KR19990029907A

KR19990029907A - 흡수식냉동기

Info

Publication number: KR19990029907A
Application number: KR1019980038599A
Authority: KR
Inventors: 다케히로 사토; 아키라 마루야마; 히로시 가미야
Original assignee: 고바야시 도시히로; 파로마 고교 가부시키 가이샤
Priority date: 1997-09-20
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 1999-04-26
Also published as: ES2147520B1; HK1020086A1; IT1303679B1; US6134910A; CN1115530C; ITMI981999A1; CN1221100A; JPH1194389A; JP3943672B2; ES2147520A1; TW422326U; KR100542462B1; ITMI981999A0

Abstract

본 발명은 기구를 대형화하는 일 없이 에너지를 유효하게 이용하는 흡수식 냉동기이다.

이를 위하여, 이중관 유닛(40)의 저면의 단차에 의하여 높아져 있는 안 둘레부분에는 대략 원통모양의 벽(47)이 설치되고, 냉수관(41)의 바깥 둘레를 따라 흘러온 물을 담아두기 위한 냉매고임부(48)가 형성된다. 그리고 냉매 고임부(48)의 저면에는 냉매 순환로(49)가 접속되고, 그 다른쪽 끝은 냉매 공급로(31)에 접속되어 있고, 펌프(P2)의 구동에 의하여 냉매 고임부(48)내의 물이 물받이 접시(44)로 보내지고, 냉수관(41)바깥 면을 따라 다시 산포되는 구성으로 되어 있다.

Description

흡수식 냉동기

본 발명은 이중관에 증발기와 흡수기를 일체 형성한 흡수식 냉동기에 관한 것이다.

종래부터 연직(鉛直)으로 세워 설치된 이중관의 내관 바깥 면을 따라 액체 냉매를 산포하여 밑으로 흘러내리는 동안에 증발시키고, 그 냉매증기를 외관 내면에 산포한 흡수액에 의하여 흡수시키는 구조에 의하여 증발기와 흡수기를 일체화한 흡수식 냉동기가 알려져 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 증발기 및 흡수기를 일체화하는 만큼 콤팩트하게 할 수 있기 때문에 기구의 소형화가 가능하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 구성에서는 내관 바깥 면에 산포된 액체 냉매중 밑으로 흘러내리기까지 증발할 수 없었던 만큼은 외관 내면을 따라 흘러내려온 흡수액에 그대로 혼합되어 냉동효과를 발휘하지 않기 때문에 그 만큼 에너지 낭비가 된다. 그렇다고 내관 바깥 면의 전열면적으로부터 이론상 구해지는 증발가능한 양의 액체 냉매를 산포한다고 하여도 연직으로 세워 설치된 내관의 바깥 면을 따라 액체 냉매를 흘러내리는 구성에서는 내관 바깥 면 전체를 유효하게 이용할 수 없고, 그 모두를 증발시킬 수 없다. 그 때문에 산포한 액체냉매를 모두 증발시키고자 하면 이론상 구해지는 전열면적 외에 상당한 여유를 취할 필요가 있어, 기구의 대형화를 초래하게 되는 문제가 있었다.

본 발명의 흡수식 냉동기는 상기 과제를 해결하고, 기구를 대형화하는 일 없이 에너지를 유효하게 이용하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 흡수식 냉동기의 개략 구성도,

도 2는 본 발명의 이중관 유닛하부의 사시도,

도 3은 본 발명의 이중관 유닛하부의 단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 고온 재생기 20 : 저온 재생기

30 : 응축기 40 : 이중관 유닛

46 : 용액 고임부 48 : 냉매 고임부

51 : 희석용액 탱크

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항 1기재의 흡수식 냉동기는 열매체를 순환하는 순환관과,

상기 순환관의 일부 바깥둘레에 동축으로 설치되는 외관과,

상기 순환관과 상기 외관과의 사이에 형성되는 실내에서 그 순환관 바깥 면에 액체 냉매를 산포하는 냉매 산포기와,

상기 실내에서 상기 외관의 내면에 냉매를 흡수하는 흡수액을 산포하는 흡수액 산포기를 구비하고,

상기 순환관 바깥 면에 산포한 액체 냉매의 증발에 의하여 그 순환관을 순환하는 열 매체를 냉각하고, 상기 외관 내면에 산포한 흡수액에 의하여 냉매 증기를 흡수시키는 구성의 흡수식 냉동기에 있어서,

