KR200229523Y1 - 이중효용 흡수식 냉온수기의 흡수용액 유도장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이중효용 흡수식 냉온수기에 관한 것으로, 액막유도부재(80)는 단턱부(81)를 형성하여 그 상부에서 하부로 이어지는 유도홈(82)을 다수개 성형하고, 상기 전열관(22)에는 상기 액막유도부재(80)의 단턱부(81)가 걸려지게 하는 걸림턱(22a)을 단층지게 형성되어, 용액의 공급위치에서 일정한 간격으로 분류하여 낙하되도록 하므로 뭉치거나 하지 않고 액막이 전열관의 내벽에서 일정한 두께로 확산되어 공급될 수 있다.

또, 액막유도부재(80)를 흡수기(20)의 전열관(22)내에 삽입 설치하므로, 트레이나 노즐에 의해 공급되는 용액이 전열관(22) 내의 전면에 고루 퍼짐으로서 그 흡수성능을 향상시킬 수가 있는 등의 매우 유용한 고안인 것이다.

Description

이중효용 흡수식 냉온수기의 흡수용액 유도장치

제1도는 이중효용 흡수식 냉온수기의 전체 장치 개략도.

제2도는 액막유도부재의 사시도.

제3도는 본 고안이 설치된 상태의 흡수기 단면도.

제4도는 본 고안의 액막유도부재가 설치된 상태의 확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 증발기 11 : 냉매 공급관

20 : 흡수기 21 : 분사노즐

30 : 재생기 31 : 고온재생기

40 : 응축기 50 : 실내기

70 : 냉각기 80 : 액막유도부재

81 : 단턱부 82 : 유도홈

본 고안은 이중효용 흡수식 냉온수기에 관한 것으로, 특히 흡수 용액 공급 장치가 있어 흡수기의 효율을 중대시킬 수 있도록 고안한 것이다.

이중 효용 흡수식 냉온수기는 환경에 해를 미치지 않는 냉매인 물을 진공 상태인 증발기내에서 증발시키고, 리듐 브로마이드를 흡수제로 한 흡수기에서 증발잠열을 흡수함으로서, 증발기 내를 지나는 냉수관의 냉수를 적절한 온도로 유지되도록 하는 것이다.

이와 같이 흡수기의 냉매증기를 흡수하는 흡수능력이 증발기의 냉방능력에 직접적인 영향을 주므로, 흡수기는 가장 중요한 요소이며, 특히 이 흡수기에 냉매증기가 흡수되는 효율 그 전체 능력에 있어서 매우 중요하다.

이 이중효용 흡수식 냉온수기의 구조는 제1도의 전체 장치도에서 보는 바와 같이 냉매인 물이 증발토록 하는 증발기(10)와, 증발된 냉매증기가 흡수재인 리듐브로마이드(LiBr)용액에 흡수가 이루어지는 흡수기(20), 이 흡수기(20)에서 냉매증기의 흡수에 의하여 묽어진 흡수용액을 구동열원인 버너와, 이때 발생되는 고온의 냉매증기를 이용하여 리듐 브로마이드(LiBr)를 진한 용액으로 분리되도록 하는 재생기(30), 이 재생기(30)에서 가열에 의해 냉매증기 상태로 이동되는 것을 액화토록 하는 응축기(40)및, 상기 증발기에서 물이 증발되며 주위의 열을 빼앗는 증발잠열에 의해 냉각된 물을 얻어지게 하고 이를 실내로 공급토록 하는 실내기(50)로 크게 구성된다.

상기 증발기(10)및 흡수기(20)의 내부는 진공을 유지하여 낮은 온도에서도 비등, 즉 냉매증기가 증발되는 현상을 얻을 수 있도록 하는 것이며, 증발기(10)에 주입된 물을 공급관(11)의 사이에 형성된 펌프(13)로 강제 순환시켜 그 내측 상단으로 위치된 노즐(12)에 의해 무화(霧化)상태로 증발되는 것이며, 증발잡열을 흡수기(20)로 보내진다.

증발잠열은 주위의 열을 빼앗는 것으로, 상기 증발기(10)의 내부 온도는 낮아지게 되어, 상기 증발기(10)의 내부로 배관되는 냉수관(51)이 냉각되며, 그 출력측에 연결된 실내기(50)에서 실내로 찬 공기를 공급할 수 있도록 하는 것이다.

상기 실내기(50)는 냉수관(51)의 출력측에 팬(52)과, 라제이터(53)가 구비되어 실내측으로 냉기를 공급하게 되는 것이며, 이 라제이터(53)를 거친 냉수관(51)은 일부 온도가 상승된 상태로 다시 증발기(10)로 유입되고, 다시 증발잠열에 의해 냉각되는 것을 반복하여 실내 냉동기로 이용토록 하는 것이다.

