 의해 이전에 제안된 흡수식 히트 펌프의 증발기의 개략적인 블럭 다이어그램; 그리고

도 9는 본 출원인에 의해 이전에 제안된 흡수식 히트 펌프의 증발기의 냉매 방출부의 상세한 다이어그램;

본 발명의 상기 제1 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 제1 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프는 흡수액으로부터 기화에 의해 냉매를 분리하고 그리고 열 교환 냉매를 흡수하는 흡수액을 가열하기 위한 가열부를 갖춘 정류기, 분리된 기화냉매를 응축하고 액화하기 위한 응축기, 응축기로부터 액화냉매가 공급되고 그리고 열 매체가 그 외면과 접촉하여 그 열 교환을 통해서 냉매를 기화하는 증발기와, 정류기로부터 흡수액에 대하여 반응하도록 증발기로부터 기화냉매가 공급되므로서 냉매가 흡수액에 흡수되도록 하고 그리고 정류기를 통해서 냉매를 흡수하는 흡수액을 순환시키기 위한 흡수기로 구성되어 있고, 여기에서, 증발기는 수직방향을 따라 배치된 열 교환기 파이프와, 각각의 열 교환기 파이프의 내벽쪽으로 액화냉매를 방출하는 냉매 방출노즐로 구성되어 있고, 노즐은 각각의 열 교환기 파이프의 상단으로부터 소정거리 아래쪽으로 변위된 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 목적을 달성하기 위해서 제안된 본 발명의 제2 실시예로서, 흡수액으로부터 기화에 의해 냉매를 분리하고 그리고 열 교환 냉매를 흡수하는 흡수액을 가열하기 위한 가열부를 갖춘 정류기, 분리된 기화냉매를 응축하고 액화하기 위한 응축기, 응축기로부터 액화냉매가 공급되고 그리고 열 매체가 그 외면과 접촉하여 그 열 교환을 통해서 냉매를 기화하는 증발기와, 서로에 대하여 반응하도록 정류기로부터 흡수액과 증발기로부터 기화냉매가 공급되므로서 냉매가 흡수액에 흡수되도록 하고 그리고 정류기를 통해서 냉매를 흡수하는 흡수액을 순환시키기 위한 흡수기로 구성되어 있고, 여기에서, 증발기는 수직방향을 따라 배치된 열 교환기 파이프와, 각각의 열 교환기 파이프의 내벽쪽으로 액화냉매를 방출하기 위해 냉매방출구멍을 각각 갖춘 냉매 방출노즐로 구성되어 있고, 냉매 방출노즐구멍은 각각의 열 교환기 파이프의 상단으로부터 소정거리 아래쪽으로 변위된 위치에 구비되고 그리고 내벽으로부터 약 5mm 이하의 간격을 두고 열 교환기 파이프의 내벽에 대향하여 유지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프는 본 발명의 상기 제2 목적을 달성하기 위한 구성으로서 제1 실시예에 따른 장치에서 냉매 방출노즐은 각각의 열 교환기 파이프의 하부의 아래쪽으로 돌출하는 U자형 파이프의 한끝에 직접 연결되어 있고, U자형 파이프의 다른 끝은 탱크에서 저장된 냉매의 수준이 각각의 냉매 방출노즐보다 높게 유지되는 방식으로 응축기로부터 공급된 액화냉매를 저장하기 위한 냉매탱크에 연결된다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프는, 흡수액으로부터 냉매를 분리하도록 열 교환 냉매를 흡수하는 흡수액을 가열하기 위한 가열부를 갖춘 정류기, 열매체가 외면과 접촉되어 열 교환을 통해 냉매를 기화하기 위한 증발기, 그리고 서로에 대하여 반응하도록 정류기로부터 흡수액과 증발기로부터 기화냉매가 공급되므로서 냉매가 흡수액에 흡수되도록 하고 그리고 정류기를 통해서 냉매를 흡수하는 흡수액을 순환시키기 위한 흡수기로 구성되어 있고, 여기에서, 증발기는 위로 서있는 열전달 파이프와 서로 이격된 관계로 열 교환기 파이프의 외면에 부착된 다수의 열전달핀으로 구성되어 있다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프는 본 발명의 제4 실시예의 구조에서 각각의 열 교환기 파이프의 수평면에 대한 경사각은 15°내지 50°의 각도범위에서 설정된다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프는 본 발명의 제4 실시예의 구조에서 각각의 열 교환기 핀은 하부 에지를 따라서 서로 이격된 관계로 하부에지로부터 위로 뻗은 복수의 슬릿을 갖추고 있다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프는 본 발명의 제6 실시예의 구조에서 열 교환기 핀과 함께 형성된 슬롯은 수직으로 겹쳐지는 관계로 위치된다.