상기 냉매 산포기에 의하여 산포하였음에도 불구하고, 증발하지 않은 액체 냉매를 흡수액과 혼합하지 않은 상태로 모으는 냉매 고임부와,

상기 냉매 고임부의 액체 냉매를 상기 냉매 산포기로 순환하는 유로가 되는 냉매 순환로와,

상기 냉매 순환로에 설치되어 상기 액체 냉매를 상기 냉매 산포기로 보내는 동력원이 되는 펌프를 구비한 것을 요지로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항 2기재의 흡수식 냉동기는 청구항 1기재의 흡수식 냉동기에 있어서,

상기 흡수액 산포기에 의하여 산포된 흡수액이 상기 순환관에 접촉하는 것을 방지하는 순환관 접촉 방지수단을 구비한 것을 요지로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항 3기재의 흡수식 냉동기는 청구항 2기재의 흡수식 냉동기에 있어서,

상기 흡수액 산포기에 의하여 산포된 흡수액이 상기 냉매 고임부에 접촉하는 것을 방지하는 냉매 고임부 접촉 방지수단을 구비한 것을 요지로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항 4기재의 흡수식 냉동기는 청구항 1, 2 또는 3기재의 흡수식 냉동기에 있어서,

응축기로 응축생성한 액체 냉매를 상기 냉매 산포기로 보내는 동력원으로서 상기 펌프를 공용한 것을 요지로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항 5기재의 흡수식 냉동기는 청구항 1항 내지 제 4항중의 어느 한항 기재의 흡수식 냉동기에 있어서,

응축기로 응축생성한 액체 냉매의 일부를 흡수 운전사이클로부터 분리하여 모아두는 냉매 탱크와,

상기 냉매 탱크의 액체 냉매를 상기 냉매 산포기에 공급하여 흡수운전 사이클로 복귀하는 공급수단을 구비한 것을 요지로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항 6기재의 흡수식 냉동기는 청구항 5기재의 흡수식 냉동기에 있어서,

상기 공급수단의 동력원으로서 상기 펌프를 공용한 것을 요지로 한다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항 1기재의 흡수식 냉동기는 순환관 바깥 면에 액체 냉매를 산포하고, 외관 안쪽면에 흡수액을 산포한다. 액체 냉매는 순환관 바깥 면에서 증발하고, 증발할 때 순환관을 순환하는 열 매체로부터 열을 빼앗아 냉각한다. 그리고 증발한 냉매 증기는 외관 내면에 산포된 흡수액에 의하여 즉시 흡수된다. 이와 같이 증발기와 흡수기를 이중관 구조에 의하여 일체화함으로써 장치를 소형화하는 것이다. 또 순환관 바깥 면에 산포되었음에도 불구하고, 증발하지 않은 액체 냉매는 흡수액과 혼합하지 않은 상태로 냉매 고임부에 모아지고, 펌프의 동력에 의하여 냉매 순환로를 개재하여 냉매 순환기로 보내져 다시 산포된다. 이와 같이 증발하지 않은 액체 냉매를 반복하여 산포하는 구성에 의하여 에너지의 낭비를 방지하고, 증발 가능량보다 많은 액체 냉매를 적극적으로 산포할 수 있기 때문에 순환관 바깥 면에서의 습윤성 등을 향상시켜 전열 면적을 유효하게 이용할 수 있고, 여유도가 작은 설계로 충분한 증발량을 얻을 수 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항 2기재의 흡수식 냉동기는 흡수액은 냉매 증기를 흡수할 때 흡수열을 발생하기 위하여 고온이 되나, 산포된 흡수액이 순환관에 접촉하는 것을 방지하는 순환관 접촉 방지수단을 구비함으로써 흡수액의 열이 순환관에 전달되기 어려워져 냉각효율의 저하를 방지할 수 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항 3기재의 흡수식 냉동기는 흡수액이 냉매 고임부에 접촉하는 것을 방지하는 냉매 고임부 접촉 방지수단을 구비함으로써 흡수액의 열이 냉매 고임부의 액체 냉매로부터 순환관에 전해지기 어렵게 되고, 또 액체 냉매가 냉매 고임부에서 증발하기 어렵게 되어 냉각 효율의 저하를 방지할 수 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항 4기재의 흡수식 냉동기는 응축기로 응축 생성한 액체 냉매를 냉매 산포기에 보내고, 순환관 바깥 면에 산포한다. 이 동력원으로서 냉매 고임부의 액체 냉매를 냉매 산포기에 보내기 위한 펌프를 공용하기 때문에 구성을 간단하게 할 수 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항 5기재의 흡수식 냉동기는 응축기로 응축생성한 액체 냉매의 일부를 흡수 운전 사이클로부터 분리하여 모아 두는 냉매 탱크를 구비한다. 이와같은 구성에 의하여 흡수 운전사이클에 사용되는 흡수액에 함유되는 냉매량의 비율을 변화시킬 수 있다. 이 때문에 예를 들어 외기온이나 흡수액의 온도에 의거하여 이 비율을 변환시킴으로써 온도에 따른 가장 적합한 비율로 유지하여 냉동성능을 높게 할 수 있다. 또 흡수운전에 사용되는 흡수액에 함유되는 냉매량의 비율을 증가시키려면 냉매 탱크의 액체 냉매를 흡수 운전사이클로 복귀할 필요가 있고, 이 액체 냉매를 직접 흡수액에 혼합시키면 냉동 효과가 발휘되지 않아 에너지를 낭비하게 되나, 냉매 산포기에 공급하여 증발시키는 구성에 의하여 에너지를 유효하게 이용할 수 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항 6기재의 흡수식 냉동기는 공급수단의 동력원으로서 펌프를 공용함으로써 구성을 간단하게 할 수 있다.

