KR20030022788A

KR20030022788A - 컴팩트한 흡수 칠러 및 그 흡수 칠러용 용액 유동 방법

Info

Publication number: KR20030022788A
Application number: KR1020027014292A
Authority: KR
Inventors: 룬시 피터 시아
Original assignee: 아메리칸 스탠다드 인코포레이티드
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2003-03-17
Also published as: CN1332346A; WO2002002997A1; GB0222818D0; JP3702270B2; CA2406638A1; GB2377009A; CA2406638C; AU2000277567A1; GB2377009B; CN1163707C; US6357254B1; KR100632530B1; JP2004502127A

Abstract

본 발명에 따른 흡수 칠러(10)는, 상부 부분 및 하부 부분을 갖춘 증발기(20), 및 상부 고온 흡수기(22A)와 하부 저온 흡수기(22B) 안으로 수직으로 분열된 흡수기(18)를 보유하는 제 1 셸(12)과, 응축기(30) 및 저온 발생기(32)를 보유하는 제 2 셸(14)과, 그리고 직접 가열식 고온 발생기(34)를 보유하는 제 3 셸을 포함한다. 흡수기(18)로부터 평행하게 고온 발생기(34), 및 이러한 고온 발생기(34) 위로 수직으로 배치되어 있는 저온 발생기(32) 모두에 묽은 용액이 펌핑된다. 저온 발생기(32)로부터 저온 흡수기(22B)로, 이들의 고도차로 인해, 응축된 용액이 유동하는 한편, 고온 발생기(34)로부터, 수직으로 상승된 고온 흡수기(22A)로, 이들 사이의 압력차로 인해, 응축된 용액이 유동한다.

Description

컴팩트한 흡수 칠러 및 그 흡수 칠러용 용액 유동 방법{COMPACT ABSORPTION CHILLER AND SOLUTION FLOW SCHEME THEREFOR}

흡수 칠러는 화학적 특성 및 반응과 이에 의해(다른 것들 사이에서) 발생되는 압력차를 사용하여 물과 같은 액체를 통상적으로 냉각시키는데 사용되는 냉각 효과를 제공하는 기계이다. 흡수 칠러는, 유사한 방식으로 냉각된 액체를 발생시키지만 액체를 냉각시키기 위해 압축기 및 증기 압축 과정을 사용하는 소위 "전기 칠러"와는 구별된다. 흡수 칠러 및 전기 칠러 모두의 경우에, 냉각된 액체는 건물의 쾌적한 조절(comfort conditioning) 또는 제조업 또는 공업 공정 응용 분야에서 자주 사용된다.

흡수 칠러는 종종 10,000파운드(pounds)의 무게가 나가고, 수천 입방 피트(cubic feet)의 공간은 아니지만 수백 입방 피트의 공간을 차지하는, 비교적 상당히 규모와 부피가 큰 장치의 부재이다. 이러한 칠러는 국제적으로 그리고 접근하기 상당히 어려울 수 있는 위치로 상당히 자주 수송되어야 한다. 또한, 흡수칠러는 역사적으로 동일한 용량의 전기 칠러보다 비교적 대형이었기 때문에, 교체되는 전기 칠러가 위치하는 곳과 관련된 공간 및/또는 접근의 상당한 제한으로 인해, 지금까지는 동일한 용량의 전기 칠러에 대한 직접 대체물로서 대개 사용될 수 없었다.

흡수 칠러의 크기 문제를 제기하는 비교적 최근의 시도 중 하나는 USP 5,259,205의 교시에서 발견할 수 있다. 상술한 특허는 특정한 칠러 구성부재들이 수평으로 또는 수직으로 적층될 수 있는 흡수 칠러용 모듈방식으로 된 배열체를 개시하고 있다. 상술한 USP 5,259,205의 발명 부분의 배경기술에 따르면, 이러한 기계들 특히, "대용량(large-capacity)"의 기계들이 종종 제조되고, 흡수제 및 냉각제로 충전되며, 그리고 이들의 사용 위치로의 운송전에 장치의 기밀성 및 만족스러운 작동을 보장하도록 진공 시험 및 공장 시험 가동된다는 사실을 참조해서, 흡수 칠러와 연관된 역사적인 문제들을 정확히 반영하고 설명한다.

그러나, 이러한 기계의 크기로 인해, 기계를 운송을 위한 부품 부재로 절단 또는 해체하고 사용 위치에서 재조립해야 한다. 이것은 시스템 완전성(system integrity)을 파괴하여, 접근하기에 종종 어려운 현장(field)에서 막대한 양의 용접(welding)을 필요로 할 수 있고, 이러한 유닛(unit)의 비용, 신뢰성 및 효율적인 작동에 극히 불리할 수 있으며, 이러한 유닛은 공정에서 오염될 수 있고, 적절하게 기능하도록 진공 기밀성(vacuum tightness)에 의존한다.