이와 같이 증발잠열을 얻기 위하여 증발되어 증발잠열을 가지고 있는 냉매증기는 흡수기(20)의 상부로 이동되며, 흡수기(20)의 내부 상단에 위치된 노즐(21)에 의하여 분무되는 흡수제 용액에 흡수된다.

이때 사용되는 흡수제는 리듐 브로마이드(LiBr)가 주로 이용된다.

이 리듐 브로마이드(LiBr) 수용액은 수분의 흡수효과가 양호하고, 결정이 이루어 지지 않는 것을 감안하여 그 농도를 설정하게 되는 데, 이러한 흡수제의 성질에 의해 냉매증기가 흡수되어 흡수기 하부에는 농도가 저하되어 흡수능력이 떨어진 묽은 용액이 모이며 정상적으로 흡수식 냉온수기가 작동될 수 있는 진한 흡수용액으로 농축시키기 위하여 순환펌프(23)를 이용해 고온재생기(31)와, 저온재생기(32)로 병렬로 나누어 강제 이송시킨다.

상기 고온재생기(31)는 버너의 연소열로 흡수기로 부터 이송된 묽은 리듐 브로마이드(LiBr)용액을 가열하여 냉매증기를 증발시키고 진한 용액으로 농축시키며, 저온재생기(32)는 상기 고온재생기(31)에서 발생한 고온의 냉매증기열을 가열원으로 하여 흡수기로부터 병렬로 이송된 묽은 용액을 진한 용액으로 농축시키게 한다.

이렇게 하여 고온재생기(31)와 저온재생기(32)로 부터 재생되어 적절히 진한

농도를 갖는 리듐 브로마이드(LiBr) 흡수용액은 흡수기(20)내의 상단 분사노즐(21)에서 다시 분무되며, 증발기(10)에서 기화되면서 증발잠열을 빼앗은 냉매증기를 다시 흡수토록 하는 것이며, 상기 고온재생기(31)와 저온재생기(32)에서 발생된 냉매증기는 공기로 냉각시키는 응축기(40)에서 액화되어 다시 증발기(10)의 냉매로 공급되도록 하는 싸이클을 이루며 실내의 냉방기로 이용토록 하는 것이다.

이와 같이 고온재생기(31)에서 발생되는 열을 다시 활용하여 저온재생기(32)로 2차에 걸친 흡수제의 재생기능을 가지게 하므로써, 연료절약과, 효율이 증대되는 2중효용식 흡수기를 얻을 수 있게 되는 것이고, 이 이중효용 흡수식 냉온수기에 있어서 그 효율에 미치는 중요한 영향은 흡수기의 흡수 능력에 의해 결정된다.

종래, 흡수기의 구성은 다수의 속이 빈 직선관을 흡수관으로 사용하는 경우와, 또 이 직선관의 내부에 표면증대를 위한 수단으로 나선형으로 돌기 내지는 홈을 내측으로 돌출되게 하거나, 내면을 굴곡지게 가공하는 방법으로 전열면적의 증대를 기대하는 구조로 사용되고 있다.

그러나, 전기한 구성의 직선관은 그 내벽이 미끈하여 표면장력에 의해 흡수관의 내부를 따라 흐를 때 균일한 두께의 액막을 형성하지 못하고 어느 한 부분으로 몰리어 흐르거나, 불연속으로 흘러내려 흡수능력이 저하됨과 아울러, 흡수용액 불충분에 의해 결과적으로 냉방능력이 저하되는 폐단이 있었다.

또, 후자의 경우와 같이 그 전열면적의 증대를 위해 돌기 및 홈을 나선형으로 형성한 경우, 일방향으로만 방향성을 가지는 결과로 균일한 분포가 이루어지지 않는다.

따라서, 본원 출원인이 선출원(국내 실용신안등록출원 제 94-39594호)한 내용에서 밝혀지는 바와 같이 전열관의 상부측에 액막을 일정하게 공급하게 하기 위해 유도부재를 설치한 것이 제안된 바 있다.

이 선출원 발명에 의하면 예로서 흡수기의 전열관에 연장부를 삽입한 상태에서 유도공과, 경사유도부가 형성된 분류홈을 형성하여 흡수용액이 액막유도부재()를 넘처 흐르른 오버플로우 상태로 액막 유도가 이루어 지도록 구성되어, 나름대로 유용한 액막유도 효과를 나타내었다.

그러나, 이 구성에 의하면 장치 제작시에 연장부가 손상되거나 이탈되는 경우가 많아 그 효과가 기대에 미치지 못하였다.

또, 그 연장부의 형상이 복잡하여 제작상에 여러 공정이 소요되고, 제작이 난이하다는 문제점이 있는 것이다.

그리고, 오버플로우 상태로 유도되므로 급격한 낙하현상에 의해 전열관 표면에 일정한 두께로 액막이 형성되지 못하고 뭉치면서 특정부위를 따라 흐르는 것에 의해 그 냉각효과가 미약하였다.