본 발명의 제8 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프는 본 발명의 제6 실시예의 구조에서 열 교환기 핀의 슬릿을 형성하는 에지부분은 아래쪽으로 불룩하도록 구부러진다.

(바람직한 실시예)

본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

설명을 통해서 도 7 내지 도 9에 대하여 동일 부재는 동일 부호를 부여한다.

도 1에서, 부재번호(50)는 이러한 모드에 따라서 흡수식 히트 펌프를 나타내는데, 이것은 기화에 의해서 흡수액(B)(작동액(D))을 분리하기 위해서 가열부로 구비된 정류기(2)와, 분리된 기화냉매를 응축하고 액화하기 위한 응축기(51)와, 응축기(51)로부터 방출된 액화냉매(A)가 공급되고 그리고 외면과 접촉되는 외기(C)와 열교환을 통해 액화냉매(A)를 기화시키는 증발기(52)와, 이 증발기(52)로부터 공급되는 기화냉매(A)와 상기 정류기(2)로부터 공급되는 흡수액(B)을 반응시켜 흡수액(B)이 냉매(A)를 흡수하도록 하고, 냉매(A)를 흡수한 흡수액(B)(즉, 작동액(D))을 순환시키기 위해 정류기(2)를 통해 순환시키기 위한 흡수기(5)로 구성되어 있고, 증발기(52)는 직립한 복수의 열 교환기 파이프(18)와 열 교환기 파이프(18)의 내벽쪽으로 각각 액화냉매(A)를 방출하기 위한 복수의 냉매 방출노즐(53)로 구비되어 있고, 각각의 냉매 방출노즐(53)은 각각의 열 교환기 파이프(18)의 상단으로부터 소정거리 아래로 위치한 위치에 구비된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 냉매 방출노즐(53)은 열 교환기 파이프(18)의 상단으로부터 소정거리 아래로 변위된 위치에 열 교환기 파이프(18)의 내벽쪽으로 액화냉매(A)를 방출하기 위해서 냉매 방출구멍(53a)으로 구비되어 있고 내벽면으로부터 약 5mm 이하의 갭(g)을 두고 열 교환기 파이프(18)의 내벽면과 대향한 관계로 유지되어 있다.

다음에, 상기한 요소들을 더 상세히 설명하면, 응축기(51)는 흡수기(5)의 냉각수 통로(33)와 연통하도록 되어 있고, 냉각수 순환 시스템은 냉각수 통로(33)와 실내기(42) 사이에 연통을 설정하기 위해 연통 파이프(41)와 연통 파이프(40)로 이루어져 있다.

더욱이, 응축기(51)의 하류에, 응축기(51)에 의해 응축되고 액화되는 냉매(A)를 저장하기 위해서 냉매탱크(54)가 연결되어 있고 냉매탱크(54)의 냉매 유출부에, 이하 설명하는 바와 같이 U자형 파이프(55)를 통해 냉매 방출노즐(53)이 연결된다.

냉매 방출노즐(53)은 열 교환기 파이프(18)의 하부로부터 돌출한 U자형 파이프(55)의 한끝에 직접 연결되고 냉매탱크(54)는 U자형 파이프(55)의 다른끝에 직접 연결되어 냉매탱크(54)에 저장된 액화냉매(A)는 사이펀 현상으로 인해 U자형 파이프(55)를 통해 냉매 방출노즐(53)에 공급된다.

더욱이, U자형 파이프(55)는 각각의 열 교환기 파이프(18)를 위해 구비되고 상기한 냉매 방출노즐(53)은 함께 일체로 형성되어 있다. 더욱이, 이것은 열 교환기 파이프(18) 외부로 돌출하는 복수의 방출 파이프(55a)와, 방출 파이프(55a)를 따라 연통을 설정하기 위한 분배헤더(55b)와, 분배헤더(55b)와 냉매탱크(54) 사이에 연통을 설정하기 위한 연통 파이프(55c)로 구성되어 있고 전체적으로 볼 때 아래쪽으로 만곡된 U자형으로 되어 있다.

더욱이, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매방출노즐(53)은 소정거리만큼 열 교환기 파이프(18)의 상단으로부터 아래쪽으로 변위된 위치에 위치하며(본 예에서 열 교환기 파이프(18)의 길이의 중간부분), 냉매탱크(54)의 하단은 냉매방출노즐(53)보다 높게 위치하여 여기에 저장된 액화냉매(A)의 수준은 항상 냉매 방출노즐(53 위의 위치에 유지된다.