USP 5,259,205에 개시된 것들 중 하나의 특성의 모듈 방식의 흡수 칠러는 이러한 칠러의 이송 및 취급과 연관된 문제들을 제기하기 위한 흡수 칠러패키징(packaging)의 하나의 실례일 뿐만 아니라, 설계의 요건을 충족시키기 위한 이러한 패키징 개념과 관련해서 채용되는 용액 유동 스킴의 실례이다. 그러나, 비모듈 방식이고, 사전조립되며, 완전히 충전되고, 진공 시험되었으며, 그리고 작동상으로 시험된 유닛으로서, 바람직하게 상업적으로 이용가능한 표준형 운송 컨테이너 내에 전 세계 전역에 선적이 가능하며, 비교적 대형 칠러 크기/용량에서도 선적을 위해 해체될 필요가 없고, 그리고 효율이 좋은, 흡수 칠러 및 이러한 흡수 칠러용 용액 유동 스킴에 대한 보다 컴팩트한 구성을 위한 노력이 보다 뚜렷이 계속되어오고 있다.

본 발명은 흡수형의 액체 칠러(liquid chillers)에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 컴팩트한 흡수 칠러(compact absorption chiller), 및 이러한 컴팩트한 흡수 칠러용 용액 유동 스킴(solution flow scheme)에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 흡수 칠러의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 흡수 칠러의 단부도이다.

도 3은 본 발명의 흡수 칠러의 구성 부품의 상대 배치 및 바람직한 용액 유동 스킴을 나타내는 본 발명의 흡수 칠러의 개략도이다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 칠러의 상대적인 컴팩트성(compactness)과, 그리고 현재 가능한 것 보다 상당히 높은 용량의 표준형 운송 컨테이너 내에 선적될 수 있는 칠러의 성능을 증명하는, 본 발명의 칠러에 대한 유닛 폭, 높이 및총괄적인 풋프린트(footprint) 대(versus) 현재 시판되어 이용가능한 칠러의 비교할 만한 용량이 그래프로 도시되어 있다.

본 발명의 목적은 넓은 범위의 칠러 용량에 걸쳐 적용가능한 흡수 칠러에 대해 컴팩트한 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 흡수 칠러의 구성 부품의 컴팩트한 패키징을 용이하게 하는 용액 유동 스킴을 사용하는 흡수 칠러를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고온 발생기의 수직으로 상부에 저온 발생기를 배치함으로써, 그리고 수직으로 분할된 흡수기/증발기 조합을 이용함으로써, 비교적 대용량의 칠러에서도 칠러 전폭(overall width)이 상당히 감소되는 흡수 칠러를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상업적으로 이용가능한 표준형 운송 컨테이너 내에서 해체없이 그리고 유닛으로서 조립되어 운송가능한 비교적 넓은 범위의 용량에 걸쳐(이러한 범위 내에서 특별한 용량 크기에 관계없이) 적용가능한 흡수 칠러를제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상업적으로 이용가능한 표준형 운송 컨테이너에 선적하기 위해 해체되거나 파괴될 필요가 없는 적어도 800 냉동 톤(refrigeration tons)까지 용량의 범위가 발생될 수 있는 흡수 칠러에 대한 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 흡수 칠러의 구성 부품의 배치 및 이러한 배치와 함께 사용되는 용액 유동 스킴에 의해, 칠러를 통해 용액을 유동시키기 위해 단일 펌프만을 사용하는 직접-가열식(direct-fired) 흡수 칠러를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 흡수 칠러의 구성 부품들의 배열에 의해, 칠러 부품들 중 특정한 것들 사이에 용액이 유동하게 하는데 중력, 고도차 및 압력을 사용하는 결과, 부스터 펌프(booster pump)의 사용없이 칠러 작동이 달성되는 흡수 칠러를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 800 냉동 톤으로 용량이 늘어날지라도, 동일 용량의 전기 칠러에 대한 대체물로서 흡수 칠러가 사용가능하게 하는 물리적 크기로 생산되어 해체없이 선적되게 하는 흡수 칠러에 대한 구성 및 이러한 흡수 칠러용 용액 유동 스킴을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 칠러의 증발기와 흡수기 부품 사이의 증기 유동 속도의 감소/압력 강하에 의해, 칠러의 열 교환기 관 다발(tube bundles)의 열전달 효과를 증가시킴으로써 총 칠러 효율(overall chiller efficiency)을 증가시키는, 흡수 칠러 내의 흡수기/증발기 배열체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 흡수 칠러 내의 수직 분열식 흡수기으로의 상이한 온도의 응축된 용액의 평행하고 혼합되지 않은 유동 뿐만 아니라, 냉각수와 용액 사이의 역류 열교환 관계들(counterflow heat exchanges)을 사용하여, 칠러의 효율을 향상시키고, 부스터 펌프없이 단일 용액 펌프에 의해 이러한 칠러가 기능하게 하며, 그리고 800 냉동 톤과 같이 높은 용량에서도, 선적을 위해 칠러를 손상시키거나 해체할 필요없이 표준식 운송 컨테이너 내에 이러한 칠러를 물리적으로 적합하게 맞출 수 있게 한다.