(실시예)

이상 설명한 본 발명의 구성·작용을 한층 명확하게 하기 위하여 이하, 본 발명의 흡수식 냉동기의 가장 적합한 실시예에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예로서의 흡수식 냉동기의 개략 구성도이다. 이 흡수식 냉동기는 버너(1)의 연소열에 의하여 저농도의 브롬화 리튬수용액(이하, 브롬화 리듐의 농도에 따라 단지 저농도 용액, 중간농도 용액, 고농도 용액이라 함)을 가열하는 고온 재생기(10)와 고온 재생기(10)로 가열된 저온도 용액을 수증기와 중간농도 용액으로 분리하는 제 1기액 분리기(11)와, 제 1기액 분리기(11)로부터 고온 열교환기(54)를 개재하여 보내지는 중간농도 용액을 제 1기액 분리기(11)로부터 보내지는 수증기에 의하여 재가열하는 저온 재생기(20)와, 저온 재생기(20)로 가열된 중간농도 용액을 수증기와 고농도 용액으로 분리하는 제 2기액 분리기(21)와, 제 2기액 분리기(21)로부터 보내지는 수증기를 냉각하여 액화시키는 응축기(30)와, 응축기(30)로부터 보내지는 물을 증발시킴과 함께 제 2기액 분리기(21)로부터 저온 열교환기(53)를 개재하여 보내지는 고농도 용액에 의하여 그 수증기를 흡수시키는 이중관 유닛(40)을 구비한다. 또 이중관 유닛(40)으로부터 고온 재생기(10)로의 용액 순환로(50)에는 저농도 용액을 모으는 희석용액 탱크(51)와, 희석용액 탱크(51)내의 저농도 용액을 고온 재생기(10)로 보내는 펌프(p1)와, 역류를 방지하기 위한 체크밸브(52)를 구비한다. 그리고 저농도 용액은 저온 열교환기(53), 고온 열교환기(54)로 열교환하여 온도를 올린 후, 고온 재생기(10)로 가열된다.

또한 도시 생략하였으나, 응축기(30) 및 이중관 유닛(40)을 냉각하기 위한 팬 등을 구비한다.

고온 재생기(10) 및 저온 재생기(20)는 팬 튜브식 열교환기이며, 튜브내를 흐르는 브롬화 리튬수용액을 가열한다. 그 때문에 보일러 방식에 비하여 장치내에 필요한 브롬화 리튬수용액의 양을 감소시킬 수 있다. 또 용액을 가열할 때의 열효율이 좋고, 운전개시의 상승시간이 빠르다.

제 1기액 분리기(11) 및 제 2기액 분리기(21)로부터의 용액을 순환시키는 용액 순환로(12, 22)에는 각각의 유로를 분기하여 희석용액 탱크(51)에 접속하는 오버플로우 방지관(13, 23)이 각각 형성된다. 그리고 오버 플로우 방지관(13, 23)에는 유로를 개폐하는 전자밸브(V1, V2)가 각각 설치된다. 또 제 1기액 분리기(11)에는 중간농도 용액의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(t1)가 설치된다. 또 희석용액 탱크(51)에는 희석용액 탱크(51)내의 저농도 용액의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(T3)가 설치된다.