냉매 방출노즐(53)이 소정거리만큼 열 교환기 파이프(18)의 상단으로부터 아래쪽으로 변위된 위치에 구비되는 이유는 액화냉매(A)가 직립한 열 교환기 파이프(18)의 내벽면 쪽으로 방출되게 하므로서, 기화되지 않은 액체방울같은 냉매(A)가 열 교환기 파이프(18)의 상부쪽으로 이송될지라도, 액체방울같은 냉매(A)는 열 교환기 파이프(18)의 상부끝에 도달하기 전에 멈추며, 열 교환기 파이프(18)의 내벽에 부착되어 그후 떨어지는 과정에서 액체방울같은 냉매(A)는 열 교환기 파이프(18)의 벽을 통한 외기(C)로서 열교환되어 기화되는 것이다.

이러한 현상은 액화냉매(A)를 위한 메인 기화구역이 열 교환기 파이프(18)의 중간부분 아래에 구비되어 중간부분 위의 구역에서 기화량은 작게 되어 열 교환기 파이프(18)내의 압력이 감소하고 그리고 이러한 압력감소에 의해 열 교환기 파이프(18)내에서 공기흐름의 유동속도는 지연되는 것으로 알 수 있다.

따라서, 흡수기(5)내로의 기화되지 않은 냉매(A)의 공급은 제어되어 열 교환기 파이프(18)내에서 냉매(A)의 기화량을 증가시킨다.

더욱이, 냉매 방출노즐(53)과 냉매탱크(54)가 U자형 파이프를 통해서 연결되고 냉매탱크(54)가 냉매 방출노즐(53)보다 높게 위치하는 이유는 이렇게 하므로서 양부재(53, 54) 사이의 부분은 항상 액체밀봉상태를 유지하며 냉매탱크(54)내에서 액화냉매(A)에 대한 열 교환기 파이프(18)내에서의 압력 변화의 영향은 제어되고 각각의 열 교환기 파이프(18)에 구비되는 냉매 방출노즐(53)의 각각에 대하여 냉매(A)의 공급 압력은 냉매 방출노즐(53)과 냉매탱크(54) 사이에서 헤드 압력차와 동일하게 하여 일정해지고 그러므로 이들 장치를 근거로 상승작용에 의해서 각각의 노즐(53)로부터의 냉매(A)의 방출량은 특히 냉매방출흐름이 작은 상태에서 균일하게 되고 헤드압력차를 근거로 한 냉매(A)의 공급을 수행하므로서 지금가지 필요했던 냉매 순환펌프(44)를 누락시킬 수 있다.

더욱이, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상단 근처의 냉매 방출노즐(53)의 측벽에서, 열 교환기 파이프(18)의 내벽면쪽으로 개방된 냉매방출구멍(53a)이 형성되고 그리고 노즐(53)의 상단이 열 교환기 파이프(18)의 내벽면에 인접하여 구비되므로, 냉매방출구멍(53a)은 소정의 간격보다 작은 갭(g)을 두고 열 교환기 파이프(18)의 내벽면에 대향하여 유지된다.

갭(g)의 크기는 사용되는 냉매의 점성과 온도에 의존하지만 통상의 사용범위는 약 5mm 이하로 설정된다.

갭(g)이 약 5mm 이하로 설정되는 이유는, 액화냉매(A)가 냉매 방출구멍(53a)으로부터 열 교환기 파이프(18)의 내벽쪽으로 방출될 때, 액화냉매(A)는 표면장력으로 인해 열 교환기 파이프(18)의 내벽과 냉매방출노즐(53) 사이에 유지되고 그리고 예를 들면 열 교환기 파이프(18)내에서 상승하는 공기흐름이 크면, 기화되지 않은 냉매(A)는 표면장력이 최대로 되어 위쪽으로 흡입되는 것이 방지되는 한편, 냉매방출구멍(53a)으로부터 방출된 냉매(A)는 냉매 방출 파이프(53)의 외면을 따라 떨어지는 것이 방지된다.

냉매 방출 파이프(53)의 외면을 따라 떨어지는 액화냉매(A)는 기화되지 않고 그리고 외기(C)의 기화 잠열을 빼앗지 못하므로 사용될 수 없다.

더욱이, 도 3에 도시된 바와 같이, 열 교환기 파이프(18)의 내벽면에서, 열 교환기 파이프(18)의 전체적인 내벽면상에 매우 얇은 두게의 나선형 홈(R)(널링 공구같은 요철 형상도 가능)이 형성되어 있고 이러한 나선형 홈(R)의 모세관 작용으로 인해 액화냉매(A)는 적절한 방식으로 열 교환기 파이프(18)의 내벽면에 부착하고, 내벽면을 따라 원활하게 확장되어 액화냉매(A)의 원활한 기화가 수행된다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 열 교환기 파이프(18)의 외주면에 장착되는 열 교환기 핀(21)은 열 교환기 파이프(18)의 길이방향으로 소정의 간격으로 다수 구비되어 있다. 각각의 이들 열 교환기 핀(21)은 열 교환기 파이프(18)의 표면과 접촉되는 보스(21a)의 형성으로 수평면에 대하여 경사져서 배열되어 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 열 교환기 파이프(18)는 보스내에 삽입된다.