본 고안의 목적은 흡수기내에서 흡수관의 내벽을 따라 흘러내리는 흡수 용액 액막이 뭉쳐지거나 하지 않고 일정위치로 분산되어 공급되도록 하므로 효율적인 운전과 흡수기의 소형화를 이를 수 있도록 된 이중효용 흡수식 냉온수기를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 제작공정을 간편화하여 그 제작성과 조립성이 향상될 수 있도록 한 이중효용 흡수식 냉온수기를 제공하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 전열관의 내벽에 유도부재가 밀착되도록 설치되어 유도부재가 이탈되거나 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 이중효용 흡수식 냉온수기를 제공하는 데 있다.

이러한 본 고안의 목적은 제1도의 전체 장치 개략도에서 보는 바와 같이, 냉매인 물을 냉매순환펌프(13)로 공급관의 상단에 설치한 노즐(12)로 냉수관 외부에 살포하여 증발시킴으로써 냉수관 내부의 냉수로 부터 열을 빼앗는 진공상태의 증발기(10)와; 흡수제인 리듐 브로마이드 용액을 노즐(21)에서 다수의 전열관(22)에 공급하여 전열관(22)을 따라 형성된 액막표면에 상기 증발기에서 증발된 냉매증기를 흡수하는 흡수기(20)와; 냉매 증기를 흡수하여 농도가 묽어진 리듐브로마이드 용액을 회용액 순환펌프로 공급받고 이를 가열하여 진한 농도의 리듐브로마이드 용액과 고온의 냉매증기를 발생하는 고온재생기(31)와; 회용액 순환펌프에 의해서 흡수능력이 저하된 흡수기 하부의 묽어진 용액을 전열관 외부에 살포하여 고온재생기(31)에서 생성되어 전열관내에 인도된 고온의 냉매 증기로 가열하여 다시 묽은 용액을 농축시키는 저온재생기(32); 냉매 증기를 응축관내에 흐르게 하여 팬에 의해 냉각공기로 액화시키는 응축기(40)와; 고온재생기에서 농축된 고온의 리듐브로마이드 용액과 흡수기 하부에서 묽어진 리듐브로마이드와 열교환시키는 고온용액 열교환기(25)및; 저온재생기(32)에서 농축된 리듐브로마이드와 흡수기에서 묽어진 리듐브로마이드 용액과 열교환이 이루어 지도록 한 저온 용액 열교환기(24)와; 증발기에 냉매인 물을 공급하는 냉매펌프(13), 흡수기(20)에 진한 흡수용액을 공급하는 용액펌프(26); 흡수기(20) 하부에 모여져 있는 흡수능력이 저하된 묽은 리듐브로마이드 용액을 고온재생기(31)와 저온재생기(32)로 병렬로 공급하는 희용액 순환펌프(27); 응축기(40)와 흡수기(20)를 냉각기로 냉각하기 위한 냉각팬(71)과; 상기 흡수기(20)의 전열관(22) 내벽면을 따라 액막을 유도토록 하는 액막유도부재(80)가 구비된 것에 있어서; 상기 액막유도부재(80)는 단턱부(81)를 형성하여 그 상부에서 하부로 이어지는 유도홈(82)을 다수개 성형하고, 상기 전열관(22)에는 상기 액막유도부재(80)의 단턱부(81)가 걸려지게 하는 걸림턱(22a)을 단층지게 형성하고, 이 액막유도부재(80)가 설치되는 흡수기(20)의 상판(28)은 경사지게 슬라이드홈(29)을 성형하여서 유도홈(82)으로 흡수용액이 유도되도록 구성되는 것에 의해 달성된다.

이하 본 고안의 바람직한 구성을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 고안의 이중효용 흡수기의 전체 장치도를 도시하고 있다.

상기 증발기(10)내의 냉수관을 지나는 저온의 냉수를 실내기(50) 입구에 연결하여 냉방기를 사용하는 출구로 나오며, 다시 증발기의 냉수관 입구를 들어가 증발기(10)내에 공급된 냉매를 증발시키면서 열을 빼앗겨 차가운 냉수로 되어 순환펌프에 의하여 반복 순환한다.

그리고, 간접온수열교환기(90)를 고온 재생기에서 발생한 고온의 냉매증기로가열하며, 간접 열교환기내에 순환되는 온수의 온도가 고온이 되며, 이를 난방에 사용할 수도 있으므로, 냉방과 아울러 추운 계절에는 난방기로도 이용할 수가 있도록 하는 것이다.

이와 같은 구성으로 된 흡수기의 흡수 능력은 흡수기내의 냉매증기 흡수능력에 의해 결정되므로, 매우 중요하다.