응축기(30)는 연직으로 세워 설치한 복수의 원통 파이프에 의하여 복수매의 팬을 관통하여 형성되어 있고, 제 2기액 분리기(21)로부터 보내지는 수증기를 도시 생략한 팬으로부터의 송풍에 의하여 냉각하여 물로 응축시킨다. 그리고 응축기(30)로 응축한 물을 이중관 유닛(40)으로 보내기 위한 냉매 공급로(31)에는 감압시키기 위한 감압밸브(32)와, 소정 유량의 물을 공급하기 위한 펌프(P2)가 설치된다. 또한 감압밸브(32)의 상류측에서 분기하는 분기유로(33)가 형성되고, 이 분기유로(33)에는 응축기(30)로부터의 물을 운전사이클로부터 분리하여 모아 두기 위한 냉매 탱크(34)가 전자밸브(V3, V4)에 끼워져 설치되고, 감압밸브(32)의 하류측에 합류된다. 이 냉매 탱크(34)에는 냉매 탱크(34)내의 물의 양을 검출하는 액면 검출센서(W)가 설치된다. 또 냉매 탱크(34)와 희석용액 탱크(51)를 접속하는 희석용 유로(35)가 형성되고, 희석용 유로(35)에는 유로를 개폐하는 전자밸브(V5)가 설치된다.

이중관 유닛(40)은 도시 생략한 실내기에 순환되는 순환수의 유로가 되는 냉수관(41)과, 그 일부 바깥 둘레에 동축으로 형성되어 복수의 팬을 관통하여 설치되는 외관(42)으로 이루어지고, 냉수관(41)과 외관(42)과의 사이에 증발 흡수실(43)을 형성한다. 그리고 증발 흡수실(43)상부의 냉수관(41)바깥 둘레에는 냉수관(41)바깥 면을 따라 물을 산포하기 위한 복수의 산포구멍을 구비한 고리모양의 물받이 접시(44)를 구비하여, 그 위쪽에는 물받이 접시(44)에 물을 떨어뜨리는 물 산포노즐이 설치된다. 마찬가지로 외관(42)안 둘레에는 외관(42)안쪽면을 따라 고농도 용액을 산포하기 위한 복수의 산포구멍을 구비한 고리모양의 용액받이 접시(45)를 구비하고, 그 위쪽에는 용액받이 접시(45)에 고농도 용액을 떨어뜨리는 용액 산포 노즐이 설치된다.

또 냉수관(41)의 증발 흡수실(43)내의 부분에는 바깥 면 전체에 가로 세로방향의 홈을 형성한 홈이 패인 파이프를 이용한다. 홈이 패인 파이프를 이용함으로써 바깥 면에 물을 침투하기 쉽게 하여 흘러내리는 속도를 느리게 함과 동시에 확산되기 쉽게 하고 있는 것이다. 마찬가지로 외관(42)내면은 쇼트브래스트가공등에 의하여 표면을 거칠게 가공하고, 용액을 침투하기 쉽게 하여 흘러내리는 속도를 느리게 함과 동시에 확산되기 쉽게 하고 있다.

또 이중관 유닛(40)의 하부는 도 2의 사시도 및 도 3의 단면도에 나타내는 바와 같이 저면의 바깥 둘레 부분이 단차에 의하여 낮아져 있고, 외관(42)내면을 따라 흐러내린 저농도 용액을 모으기 위한 용액 고임부(46)이 형성된다. 또 이 용액 고임부(46)에는 용액의 온도를 검출하는 온도 센서(T2)가 설치된다. 또한 이 용액 고임부(46)의 저면에는 용액 순환로(50)가 접속되고, 모여진 저농도 용액은 희석용액 탱크(51)로 흐른다. 한편, 단차에 의하여 높아져 있는 안 둘레 부분에는 대략 원통모양의 벽(47)이 설치되고, 냉수관(41)의 바깥 둘레를 따라 흘러내린 물을 모으기 위한 냉매 고임부(48)이 형성된다. 그리고 냉매 고임부(48)의 저면에는 냉매 순환로(49)가 접속되고, 그 다른쪽 끝은 냉매 공급로(31)에 접속되어 있고, 펌프(P2)의 구동에 의하여 냉매 고임부(48)내의 물이 물받이 접시(44)로 보내지고, 냉수관(41) 바깥 면을 따라 다시 산포되는 구성으로 되어 있다. 즉, 냉매 고임부(48)을 형성함으로써 증발하지 않은 물을 저농도 용액과 혼합하지 않도록 하여 다시 산포가능하게 하고 있는 것이다. 이와 같이 증발하지 않은 물을 반복하여 산포하는 구성에 의하여, 냉수관(41)바깥 면의 전열면적으로부터 이론상 구해지는 증발 가능한 양보다 많은 물을 적극적으로 산포할 수 있기 때문에 냉수관(41) 바깥 면에서의 습윤성등을 향상시켜 전열면적을 유효하게 이용할 수 있고, 증발효율을 높게 할 수 있다. 또 용액 고임부(46)의 저농도 용액이 냉수관(41)과 직접 접촉하지 않도록 형성함으로써 저농도 용액의 열이 냉수관(41)에 전달되기 어렵게 되어 냉각효율의 저하를 방지하고 있다. 또한 용액 고임부(46)의 저농도 용액이 냉매 고임부(48)에 직접 접촉하지 않도록 형성함으로써 저농도 용액의 열이 냉매 고임부(48)의 물에도 전달되기 어렵게 되어 있다. 그 때문에 저농도 용액의 열이 냉매 고임부(48)의 물을 개재하여 냉수관(41)에 전달되기 어렵게 할 수 있음과 동시에 냉매 고임부(48)에서 물이 증발하는 것을 방지할 수 있다.