열 교환기 핀(21)의 경사각도는 도 3에 도시된 바와 같이 설정되어 있고, 열 교환기 파이프(18)의 표면과 접촉되는 외기(C)의 흐름방향의 하류측은 핀(21)의 하부측이며, 더욱이 보스(21a)는 열 교환기 핀(21)과 열 교환기 파이프(18) 사이에서 자체의 열 전달 표면을 형성하고 그리고 아래쪽에 위치한 열 교환기 핀(21)과 접촉되어 모든 핀(21) 사이에서 간격을 일정하게 유지한다.

열 교환기 핀(21)이 경사져서 유지되는 이유는 열 교환기 파이프(18)의 표면 그리고 열 교환기 핀(21)의 표면이 사용되는 환경의 온도와 습도에 따라서 응축된 이슬로 덮힐 때, 결과적으로 물방울이 경사진 열 교환기 핀(21)에 의해 하류쪽으로 유입되어 이들이 핀(21)의 하부에지로부터 떨어지게 하여 물방울이 핀(21)의 표면에 체류하는 것을 방지하고, 외기(C)의 흐름이 방해받지 않게 하고 그리고 열 교환기 핀(21)의 열 교환면적이 감소되는 것을 방지한다.

물방울이 강제로 열 교환기 핀(21)에 체류할 때, 이들은 외기의 조건에 따라서 냉동되기 시작하고 모든 핀(21)을 따라 형성된 외기(C)의 유동통로는 좁아져서 열 교환 효율을 더 낮추고 그러므로 전체적인 단계에서 물방울을 떨어지게 하므로서 물방울을 제거할 필요가 있다.

더욱이, 외기(C)의 흐름에 대하여 열 교환기 핀(21)의 경사로 인해, 외기(C)의 흐름은 도 3에서 X로 도시된 바와 같이, 핀의 상류끝 근처에서 열 교환기 핀(21)의 상부면의 쪽에서 난류가 되게 하여 핀(21)의 표면을 흐르는 외기(C)는 교반되고 그러므로 열 교환기 핀(21)과 외기(C) 사이에 열 교환 효율을 증가시킨다.

열 교환기 핀(21)의 경사각(α)은 15°내지 50°의 범위가 바람직하다.

열 교환기 핀(21)의 경사각(α)이 상기한 범위에 설정되는 이유는, 각도가 15°이하이면 물방울의 표면장력으로 인해 열 교환기 핀(21)에 물의 부착은 강해져서 핀(21)의 표면으로부터 물방울의 분리는 매끄럽게 이루어지지 않는 한편, 50°를 넘으면, 모든 열 교환기 핀(21)을 따라 형성된 외기의 흐름통로는 흐름통로가 강제로 급격히 구부러져서 좁아지고 증발기(52) 자체의 통기성이 나빠지므로 증발기의 열 교환기 효율이 낮아진다.

또한, 이러한 예에서, 모든 인접하는 2개의 열 교환기 파이프(18) 사이에 위치한 각각의 열 교환기 핀(21)의 에지의 일부분에서 핀(21)의 에지로부터 소정의 깊이의 슬롯(56)이 형성되어 있다.

이러한 슬릿(56)은 예를 들면 약 10mm의 깊이와 약 4mm의 폭을 갖추고 있다. 이러한 슬릿(56)이 형성된 이유는 이렇게 하므로서, 열 교환기 핀(21)의 하부에지와 슬릿(56)의 수직측 에지 양자의 교차지점에서 돌출에지를 형성하고 이들 돌출에지는 물방울의 표면장력을 근거로 냉매(A)의 물방울(H)의 접착력을 파괴하는 계기로서 작용하여 물방울의 낙하는 가속된다.

더욱이, 열 교환기 핀(21)에 형성된 슬릿(56)은 수직방향으로 각각 서로 겹쳐지도록 이루어져서 상부 열 교환기 핀(21)의 슬릿(56)으로부터 떨어지는 물방울(H)은 하부 열 교환기 핀(21)의 대응 슬릿(56)에서 다른 물방울(H)에 대해 흐르거나 또는 함께 결합하여 더 커져서 물방울의 낙하를 촉진한다.

더욱이, 슬릿(56)이 열 교환기 핀(21)의 각각에 형성되어 각각의 열 교환기 핀(21)의 하부에지가 열 교환기 파이프(18)에 각각 대응하는 부분으로 나누어지므로, 이들 부분의 하부에지가 아래로 구부러져서 도 6에 도시된 바와 같이, 슬릿(56)을 따라 만곡된 표면을 형성하면, 각각의 열 교환기 핀(21)의 표면에 부착된 물방울(H)이 만곡된 표면을 따라 강제로 슬릿(56)쪽으로 구름가능하여 물방울(H)의 낙하는 더 촉진된다.