본 발명의 이들 목적 및 다른 목적들은 바람직한 실시예 및 첨부된 도면들을 고려하면 명확해 질 것이며, 짝을 이루는 수직 분열식 증발기 섹션과 함께, 수직으로 분열되고 배열된 고온 및 저온 흡수기 섹션을 사용하며, 저온 흡수기 위로 수직으로 배치되는 저온 발생기와, 그리고 고온 흡수기 아래로 수직으로 배치되는 고온 발생기를 사용하는 흡수 칠러에서 달성된다. 저온 발생기로부터 저온 흡수기로의 용액 유동은 상술한 부품 사이의 고도차 및 중력의 결과이다. 고온 발생기로부터 고온 흡수기로의 용액 유동은 저온 발생기로부터 저온 흡수기로의 다소 저온의 응축된 용액의 유동과 평행하며, 고온 발생기에서 전개되는 압력의 결과이다. 고온 발생기 내의 압력은 비교적 보다 높은 온도의 응축된 용액을 수직으로 상승된 고온 흡수기 안으로 그리고 수직 상방으로 진행시키기에 충분하다. 고온 흡수기가 저온 흡수기 위로 들어올려져 있기 때문에, 고온 흡수기로부터 저온 흡수기로 용액을 전달하기 위해 중력이 사용되며, 여기서 이들 각각의 흡수기 섹션을 통해 유동하는 용액은 칠러 시스템 내의 하류에서(downstream) 사용하기 위해 혼합되고 수집된다.

수직으로 분열되고 배열된 흡수기들 및 연관된 증발기 섹션을 사용함으로써, 비교적 상당한 대용량의 칠러의 경우에도, 선적을 위해 칠러를 해체하거나 파괴할 필요없이 표준형 운송 컨테이너 내의 유닛으로서 칠러를 운송하기에 충분한 정도로, 칠러의 흡수기 부품의 폭과 칠러의 전폭이 감소된다. 칠러의 특정한 구성 부품들 사이에서 용액을 이동시키기 위해 중력 및 압력을 사용한 결과, 용액 유동을 달성하는데 하나의 용액 펌프만이 필요하고 부스터 펌프를 필요로 하지 않는다. 또한, 응축된 용액의 유동 스트림(flow streams) 중 하나가 다른 것 보다 온도가 높은, 2개의 흡수기 섹션에 대한 응축된 용액의 평행한 혼합되지 않은 전달 및 분배에 의해, 그리고 칠러의 흡수기 섹션을 통과하는 칠러의 냉각 매체(cooling medium)의 역류에 의해, 칠러 내에서 "온도 편차(temperature glide)"라고 하는 차등 온도(differential tmeperature)가 최대한의 사용을 달성하게 하여, 총 칠러 효율 및 열교환 효율을 향상시킨다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 칠러(10)는 제 1 셸(12), 제 2 셸(14) 및 제 3 셸(16)로 이루어져 있다.

제 1 셸(12)은 흡수기(18) 및 증발기(20)를 보유하고 있다. 증발기(20)는 셸(12) 내부에서 흡수기(18)와 수평으로 인접해 있다. 흡수기(18)는 고온 흡수기(22A) 및 저온 흡수기(22B)로 이루어진다. 고온 흡수기(22A)는 관다발(tube bundle; 24A)을 포함하는 한편, 저온 흡수기(22B)는 관다발(24B)을 포함한다.

증발기(20)는 제 1 관다발(26A) 및 제 2 관다발(26B)을 각각 포함한다. 아래에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 시스템 흡수제 및 시스템 냉매(대부분 물)의 혼합물로 이루어지는 희석액 또는 소위 "묽은(weak)" 용액이 흡수기(18)의 바닥의 풀(pool; 28)에서 발견될 것이다.

제 2 셸(14)은 응축기(30) 및 저온 발생기(32)를 보유한다. 제 3 셸(16)은 대체로 수직으로 배열되며, 바람직하게 제 2 셸(14) 아래에 배치되고, 그리고 칠러의 고온 발생기(34)를 보유한다.