또한 도시 생략하였으나, 본 실시예의 흡수식 냉동기는 이 이중관 유닛(40)을 복수 구비한다. 그리고 이중관 유닛(40)에 공급되는 물은 물 분배부(36)에서 분배되고, 마찬가지로 고농도 용액은 용액 분배부(37)에서 분배된다. 또 이중관 유닛(40)으로부터의 물은 물 합류부(38)에서 합류되고, 마찬가지로 수증기를 흡수한 저농도 용액은 용액 합류부(39)에서 합류된다. 그 때문에 펌프(P2)는 복수개 설치할 필요가 없다.

또 각종 센서로부터의 신호를 입력함과 동시에 각종 액츄에이터에 구동신호를 출력하는 컨트롤러(60)를 구비한다. 여기서 컨트롤러(60)가 행하는 주된 제어에 관하여 설명한다.

1) 오버 플로우 방지제어

냉동 사이클 운전중은 제 1 기액 분리기(11), 제 2 기액 분리기(21), 증발 흡수실(43)의 순으로 압력이 낮아지기 때문에 그 압력차에 의하여 브롬화 리튬 수용액이 원활하게 순환한다. 그러나 운전 개시직후에는 이들의 압력이 거의 일정하게 되어 있기 때문에 브롬화 리튬수용액이 원활하게 순환하지 않고, 제 1기액 분리기(11) 및 제 2기액 분리기(21)에서 브롬화 리튬수용액이 오버 플로우하여 수증기의 유로에 흘러들 염려가 있다. 이것을 방지하기 위하여 운전 개시시에는 전자밸브(V1, V2)를 개방하여 제 1기액 분리기(11) 및 제 2기액 분리기(21)의 용액이 희석용액 탱크(51)로 흐르도록 한다. 그리고 온도센서(T3)에 의하여 희석용액 탱크(51)내의 용액의 온도가 소정의 제 1온도까지 상승한 것을 검출한 시점, 즉 제 1기액 분리기(11)내의 압력이 충분히 상승한 시점에서 전자밸브(V1)를 폐쇄한다. 또한 용액의 온도가 소정의 제 2온도까지 상승한 시점, 즉 제 2기액 분리기(21)내의 압력이 충분히 상승한 시점에서 전자밸브(V2)를 폐쇄한다. 이와같이 충분한 압력차가 생기고 나서 순환시킴으로써 제 1기액 분리기(11) 및 제 2기액 분리기(21)에서의 오버 플로우를 방지할 수 있다.