상기한 흡수식 히트 펌프(50)의 경우에, 열 교환기 핀(21)이 열 교환기 파이프(18)의 각각에 경사져서 부착되므로, 열 교환기 파이프(18)의 표면 또는 각각의 열 교환기 핀(21)의 표면은 응축 이슬로 덮힐 때, 결과적으로 물방울(H)은 핀(21)의 경사로 인해 하류측으로 유도되며 그 하부에지로부터 낙하하게 된다.

더욱이, 물방울이 표면장력으로 인해서 하부에지로부터 분리되지 않고 열 교환기 핀(21)에 체류할지라도, 물방울 자체는 점차 모아지고 일정한 질량으로 성장하여 이러한 물방울 질량은 열 교환기 핀(21)의 에지를 따라 뻗어서 에지에 형성된 슬릿(56)에 도달하고 그리고 열 교환기 핀(21)과 슬릿(56)의 수직측 에지(56a)의 교차지점에 형성된 돌출에지와 접촉하게 될 때, 물방울 질량의 표면장력의 균형은 잃게 되고 이러한 계기로서 작용하는 현상으로, 물방울 질량의 일부는 열 교환기 핀(21)으로부터 분리된다.

그러므로, 물방울 질량의 표면장력의 균형이 질량의 일부분에서 잃고 그리고 물방울 질량이 낙하하기 시작할 때, 질량의 그 부분은 열 교환기 핀(21)으로부터 연속적으로 낙하하게 된다.

본 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프(50)의 경우에, 액화냉매(A)는 외기로부터 열을 흡수하도록 기화되는데, 액화냉매(A)는 직립으로 서있는 열 교환기 파이프(18)의 길이의 중간부분의 내벽면쪽으로 방출되므로, 기화되지 않은 액체방울 형태의 냉매(A)가 위로 이송될지라도, 열 교환기 파이프(18)의 상부에서 냉매(A)의 기화량은 작고 그리고 내압은 비교적 낮아서 액체방울 형태의 냉매(A)는 열 교환기 파이프(18)의 상단에 도달하기 전에 위로 움직이는 것이 방지되고 파이프(18)의 내벽에 부착되어 이래로 움직이기 시작하고 하향운동동안에 기화되어 결과적으로, 파이프(18)의 벽을 통해 외기(C)와 열교환한다.

결과적으로, 흡수기(5)로의 기화되지 않은 냉매(A)의 공급은 제어되어 열 교환기 파이프(18)에서 냉매(A)의 기화량을 증가시켜 증발기(52)의 열 교환기 성능을 강화시킨다.

또한, 상기한 냉매 방출구멍(53a)이 5mm 이하의 갭(g)을 두고 열 교환기 파이프(18)의 내벽에 대향되어 있으므로, 냉매방출구멍으로부터 방출된 액화냉매(A)는 최대의 표면장력으로 열 교환기 파이프(18)의 내벽면과 냉매 방출노즐(53) 사이에 유지되고, 열 교환기 파이프(18)에서 상승하는 공기흐름량이 클 때, 기화되지 않은 냉매(A)는 위로 흡입되는 것이 방지되는 한편, 상승하는 공기흐름량이 작을 때, 구멍(53a)으로부터 방출된 냉매(A)는 냉매 방출 파이프(53)의 외면을 따라 아래로 떨어지는 것이 방지된다.

따라서, 이러한 관점에서, 액화냉매(A)의 기화량은 확실하게 되어 증발기(52)의 열 교환 효율이 증가한다.

동시에, 본 발명의 본 실시예의 경우에, 액화냉매(A)를 노즐(53)로 공급하기 위한 냉매탱크(54)와 냉매 방출노즐(53)이 U자형 파이프(55)를 통해서 서로 연통을 유지하고 냉매탱크(54)가 냉매 방출노즐(53)보다 높게 위치한다는 사실로 인해, 2개의 요소 사이의 부분은 항상 액체 밀봉되어 냉매탱크(54)에서 액화냉매(A)의 열 교환기 파이프(18)에서의 압력변동의 영향은 제어되고 그리고 각각의 열 교환기 파이프(18)에 대응하여 구비된 각각의 냉매 방출노즐(53)에 대하여 냉매공급압력이 노즐(53)과 탱트(54) 사이의 높이 차이에 의해 야기된 수두압의 차이를 근거로 일정하게 유지되므로, 각각의 방출노즐(53)로부터 냉매(A)의 방출량은 특히 방출량이 크지 않을 때 이들 요소의 상승작용에 의해 균일하게 된다.