본 고안의 가장 중요한 구성상의 특징은 상기 흡수기(20)에서 냉매중의 흡수를 위해 공급되는 흡수용액을 이 전열관(22)의 내벽면을 흐르도록 유도하는 액막유도부재(80)의 유도효과를 보다 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.

제3도는 흡수기(20)의 구성을 도시하고 있는 것으로, 흡수기(20)의 내측 상단에서 노즐(21)로 부터 흡수 용액이 분무되는 상태를 나타내고 있다.

이 경우 다수의 전열관(22)들이 수직하게 배열된 상태에서 각 위치마다 분무 각도와 분사량이 상이하여 지고, 동일 위치에서도 상부 입구로 유입된 용액이 흘러 내릴 때 액막두께가 일정치 않게 되고, 전체적으로 액막이 갖는 표면적이 적게 되므로 흡수율이 극히 낮아지게 되는 것이다.

제2도 및 제4도는 본 고안의 바람직한 액막유도부재(80)의 설치 구성을 도시하고 있다.

즉, 전열관(22)의 상부에 걸림턱(22a)을 단층지게 형성하고, 이 걸림턱(22a)에 걸려지도록 상기 액막유도부재(80)에 단턱부(81)를 형성한다.

그리고, 상기 액막유도부재(80)에 종방향으로 그 외측면을 따라 유도홈(82)을 적어도 1개 이상 복수로 성형하게 된다.

따라서, 상기 액막유도부재(80)를 전열관(22)의 상부측 입구에 형성된 걸림턱(22a)에 걸려지게 설치한 상태에서 유도홈(82)을 따라 용액이 유도된 후 전열관(22)의 내벽면에 벌착된 상태로 흘러 내리게 되는 것이다.

이 액막유도부재(80)는 속이 찬 기둥형상으로 성형하여도 무방하나. 도면에서와 같이 속이 빈 상태로, 전열관의 형상을 따라 원통형상으로 성형되는 것이 좋다.

이때, 상기 유도홈(82)은 서로 다른 위치에 일정간격 형성하는 것에 의해 이 유도홈(82)을 따라 각각 일정위치에서 낙하되는 것에 의해 용액이 공급될 때 일부위치에서 뭉치거나 하지 않는 것이다.

한편, 상기 흡수기(20)의 상판(28)에 액막유도부재(80)가 설치되는 위치로 경사진 슬라이드홈(29)을 형성하는 것에 의해 용액이 오버플로우되지 않고 자연스럽게 유도홈(82)으로 유도되며 전열관(22)의 내부면에 전체적으로 고른 액막을 일정하게 유지하며 낙하될 수 있도록 하는 것이다.

상술한 바와 같은 본 고안은 용액의 공급위치에서 일정한 간격으로 분류하여 낙하되도록 하므로 뭉치거나 하지 않고 액막이 전열관의 내벽에서 일정한 두께로 확산되어 공급될 수 있다.

또, 액막유도부재(80)를 흡수기(20)의 전열관(22)내에 삽입 설치하므로, 트레이나 노즐에 의해 공급되는 용액이 전열관(22) 내의 전면에 고루 퍼짐으로서 그 흡수성능을 향상시킬 수가 있는 등의 매우 유용한 고안인 것이다

Claims (2)

1. 열을 빼앗는 진공상태의 증발기(10)와; 흡수제를 노즐(21)로 부터 전열관(22)에 공급하여 증발된 냉매증기를 흡수하는 흡수기(20)와; 진한 농도의 리듐브로마이드 용액과 고온의 냉매증기를 발생하는 고온재생기(31)와; 고온재생기(31)에서 생성되어 전열관내에 인도된 고온의 냉매 증기로 가열하여 다시 묽은 용액을 농축시키는 저온재생기(32); 냉각공기로 액화시키는 응축기(40)와; 상기 흡수기(20)의 전열관(22) 내벽면을 따라 액막을 유도토록 하는 액막유도수단(80)이 구비되어 흡수제와 냉매 수용액을 이용한 2중효용 흡수식 냉온수기에 있어서; 상기 액막유도부재(80)는 단턱부(81)를 형성하여 그 상부에서 하부로 이어지는 유도홈(82)을 다수개 성형하고, 상기 전열관(22)에는 상기 액막유도부재(80)의 단턱부(81)가 걸려지게 하는 걸림턱(22a)을 단충지게 형성하고, 이 액막유도부재(80)가 설치되는 흡수기(20)의 상판(28)은 경사지게 슬라이드홈(29)을 성형하여서 유도홈(82)으로 흡수용액이 유도되도록 구성됨을 특징으로 하는 이중효용 흡수식 냉온수기의 흡수용액 유도장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 액막유도부재(80)는 속이 빈 파이프 형상으로 성형됨을 특징으로 하는 이중효용 흡수식 냉온수기의 흡수용액 유도장치.