제 1 셸(12) 및 제 2 셸(14) 아래에는 저온 열교환기(36) 및 고온 열교환기(38)가 배치된다. 바람직한 실시예에서, 제 2 셸(14)이 제 3 셸(16)과 수직으로 나란히 배치되므로, 그리고 흡수기(18) 및 증발기(20)가 각각 수직으로 분열되어 있으면서, 고온 흡수기(22A), 고온 흡수기(22A)의 관다발(24A) 및 제 1 증발기 관다발(26A)이 저온 흡수기(22B), 저온 흡수기(22B)의 관다발(24B) 및 제 2 증발기 관다발(26B) 위에 수직으로 각각 배치되므로, 칠러(10)의 폭은, 아래에 보다 완전하게 설명되듯이, 비교적 상당히 큰 냉장 용량에서도, 완전히 조립된 공장 시험을 거친 유닛으로서, 선적을 위해 파손되는 것과는 달리, 표준형 폭 운송 컨테이너 내에 칠러(10)가 선적될 수 있을 만큼 감소된다.

이제 도 3을 특히 참조하여, 필수적으로 칠러의 분열된 흡수기/증발기 배열체를 수용해야만 하는, 칠러(10)에 대한 바람직한 용액 유동 배열체를 설명한다. 용액 펌프(40)에서 개시되어, 제 1 셸(12) 내의 흡수기(18)의 바닥의 풀(28)로부터 파이핑(piping; 42)을 통해 저온 열교환기(36) 및 고온 열교환기(38) 모두에게로 묽은 용액이 펌핑(pumping)된다. 이후, 이러한 용액은 저온 열교환기(36)로부터 파이핑(44)을 통해 저온 발생기(32) 내의 적하 팬(drip pan; 46)으로, 그리고 고온 열교환기(38)으로부터 파이핑(48)을 통해 고온 발생기(34) 안으로 평행하게 전달된다. 저온 발생기(32) 및 고온 발생기(34) 내부에서 발생하는 열교환 과정의 결과, 이들 위치에 펌핑된 묽은 용액은 거기서부터 시스템 냉매의 비등에 의해 응축된다.

시초에, 저온 발생기의 관다발(50)에 대한 묽은 용액의 분배가 관다발의 길이 및 폭을 따라 보다 일정하고 균일하기 때문에, 가압된 스프레이 트리(spray tree)의 사용과 대조적으로, 저온 발생기(32) 내의 적하 팬(46)의 사용이 바람직하다. 이것은 분배된 용액과 밑에 놓이는 관다발의 관들 사이의 보다 양호하고 보다 광범위한 접촉을 가능하게 해서, 저온 발생기에서 발생하는 열교환 과정을 향상시킨다. 스프레이 트리와 대조적으로, 적하 팬의 사용에 있어 다른 장점은, 스프레이 트리가 효과적이기 위해서, 스프레이 트리는 전형적으로 스프레이 트리/관다발 조합체와 연관된 높이에 추가로. 밑에 놓이는 관다발 위로 약간의 수직 거리로 상승될 것이 요구된다. 적하 팬의 사용에 있어 또 다른 장점은, 분배되는 가압 유체가 통과해서 유동하는 스프레이 트리에는 개별 노즐이 사용된다는 점이다. 이러한 노즐은 막히기 쉽고, 이렇게 막히면, 밑에놓이는 관다발의 일부분 상의 유체의 유동을 필수적으로 제거해야 한다. 이러한 막힘과, 밑에 놓이는 관 표면을 적시지 못하는 것은 열교환 과정에 유해하며, 칠러 효율에 상당한 역효과를 줄 수 있다. 이러한 이유는, 칠러의 부품들 중 다른 부품들 내의 용액 및 냉매의 분배는 아래에 설명하듯이, 적하 팬의 사용에 의해 달성된다.

직접-가열식 발생기가 바람직하겠지만, 스팀 또는 다른 열원(source of heat)에 의해 가열될 수 있는 고온 발생기(34)의 경우에, 고온 열교환기(38)로부터 고온 발생기(34) 안으로 전달되는 묽은 용액은 버너(burner; 52)에 의해 비교적 상당히 높은 고온으로 가열된다. 이로 인해, 묽은 용액 외부로의 냉매의 비등과, 그 상부로의 비교적 고온의 냉매 증기의 전달이 발생한다.