더욱이, 냉매(A)의 공급이 수두압 차이를 근거로 수행되므로, 지금까지 필요했고 냉매순환펌프(44)의 설비는 더 이상 필요치 않는데 결과적으로 소형화를 촉진하고 제작비용의 감소를 야기한다.

더욱이, 상기한 실시예에서 도시된 각 구성부재의 여러가지 형상이나 조합은 단지 일예에 불과하고 그러므로 여러가지 설계요구 등을 기초로 여러가지 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기한 실시예에서 냉매탱크(54)가 냉매 방출노즐(53)보다 높은 위치에 있어서 냉매순환펌프(44)의 사용을 제거하지만, 통상과 같이 냉매탱크(54)를 냉매 방출노즐(53) 아래에 배치할 수 있고 그리고 냉매(A)는 냉매순환펌프(44)를 통해서 노즐(53)에 공급될 수 있다.

하지만, 상기한 경우에, 냉매(A)의 공급이 냉매순환펌프(44)의 맥동 등에 의해 불규칙적으로 되지만 기화량의 증가의 효과는 열 교환기 파이프(18)의 각각의 상단으로부터 아래쪽으로 변위된 위치에 냉매 방출노즐(53)의 장치에 의해 충분히 달성될 수 있다.

열 교환기 파이프(18)에 대하여 냉매 방출노즐(53)의 위치에 관하여는, 열 교환기 파이프(18)의 길이의 중간 부분에 항상 한정되는 것은 아니고 열 교환기 파이프(18)에서 공기흐름의 속도를 근거로 수직방향으로 위치를 조절할 수 있다.

더욱이, 동일한 실시예에서, 각각의 열 교환기 핀(21)이 경사져 있고 또는 핀(21)으로부터 물방울의 제거는 슬릿의 설비에 의해 촉진되는 구조가 도시되어 있지만 수평으로 이루어질 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따라서 흡수식 히트 펌프(50)의 경우에, 각각의 열 교환기 핀(21)은 각각의 열 교환기 파이프(18)에 경사되어 부착되어 열 교환기 파이프(18) 또는 열 교환기 핀(21)의 표면이 응축이슬로 덮힐 때, 결과적인 물방울(H)은 하류쪽으로 유도되고 그리고 핀(21)의 하부에지로부터 아래로 떨어진다.

결과적으로, 상기한 이슬응축으로 인해 발생한 물방울은 열 교환기 핀(21)의 표면에서 체류하는 것이 방지되고 그러므로 외기(C)의 흐름에 대한 장애, 열 교환기 핀(21)의 열 교환면적의 감소 그리고 물방울의 냉동으로 인한 냉매 흐름통로의 면적의 감소 등의 단점이 방지된다.

더욱이, 열 교환기 핀(21)이 열매체의 흐름에 대하여 경사져 있으므로, 열 교환기 핀(21)의 표면을 따라 외기(C)의 흐름은 난류로 되어 외기(C)는 교반되어 열 교환기 핀(21)으로 열 교환 효율을 증가시킨다. 더욱이, 열 교환기 핀(21)의 경사각(α)이 15°내지 50°의 범위에 설정되므로, 물방울은 부드럽게 움직여서 열 교환기 핀(21)의 표면으로부터 확실히 분리되고, 동시에 외기(C)와 열 교환기 핀(21) 사이의 열교환은 바람직한 방식으로 수행된다.

결과적으로, 증발기(52)의 열 교환효율의 하강은 방지되고 전체적으로 흡수식 히트 펌프의 열효율은 증가한다.

상기한 실시예에서, 주어진 장치의 구성부재의 모양과 조합은 단지 예시적인 것이고 여러가지 변경이 가능하다. 예를 들면, 냉매(A)는 통상과 같이 각각의 열 교환기 파이프(18)의 상단으로부터 방출될 수 있고 각각의 열 교환기 핀(21)을 위한 슬릿(56)의 구성은 누락시킬 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프에서, 냉매가 증발기에서 기화되어 열매체로부터 열을 흡수할 때, 액화냉매가 열 교환기 파이프의 내벽면쪽으로 열 교환기 파이프의 상단으로부터 소정거리만큼 변위된 위치에서 방출되어 파이프내에서 공기흐름으로 인해 기화되지 않은 액체방울같은 냉매가 열 교환기 파이프의 상부쪽으로 흩어질지라도, 냉매는 위로 움직이는 것을 멈추어 파이프의 상단에 도달하기 전에 파이프의 내벽에 부착되고 그리고 파이프의 벽을 통해 열매체와 열 교환의 결과로서 냉매가 기화되는 과정에서 낙하하기 시작한다.

따라서, 기화되지 않은 냉매는 흡수기에 공급되는 것을 방지하여 열 교환기 파이프내의 냉매의 기화량을 증가시켜 결과적으로 증발기의 열 교환효율을 증가시킨다.