2) 농도 제어

장치내를 순환하는 브롬화 리튬수용액의 평균농도가 높을수록 냉동능력을 높힐 수 있으나, 용액이 저온인 경우에는 고농도가 되면 브롬화 리튬이 결정석출하기 때문에 브롬화 리튬이 결정석출하지 않을 정도의 고농도로 운전하는 것이 바람직하다. 용액의 온도는 외기온도 등에 의하여 변화하기 때문에 온도센서(T2)에 의하여 용액의 온도를 직접 검출하고, 그 검출온도에 의거하여 장치내의 브롬화 리튬수용액의 평균농도를 변화시키는 농도제어를 행한다. 본 실시예에서는 사이클 운전에 관여하지 않는 물을 냉매 탱크(34)에 모으고, 그 물의 양을 증감제어함으로써 용액의 평균농도를 변화시킨다. 냉매 탱크(34)의 물의 양은 전자밸브(V4)를 폐쇄하고 전자밸브(V3)를 개방함으로써 증가시키고, 전자밸브(V3, V4)를 모두 폐쇄함으로써 일정량으로 유지하고, 전자밸브(V3)를 폐쇄하여 전자밸브(V4)를 개방함으로써 감소시킨다. 또한 액면 검출센서(W)에 의하여 냉매 탱크(34)내의 수위를 검출하고 온도센서(T2)의 검출온도에 따른 물의 양으로 증감하는 것이다. 예를 들면, 온도센서(T2)의 검출온도가 기준온도 이상의 경우에는 최고수위로 함으로써 평균농도를 짙게 하고, 소정온도 미만의 경우에는 중간수위로 함으로써 농도를 옅게 하도록 하면, 외기온도의 변동에 대해서도 브롬화 리튬수용액을 결정석출하지 않을 정도의 고농도로 유지할 수 있다.

다음에 본 실시예의 흡수식 냉동기의 동작에 관하여 설명한다. 운전이 개시되면, 펌프(P1, P2)를 작동시킴과 동시에 버너(1)에 착화하여 연소를 개시시킨다. 또 전자밸브(V1, V2)를 개방하고, 온도센서(T3)의 검출온도가 소정의 제 1온도까지 상승한 시점에서 전자밸브(V1)를 폐쇄하고, 소정의 제 2온도까지 상승한 시점에서 전자밸브(V2)를 폐쇄한다고 하는 오버 플로우 방지제어를 행한다.

고온 재생기(10)로 가열된 저농도 용액은 제 1기액 분리기(11)로 수증기와 중간농도 용액으로 분리된다. 분리된 중간농도 용액은 고온 열교환기(54)로 온도를 내린 후, 저온 재생기(20)에 공급되어 제 1기액 분리기(11)로부터의 수증기에 의하여 재가열되고, 제 2기액 분리기(21)로 수증기와 고농도 용액으로 분리된다. 분리된 고농도 용액은 저온 열교환기(53)로 온도를 내린 후, 용액 산포 노즐로부터 용액받이 접시(45)에 떨어뜨리고, 용액받이 접시(45)에 마련된 복수의 산포 구멍으로부터 외관(42)의 내면을 따라 산포된다.

또 수증기는 응축기(30)에서 도시 생략한 팬으로부터의 송풍에 의하여 냉각되어 응축하여 물이 된다. 그리고 전자밸브(V3)를 개방함으로써 증발기(30)로부터의 물을 냉매 탱크(34)에 모으고, 액면 검출센서(W)에 의하여 소정량의 물이 고인 것을 검출하면 전자밸브(V3)를 폐쇄한다. 또 펌프(P2)의 구동에 의하여 응축기(30)로부터 일정유량의 물이 이중관 유닛(40)측으로 보내지고, 물 산포노즐로부터 물받이 접시(44)에 떨어뜨려지고, 물받이 접시(44)에 마련된 복수의 산포구멍으로부터 냉수관(41)바깥 면을 따라 산포된다. 이와 같이 펌프(P2)에 의하여 일정유량의 물을 보내는 구성이기 때문에 압력의 변동에 관계없이 일정량의 물을 복수의 산포구멍으로부터 균일하게 산포할 수 있다.

냉수관(41)의 바깥 면에 산포된 물은 흘러내릴 때 증발하고, 냉수관(41)을 흐르는 순환수로부터 기화열에 상당하는 열을 빼앗아 냉각한다. 그리고 도시 생략한 실내기에서는 냉수관(41)을 순환하는 순환수에 의하여 냉방운전을 행한다. 또 증발한 수증기는 외관(42)의 내면을 따라 흘러내리는 고농도 용액에 즉시 흡수된다. 그때 외관(42)의 내면에서 고농도 용액이 흡수열을 발생하나, 도시 생략한 팬으로부터의 송풍에 의하여 냉각된다. 그리고 수증기를 흡수하여 저농도로 된 브롬화 리튬수용액은 용액 고임부(46)에 모여 희석용액 탱크(51)로 흐른다. 한편, 증발하지 않은 물은 냉매 고임부(48)에 모이고, 펌프(P2)의 구동에 의하여 다시 물받이 접시(44)로 보내져 산포된다.