고온 발생기(34) 내에 발생되는 비교적 고온의 냉매 증기는 파이핑(54)을 통해 저온 발생기(32)의 관다발(50) 안으로 유동하는데, 여기서 적하 팬(46)에 의해 관다발(50) 상에 분배되는 묽은 용액을 가열시킨다. 다음에, 이러한 비교적 고온의 냉매 증기는 적하 팬(46)으로부터 관다발(50) 상에 적하되는 묽은 용액에서 냉매의 가열 및 증기화를 야기시키며, 또한, 관다발(50)의 관들 내부에서 유동하는 냉매 증기가 응축되게 한다. 아래에 보다 상세히 설명하듯이, 관다발(50)의 관들의 외부에서 발생되는 저온 발생기(32) 내의 냉매 증기는 응축시키는 응축기(30) 안으로 나아가고, 관다발(50)로부터 파이핑(56)을 통해 응축기(30) 안으로 전달되는 냉매와 혼합되며, 그리고 증발기(20)로 되돌아온다. 저온 발생기 및 고온 발생기 모두의 경우에, 이들 발생기 안으로 전달되는 묽은 용액 외부로의 냉매의 비등은 상술한 바와 같이 시스템 용액의 응축을 발생시킨다.

응축된 용액은 중력에 의해 유동하며, 저온 발생기의 고도로 인해, 저온 발생기(32)로부터 파이핑(58)을 통해 저온 열교환기(36)로 되돌아 간다. 거기에서, 응축된 용액 내의 약간의 열(heat)이 버려지고, 저온 열교환기를 통해 저온 발생기로 유동하는 묽은 용액을 역류 관계에서 예열시킨다. 이후, 응축된 용액은저온 열교환기(36)에서 파이핑(60)으로 유동하고 저온 흡수기(22B)의 적하 팬(62)으로 전달된다.

저온 발생기(32)로부터 저온 흡수기(24)로의 응축된 용액의 유동은 추가의 용액 펌프의 사용없이 발생하며, 저온 흡수기(22B) 위로 저온 발생기(32)의 고도와 연관된 수두(head) 및 중력의 결과임을 주지하는 것이 중요하다. 저온 발생기(32)의 경우에서와 같이, 적하 팬이 바람직하게 저온 흡수기(24)에 사용되어, 밑에 놓이는 저온 흡수기(24)의 관다발(24B) 상에서의 응축된 용액의 분배를 향상시킨다는 것이 또한 중요하다. 다시 한번 언급하면, 스프레이 트리 또는 일부 다른 형태의 액체 분배가 사용될 수 있고 본 발명의 범위 내에 속하지만, 밑에 놓이는 관다발 상에 비교적 낮은 에너지 형태로의 액체 분배가 보다 균일하게 달성되고, 적하 팬/관 다발 조합체에 의해 점유되는 수직 공간이 적으며, 막히게 될 수 있는 노즐이사용되지 않기 때문에, 적하 팬의 사용이 바람직하다. 이 결과, 총 칠러 효율과 같이, 분배되는 용액과 이러한 용액이 위에 분배되는 관다발의 관들 사이에서 발생하는 열전달이 향상된다.

응축된 용액은 고온 발생기(34)에서 파이핑(68)을 통해 고온 열교환기(38)로 유동하는데, 여기서, 저온 열교환기(36)에서 발생하는 열교환과 유사한 방식으로, 응축된 용액은 역류 열교환 관계로 유동하고, 고온 발생기로 가는 도중에 통과해서 유동하는 상대적으로 보다 저온의 묽은 용액을 예열시킨다. 이러한 응축된 용액은 고온 열교환기(38)에서 파이핑(70) 안으로 유입되어 이를 통과해서, 고온 흡수기(22A) 내의 적하 팬(72)에 전달된다. 다시 언급하면, 상술한 이유로 인해 이 위치에서 스프레이 트리와 대조적으로 적하 팬을 사용하는 것이 바람직하다.

칠러의 냉매측에 대해서는, 냉매 펌프(74)가 증발기(20)의 바닥으로부터 증발기(20)의 상부의 적하 팬(76)까지 시스템 냉매를 펌핑한다. 칠러가 냉각 기능을 수행하기 위해서, 칠러(10)를 냉각시키기 위한 열 부하(heat load)로부터 이미 가열되었고, 이러한 열 부하로부터의 열을 운반하는 매체(medium)가 파이핑(78)을 통해 칠러의 증발기에 전달된다. 시스템 냉매와 마찬가지로 가장 전형적으로 물을 사용하게 되는 이러한 매체는 증발기(20)의 하부 관다발(26B) 안으로 유동한 후, 상방으로 상부 관다발(26A) 안으로 들어가서 통과한다. 이러한 매체의 유동은 증발기를 통과하는 시스템 냉매의 하류 유동과 반대인 것이 바람직하다.