더욱이, 본 발명의 제2 실시예에 따라서, 냉매방출구멍은 파이프로부터 5mm 이하의 갭(g)을 두고 열 교환기 파이프(18)의 내벽면에 대향하여 유지되어 냉매방출구멍으로부터 방출된 액화냉매는 최대 표면장력으로 열 교환기 파이프의 내벽면과 냉매 방출노즐 사이에 유지되고 따라서 열 교환기 파이프내에서 상승하는 공기흐름량이 클 때, 액화냉매는 위쪽으로 흡입되는 것이 방지되고, 작을 때, 냉매 방출노즐로부터 방출된 액화냉매는 노즐의 외면을 따라 아래로 떨어지는 것이 방지된다.

따라서, 이러한 관점으로부터, 열 교환기 파이프의 내벽에 적합한 액화냉매를 만들므로서 기화량을 확실히 할 수 있어서 증발기의 열교환효율을 증가킨다.

더욱이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프에서, 액화냉매가 노즐에 공급되는 냉매탱크와 냉매 방출노즐은 U자형 파이프를 통해서 서로 연통을 이루고 그리고 냉매탱크는 노즐보다 높게 위치되어 2요소 사이의 부분은 냉매와 항상 액체 밀봉되고 U자형 파이프에서 냉매에서의 열 교환기 파이프의 압력변동의 영향은 제어되고 더욱이, 냉매 방출노즐로의 냉매의 공급은 노즐과 냉매탱크 사이의 높이차이로부터 야기되는 수두차를 근거로 수행되어 냉매공급압력은 실제로 일정하게 유지되고 그리고 이들 장치의 상승작용에 의해 특히 방출량이 크지 않을 때, 냉매 방출노즐로부터 냉매의 방출량을 가능한한 균일하게 할 수 있다.

더욱이, 수두차를 근거로 냉매를 공급하므로서, 지금까지 필요한 냉매순환펌프는 더 이상 필요치 않으며 장치를 소형으로 만들 수 있고 제작 원가를 줄일 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 흡수식 히트 펌프에 있어서, 증발기의 열 교환기 파이프의 외면에 부착되는 열 교환기 핀의 각각은 상류측보다 낮게 유지되는 핀의 하류측으로 열매체의 흐름에 대하여 경사져서, 이슬응축의 결과로서 발생되는 물방울이 열 교환기 핀의 표면에 부착될지라도, 물방울은 핀의 하부로 움직일 수 있어서 핀의 하부에지로부터 낙하된다.

결과적으로, 물방울의 존재로 인한 열 교환기 핀의 각각의 열전달면적의 감소, 그리고 또한 열 교환기 핀을 따라 형성된 열매체의 흐름통로의 감소는 방지되고 결과적으로 증발기의 열 교환효율이 낮아지는 것을 방지한다.

본 발명의 제5 실시예의 구조에 따라서, 열 교환기 핀(21)의 경사각(α)이 15°내지 50°이므로, 열 매체 흐름통로에서 저항의 증가를 제어하면서, 열 교환기 핀에서 물방울의 매끄러운 운동이 보장되어 열매체와 열 교환기 핀 사이의 열교환의 효율을 더 증가시킨다.

본 발명의 제6 실시예에 있어서, 증발기의 열 교환기 파이프의 외면에 부착되는 열 교환기 핀의 각각은 핀의 하류측이 상류측보다 더 낮게 되어 열매체의 흐름에 대하여 경사져서 이슬응축의 결과로서 발생되는 물방울이 열 교환기 핀에 부착할지라도, 물방울은 이들이 자연히 아래로 흘러서 핀의 하부에지로부터 떨어지도록 하여 제거될 수 있다.

더욱이, 상기한 경우에, 물방울이 표면장력으로 인해 열 교환기 핀의 하부에지에 체류할지라도, 이들은 성장하면서 핀의 하부에지에 형성된 슬릿에 도달하고, 슬릿의 수직측 에지와 열 교환기 핀의 하부에지의 교차지점에 형성된 돌출에지의 존재로 인해 슬릿에서 표면장력을 잃고, 그러므로 이들을 강제로 낙하시키지 않고 물방울을 제거할 수 있다.

결과적으로, 물방울의 존재로 인한 열 교환기 핀의 열 교환면적의 감소 그리고 열매체의 흐름통로의 폭의 감소는 방지될 수 있어서 증발기의 열효율의 감소가 방지된다.

본 발명의 제7 실시예의 구조에 따라서, 열 교환기 핀의 슬릿은 각각 수직방향으로 겹쳐져서 최상부 열 교환기 핀의 슬릿으로부터 떨어지는 물방울은 계속해서 하부 열 교환기 핀의 슬릿부분에 부착하게 하여 물방울이 함께 모여 일정질량을 형성하여 하부의 물방울의 제거를 촉진한다.