한편, 온도센서(T2)의 검출온도가 기준온도를 하회한 경우에는 전자밸브(V4)를 개방하고, 냉매 탱크(34)의 물을 펌프(P2)에 의하여 이중관 유닛(40)에 공급하여 감소시킨다. 그리고 액면 검출센서(W)에 의하여 소정량까지 감소한 것을 검출한 시점에서 전자밸브(V4)를 폐쇄한다. 이와 같이 냉매 탱크(34)의 물의 양을 감소시킴으로써 브롬화 리튬수용액의 평균농도를 옅게 할 수 있다. 또한 냉매 탱크(34)로부터 배출한 물을 냉수관(41)의 바깥 면에 산포하여 증발시키기 때문에 냉동효과를 발휘시킬 수 있고, 단지 흡수액과 혼합시키는 구성에 비하여 에너지를 유효하게 이용할 수 있다. 또 온도센서(T2)의 검출온도가 기준온도를 상회한 경우에는 전자밸브(V3)를 개방하고, 증발기(30)로부터의 물을 모은다. 그리고 액면 검출센서(W)에 의하여 소정량까지 증가한 것을 검출한 시점에서 전자밸브(V3)를 폐쇄한다.

운전정지후는 전자밸브(V5)를 개방하여 냉매 탱크(34)내의 물을 모두 희석용 유로(35)를 개재하여 희석 용액 탱크(51)내로 보내고, 다시 펌프(P1)를 구동하여 순환시킴으로써 장치내의 브롬화 리튬수용액의 농도를 옅게 하여 용액의 온도가 저하하여도 결정화하지 않도록 하게 하는 희석운전을 행한다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 흡수식 냉동기에 의하면, 이중관 유닛(40)에 증발기와 흡수기를 일체화함으로써 장치를 소형화할 수 있고, 또한 증발 가능량 이상의 물을 산포하여 증발하지 않은 물은 순환하여 반복 산포함으로써 순환관의 바깥 면에서의 습윤성등을 향상시켜 전열면적을 유효하게 이용시킬 수 있기 때문에 여유도가 작은 설계로 충분한 증발량을 얻는 것이 가능하게 되고, 에너지를 유효이용하면서 이중관 유닛(40)을 보다 콤팩트하게 하여 장치를 보다 소형화할 수 있다. 또 용액 고임부(46)의 브롬화 리튬수용액이 냉수관(41)에 직접 접촉하지 않도록 함으로써 브롬화 리튬수용액의 열을 냉수관(41)에 전달되기 어렵게 하여 냉각효율의 저하를 방지할 수 있다. 또한 용액 고임부(46)의 브롬화 리튬수용액이 냉매 고임부(48)에 직접 접촉하지 않도록 함으로써 브롬화 리튬수용액의 열을 냉매 고임부(48)의 물로부터 냉수관(41)에 전달되기 어렵게 함과 동시에 냉매 고임부(48)에서의 물의 증발을 억제하여 냉매효율의 저하를 방지할 수 있다.

또 증발기(30), 냉매 탱크(34), 냉매 고임부(48)으로부터의 물을 공통의 펌프(P2)로 물받이 접시(44)에 보내는 구성에 의하여 펌프를 복수개 설치할 필요가 없기 때문에 비용을 저감할 수 있다. 또한 공통의 펌프(P2)로 유량을 제어하기 위한 일정량의 물을 복수의 산포구멍으로부터 균일하게 산포시킬 수 있다. 이에 덧붙혀 냉매 탱크(34)에 물을 모아 브롬화 리튬수용액의 평균농도를 변화시킴으로써 브롬화 리튬이 결정석출하지 않을 정도의 고농도로 운전시킬 수 있기 때문에 냉각효율을 높게 할 수 있다. 또한 냉매 탱크(34)의 물을 냉수관(41)에 산포하여 냉동효과를 발휘시키 는 구성에 의하여 에너지를 유효하게 이용할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 냉매 탱크(34)의 물의 양을 운전중은 저농도 용액의 온도에 따라 이단계로 변화시켰으나, 이것에 한정된 것은 아니고, 예를 들면, 보다 다단계로 변화시켜도 좋고, 또 연속적으로 변화시켜도 좋다. 또 저농도 용액의 온도에 한정하지 않고, 예를 들어 외기온에 따라 변화시키도록 하여도 좋다.

또 본 실시예에서는 냉방운전만을 행하였으나, 이것에 한정된 것은 아니고, 예를 들어 이중관 유닛(40)에서의 물과 브롬화 리튬수용액과의 산포위치를 전환하여 난방운전을 행할 수 있게 하여도 좋다.

또 본 실시예에서는 냉매에 물, 흡수액에 브롬화 리튬수용액을 이용하였으나, 이것에 한정된 것은 아니다.