증발기 관다발(26A,26B)을 통해 시스템 냉매로 유동하는 열 부하-운반 매체로부터의 열의 배출(rejection)의 결과, 이러한 매체는 급속 냉각되고, 제 1셸(12)로부터, 냉각을 필요로 하는 열 부하로 전달되어 되돌아 온다. 동시에, 관다발(26A,26B)의 관들의 외부에서 증발기를 통해 유동하는 냉매는 이들 관들의 내부로 유동하는 매체로부터 냉매로의 열의 배출로 인해 기화된다. 흡수기(18)와 증발기(20) 사이에 존재하는 경미한 압력차로 인해, 기화된 냉매는 증발기(20)로부터 증기 분리기(80)를 통해 흡수기(18) 안으로 유동한다.

증기 분리기(80)는 증발기(20)에서 흡수기(18) 안으로의 냉매 증기의 통과를 허용하지만, 증발기(20)로부터 흡수기(18) 안으로의 액체 또는 액적(liquid droplets)의 동반 배출(carryover)은 막는다. 동시에, 증기 분리기(80)는 또한, 흡수기(18)에서 발생하는 염(salt)이 증발기(20) 안으로 유입되는 것을 방지해서, 시스템 냉매의 오염을 막는 역할을 한다. 증기 분리기(80)와 연관된 또 다른 장점을 아래에 설명한다.

증발기(20)로부터 증기 분리기(80)를 통해 흡수기(18) 안으로 진행하는 비교적 고온의 냉매 증기는 적하 팬(72,62)에 의해 각각 고온 흡수기(22A)의 관다발(24A) 및 저온 흡수기(22B)의 관다발(24B)의 상부 상에 적하되는 응축된 용액과 혼합되어 그 안에 흡수된다. 동시에, 냉각수는 파이핑(82)을 통해 저온 흡수기(22B)의 관다발(24B)의 관들 안으로 전달되고, 흡수기 관다발의 관들의 외부에서 흡수기를 통해 하류로 유동하는 시스템 용액과 역류 열교환 관계로 상방으로 유동한다. 이러한 냉각수는 관다발(24B)로부터 관다발(24A)을 통해, 이후 제 1 셸(12)로부터 파이핑(84)을 통해 응축기(30)의 관다발(86) 안으로 유동한다. 거기에서부터, 냉각수는 칠러(10) 외부로 유동한다.

흡수기(18)를 통해 아래로 유동하는 응축된 용액은 냉매 증기의 흡수의 결과로 하방 유동 과정에서 희석되거나 또는 "묽게(weakened)" 된다. 고온 흡수기 및 저온 흡수기 섹션 모두로부터의 이러한 희석 또는 "묽은" 용액은 종국에는 제 1 셸(12) 내의 흡수기(18)의 바닥으로 진행하는데, 여기서 이러한 용액은 용액 펌프(40)에 의해 저온 발생기(32) 및 고온 발생기(34)에 펌핑되는 묽은 용액의 풀(28)을 형성한다.

저온 발생기(32)의 관다발(50)의 관들 내부에서 부터 파이핑(56)을 통과하든지, 또는 응축기 관다발(86) 내의 관들의 외부의 시스템 냉매의 응축의 결과이든지, 응축기(30) 안으로 진행하는 시스템 냉매는 중력에 의해, 부품들의 고도 차이에서 기인하는 수두에 의해, 그리고 응축기(30) 내에 전형적으로 존재하게 되는 경미하게 보다 높은 압력의 결과로서, 파이핑(88)을 통해 증발기(20)로 전달된다. 이러한 응축된 냉매는 냉매 펌프(74)에 의해 증발기의 상부에 있는 적하 팬(76)으로 재순환되는 곳으로부터 증발기(20)의 바닥에 있는 냉매 풀(90) 안으로 유동한다.

액체 재분배 팬(92)은 제 1 셸(12) 내에서 사용되는 것이 바람직하며, 증발기(20)의 하부 관다발(26B) 및 저온 흡수기(22B)의 관다발(24B) 양 부재 모두의 대체로 위에 배치된다는 것을 주지해야 한다. 팬(46,62,72,78)이 적하 팬으로서 기능하고 재인도하도록 작동하듯이, 재분배 팬(92)은 저온 흡수기(22B)의 관다발(24B)을 가로질러, 그리고 증발기 섹션(20)의 하부 부분 내의 관다발(26B)을 가로질러 액체의 분배를 향상시키고 보다 균일하게 한다.