마지막으로, 본 발명의 제8 실시예에 따라서, 열 교환기 핀의 에지는 각각 슬릿을 따라 상향으로 구부러져서 열 교환기 핀에 부착되는 물방울은 슬릿쪽으로 강제로 이동되어 효과적으로 슬릿을 통한 물방울 분리 및 제거작용이 수행된다.

Claims (8)

1. 흡수액으로부터 기화에 의해 냉매를 분리하고 그리고 열 교환 냉매를 흡수하는 흡수액을 가열하기 위한 가열부를 갖춘 정류기,

   분리된 기화냉매를 응축하고 액화하기 위한 응축기,

   응축기로부터 액화냉매가 공급되고 그리고 열 매체가 그 외면과 접촉하여 그 열 교환을 통해서 냉매를 기화하는 증발기와, 정류기로부터 흡수액에 대하여 반응하도록 증발기로부터 기화냉매가 공급되므로서 냉매가 흡수액에 흡수되도록 하고 그리고 정류기를 통해서 냉매를 흡수하는 흡수액을 순환시키기 위한 흡수기로 구성되어 있고,

   여기에서, 증발기는 수직방향을 따라 배치된 열 교환기 파이프와, 각각의 열 교환기 파이프의 내벽쪽으로 액화냉매를 방출하는 냉매 방출노즐로 구성되어 있고, 노즐은 각각의 열 교환기 파이프의 상단으로부터 소정거리 아래쪽으로 변위된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.
2. 흡수액으로부터 기화에 의해 냉매를 분리하고 그리고 열 교환 냉매를 흡수하는 흡수액을 가열하기 위한 가열부를 갖춘 정류기,

   분리된 기화냉매를 응축하고 액화하기 위한 응축기,

   응축기로부터 액화냉매가 공급되고 그리고 열 매체가 그 외면과 접촉하여 그 열 교환을 통해서 냉매를 기화하는 증발기와, 서로에 대하여 반응하도록 정류기로부터 흡수액과 증발기로부터 기화냉매가 공급되므로서 냉매가 흡수액에 흡수되도록 하고 그리고 정류기를 통해서 냉매를 흡수하는 흡수액을 순환시키기 위한 흡수기로 구성되어 있고,

   여기에서, 증발기는 수직방향을 따라 배치된 열 교환기 파이프와, 각각의 열 교환기 파이프의 내벽쪽으로 액화냉매를 방출하기 위해 냉매방출구멍을 각각 갖춘 냉매 방출노즐로 구성되어 있고, 냉매 방출노즐구멍은 각각의 열 교환기 파이프의 상단으로부터 소정거리 아래쪽으로 변위된 위치에 구비되고 그리고 내벽으로부터 약 5mm 이하의 간격을 두고 열 교환기 파이프의 내벽에 대향하여 유지되는 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.
3. 제 1 항에 있어서, 냉매 방출노즐은 각각의 열 교환기 파이프의 하부의 아래쪽으로 돌출하는 U자형 파이프의 한끝에 직접 연결되어 있고,

   U자형 파이프의 다른 끝은 탱크에서 저장된 냉매의 수준이 각각의 냉매 방출노즐보다 높게 유지되는 방식으로 응축기로부터 공급된 액화냉매를 저장하기 위한 냉매탱크에 연결되는 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.
4. 흡수액으로부터 냉매를 분리하도록 열 교환 냉매를 흡수하는 흡수액을 가열하기 위한 가열부를 갖춘 정류기,

   열매체가 외면과 접촉되어 열 교환을 통해 냉매를 기화하기 위한 증발기, 그리고

   서로에 대하여 반응하도록 정류기로부터 흡수액과 증발기로부터 기화냉매가 공급되므로서 냉매가 흡수액에 흡수되도록 하고 그리고 정류기를 통해서 냉매를 흡수하는 흡수액을 순환시키기 위한 흡수기로 구성되어 있고,

   여기에서, 증발기는 위로 서있는 열전달 파이프와 서로 이격된 관계로 열 교환기 파이프의 외면에 부착된 다수의 열전달 핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.
5. 제 4 항에 있어서, 각각의 열 교환기 파이프의 수평면에 대한 경사각은 15°내지 50°의 각도범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.
6. 제 4 항에 있어서, 각각의 열 교환기 핀은 하부 에지를 따라서 서로 이격된 관계로 하부에지로부터 위로 뻗은 복수의 슬릿을 갖춘 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.
7. 제 6 항에 있어서, 열 교환기 핀과 함께 형성된 슬롯은 수직으로 겹쳐지는 관계로 위치되는 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.
8. 제 6 항에 있어서, 열 교환기 핀의 슬릿을 형성하는 에지부분은 아래쪽으로 불룩하도록 구부러진 것을 특징으로 하는 흡수식 히트 펌프.