이상 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 형태로 변형 실시할 수 있는 것은 물론이다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 청구항 1기재의 흡수식 냉동기에 의하면, 증발기와 흡수기를 이중관 구조에 의하여 일체화함으로써 장치를 소형화할 수 있고, 또한 증발 가능량 이상의 물을 산포하여 증발하지 않은 물은 순환하여 반복 산포함으로써 순환관 바깥면에서의 습윤성등을 향상시켜 전열면적을 유효하게 이용시킬 수 있기 때문에 여유도가 작은 설계로 충분한 증발량을 얻는 것이 가능하게 되어 에너지를 유효하게 이용하면서 장치를 보다 소형화할 수 있다.

또한 본 발명의 청구항 2기재의 흡수식 냉동기에 의하면 흡수액을 순환관에 접촉하지 않도록 하는 간단한 구성에 의하여 냉각효율의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 청구항 3기재의 흡수식 냉동기에 의하면, 흡수액을 냉매 고임부에 접촉하지 않도록 하는 간단한 구성에 의하여 냉각효율의 저하를 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 청구항 4기재의 흡수식 냉동기에 의하면, 냉매 고임부의 액체 냉매를 냉매 순환기에 보내기 위한 펌프에 의하여 응축기로 응축생성한 액체 냉매를 냉매 산포기에 보냄으로써 펌프를 복수개 설치할 필요가 없기 때문에 구성을 간단하게 하여 비용을 저감할 수 있다. 또 공통의 펌프로 유량을 제어함으로써 냉매 산포기의 산포량을 안정시킬 수 있다.

또한 본 발명의 청구항 5기재의 흡수식 냉동기에 의하면, 냉매 탱크의 액체 냉매를 냉매 산포기에 공급하여 증발시키는 구성에 의하여 냉동효과를 발휘시켜 에너지를 유효하게 이용할 수 있다.

또한 본 발명의 청구항 6기재의 흡수식 냉동기에 의하면, 펌프를 공용함으로써 구성을 간단하게 하여 비용을 저감할 수 있다. 또 공통의 펌프로 유량을 제어함으로써 냉매 산포기의 산포량을 안정시킬 수 있다.

Claims

열 매체를 순환시키는 순환관과,

상기 순환관의 일부의 바깥 둘레에 동일 축으로 설치되는 외관과,

상기 순환관과 상기 외관과의 사이에 형성되는 실내에서 그 순환관 바깥 면에 액체 냉매를 산포하는 냉매 산포기와,

상기 실내에서 상기 외관의 내면에 냉매를 흡수하는 흡수액을 산포하는 흡수액 산포기를 구비하고,

상기 순환관 바깥 면에 산포한 액체 냉매의 증발에 의하여 그 순환관을 순환시키는 열 매체를 냉각하고, 상기 외관 내면에 산포한 흡수액에 의하여 냉매 증기를 흡수시키는 구성의 흡수식 냉동기에 있어서,

상기 냉매 산포기에 의하여 산포하였음에도 불구하고, 증발하지 않은 액체 냉매를 흡수액과 혼합하지 않은 상태로 모아두는 냉매 고임부와,

상기 냉매 고임부의 액체 냉매를 상기 냉매 산포기에 순환하는 유로로 되는 냉매 순환로와,

상기 냉매 순환로에 설치되어 상기 액체 냉매를 상기 냉매 산포기에 보내는 동력원이 되는 펌프를 구비한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기.
제 1항에 있어서,

상기 흡수액 산포기에 의하여 산포된 흡수액이 상기 순환관에 접촉하는 것을 방지하는 순환관 접촉 방지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기.
제 2항에 있어서,

상기 흡수액 산포기에 의하여 산포된 흡수액이 상기 냉매 고임부에 접촉하는 것을 방지하는 냉매 고임부 접촉 방지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기.
제 1항 내지 제 3항중의 어느 한 항에 있어서,

응축기로 응축생성한 액체 냉매를 상기 냉매 산포기에 보내는 동력원으로서 상기 펌프를 공용으로 한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기.
제 1항 내지 제 4항중의 어느 한 항에 있어서,

응축기로 응축생성한 액체 냉매의 일부를 흡수 운전사이클로부터 분리하여 모아두는 냉매 탱크와,

상기 냉매 탱크의 액체 냉매를 상기 냉매 산포기에 공급하여 흡수운전 사이클로 복귀하는 공급수단을 구비한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기.
제 5항에 있어서,

상기 공급수단의 동력원으로서 상기 펌프를 공용으로 한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기.