고온 흡수기(22A)와 저온 흡수기(22B) 사이에 존재하는 온도 차이의 결과로, 상부 및 하부 섹션으로 제 1 셸(12)을 대체로 분리하는 역할을 하는 재분패 팬(92)을 사용함으로써, 증발기의 하부 부분과 저온 흡수기 내에 존재한다는 것을 알게되는 압력과 비교해서, 증발기의 상부 부분과 고온 흡수기 내의 경미하게 보다 큰 압력이 생성 및 유지되게 한다. 이러한 압력 차이는, 그 차이가 비록 작을 지라도, 재분배 팬(92) 안으로 진행하는 액체가 고르게 그리고 일관성 있게 이 재분배 팬(92)을 통과하고 저온 흡수기 및 증발기 관다발 모두를 가로질러 유동하고 분배되는 것을 돕는다. 이것은 제 1 셸(12) 내에 발생하는 열교환 과정과 칠러의 총 효율을 보다 향상시킨다.

재분배 팬(92) 뿐만 아니라 모든 분배 팬(46,62,72,78)은 이들이 놓이는 관다발의 길이 및 폭을 대체로 가로질러 개방되는 소정 크기 및 위치의 복수의 구멍을 형성하는 대체로 금속 시트(metal sheet)로 이루어지며, 비교적 단순한 구성을 가진다. 이러한 구성의 결과로, 이를 통과하고 유출되는 액체의 유동은 낮은 에너지 형태이며 위에 가로놓이는 관다발의 정상부를 가로질러 대체로 일관된 양과 질을 가진다.

고온 흡수기(22A)로부터, 흡수기(18) 내에 위치하는 재분배 팬(92)의 부분(92A)을 통해 저온 흡수기(22B) 안으로의 용액의 유동에 대한 대안으로서, 재분배 팬(92)의 부분(92A)이 고체로 될 수 있으며, 사실상, 고온 흡수기(22A)를 통해 아래로 유동했엇던 용액에 대한 수집 팬(collection pan)으로 기능할 수 있음을 주지해야 한다. 이러한 경우에, 고온 흡수기(22A)의 바닥으로 진행하는 용액은팬(92)의 부분(92A)에서 수집될 것이며, 저온 열 흡수기(22B)의 관다발(24B)과 상호작용하지 않고, 도 3에 가상선으로 도시된 바와 같이, 예컨대 파이프(94)를 통해서, 저온 흡수기(22B)의 바닥에 있는 풀(28) 안으로 전달될 것이다.

주목할 만한 칠러(10)의 다른 양상들은, 증기 분리기(98)가 저온 발생기(32)와 응축기(30) 사이에 배치되는 제 2 셸(14)에서의 경우와 같이, 증기 분리기(96)가 직접 가열식 발생기(34)에 사용된다는 사실을 포함한다. 직접 가열식 발생기(34)에 있어서, 증기 분리기(96)는 냉매 증기의 유동이 파이핑(54)을 통해 저온 발생기의 관다발(50) 안으로 유동하게 하지만, 고온 발생기로부터의 액체의 동반 배출을 방지한다. 증기 분리기(98)는 동일한 목적을 위해 제 2 셸(14) 내에서 응축기(30)와 저온 흡수기(32) 사이에 배치된다.

열 부하 및/또는 온도 조건이 냉각된 물과 대조적으로 가열된 물을 요구하는 경우, 칠러(10)가 가열된 물을 발생시킬 수 있도록 파이핑(100) 및 전환 밸브(changeover valve; 102)가 설치되어 있다. 전형적으로, 대기 상태가 정기적으로 열을 요구하기 시작할 때 해마다 한 번만 파이핑(100)을 통해 증기가 유동하도록 전환 밸브가 위치할 수 있다.

특별히 중요하고 상당한 장점을 제공하는 칠러(10)의 몇 가지 다른 양상들이 존재한다. 이들 중에 하나의 양상은, 서로에 대해 수직으로 배치되는 분열된 흡수기들을 사용하는 것은 중력에 의해 고온 흡수기 섹션으로부터 저온 흡수기 섹션으로 하방으로 용액이 유동하게 할 수 있다는 사실이다.

또한, 비교적 길고 협소한 수직 분열식 흡수기 관다발의 사용은, 내부에 발생하는 열교환 과정의 효율을 증가시키면서, 수평으로 인접한 증발기와 흡수기 섹션 사이의 증기 유동 속도/압력 강하를 감소시킨다. 이와 관련하여, 수직 분열식 흡수기 및 증발기 섹션의 관다발은 비교적 길고 협소하므로, 증기 분리기(80)는 비교적 상당히 큰 대향면을 제공한다. 이러한 면은 증발기로부터 흡수기 안으로 증기가 통과하여 진행하는 유동 영역을 구성한다.

또한, 관다발이 비교적 길고 협소하기 때문에, 흡수기 관다발의 보다 원격의 부분에 도달하기 위해, 증발기로부터 흡수기 안으로 냉매 증기가 이동하기 위한 상당히 적은 거리가 존재한다. 종합적인 결과는, 증기 분리기(80)를 통과해서 가로지르는 감소된 유동 속도 및 압력 강하와, 다시 한번 언급하자면 칠러(10)의 효율을 증가시키는 증가된 열전달 효과이다.

수직 분열식 흡수기의 사용에 대해 또한 주지해야 할 것은 각각의 흡수기 섹션에 대한 개별의 응축된 용액 분배기의 사용이다. 각각의 흡수기 섹션에서 전용 분배기(dedicated distributor)의 사용의 결과로서, 그리고 상이한 공급원 위치로부터 각각의 분배기로의 응축된 용액의 평행한 전달의 결과로서, 그리고 그 용액의 혼합없이, 비교적 보다 높은 압력 및 온도가 될 고온 발생기로부터의 응축된 용액은 고온 흡수기 내의 분배기로 상방으로 인도될 수 있는 한편, 저온 발생기로부터의 응축된 용액은, 중력에 의해 그리고 저온 발생기와 물리적으로 보다 낮은 저온 흡수기 사이의 고도 차이의 결과로서, 저온 흡수기 내의 분배기에 분리되어 전달된다.

비교적 상당히 보다 고온인 응축된 용액을 흡수기 섹션 중 하나에 개별적으로 전달하는 것은, 이러한 경우, 상부 흡수기 섹션은 흡수기 관다발을 통과하는 냉각제의 역류와 더불어, 칠러(10)가 온도 편차를 이용할 수 있게 한다. 즉, 칠러 내에 발견되는 비교적 커다란 온도 차이들을 이용하게 한다. 온도 편차를 이용함으로써, 시스템 효율이 향상된다.

또한, 온도 편차에 대해, 칠러(10) 전체에 걸쳐 발생하며 이미 주지되었던 여러 역류 열교환 관계들이 모두 이용가능한 온도 차이를 이용하고자 한다. 이러한 역류 관계들 때문에, 그리고 비교적 협소한, 키가 큰 수직 분열식 흡수기 섹션으로의 응축된 용액의 평행한 전달 때문에, 용액 유동 스킴은 비교적 대용량에서도 칠러(10)가 소형 크기로 될 수 있으면서 상당히 효율적이다.

또한, 응축된 용액에 대한 평행한 배열체 때문에, 그리고 고온 발생기, 저온 발생기, 고온 흡수기 및 저온 흡수기의 상대적인 고도 위치선정 때문에, 상술한 바와 같이, 칠러 내부에서 응축된 용액을 펌핑하기 위한 하나 이상의 용액 펌프에 대한 필성이 제거된다. 사실상, 고온 발생기로부터, 수직으로 상승된 고온 흡수기로 응축된 용액을 전달하기 위해 압력에 의존하는 한편, 저온 발생기로부터 수직으로 보다 낮은 저온 흡수기로 응축된 용액을 전달하기 위해서는 중력/고도 차이에 의존한다.

결국, 셸(14,16)의 정렬 때문에, 증발기의 부분들과 연관되면서 고온 흡수기 및 저온 흡수기가 서로 위로 수직으로 분열되어 위치하기 때문에, 그리고 제 1 셸(12) 내의 각각의 관다발이 비교적 길고 협소하기 때문에, 제 1 셸의 폭과 칠러의 폭이 전체적으로 상당히 감소된다. 특히 주지해야 할 사실은, 제 1 셸(12)의높이 대 폭의 비(ratio)는 대체로 1.5 : 1 이상의 정도가 될 것이며, 이러한 비는 바람직한 실시예에서 증발기에 대해 보다 약간 높고, 흡수기에 대해 보다 약간 낮다. 칠러 내에 사용되는 용액 유동 스킴과 함께, 칠러 구성의 협소성(narrowness)은 칠러(10)가 폭, 길이 및 높이면에서 적어도 800톤 정도의 용량으로 제조될 수 있게 하며, 이러한 용량은 선적을 위해 칠러(10)를 손상시킬 필요없이, 시판되는 표준형 운송 컨테이너 내에 칠러(10)를 맞게 한다. 이제, 이와 관련해서, 오늘날 세계 시장의 대형 제조사로부터 상업적으로 이용가능한 동일한 또는 유사한 용량의 흡수 칠러와 비교해서, 본 발명의 구성의 칠러의 총괄적인 컴팩트성, 감소된 폭 및 높이를 증명하는 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조한다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c에 대해, 실선들(200,300,400)은 본 발명의 칠러의 폭, 높이 및 풋프린트 대(versus) 그 용량임을 각각 확인한다. 빗금친 영역(202,302,402)은 현재 세계 시장의 대형 제조사로부터 이용가능한 흡수 칠러의 폭, 높이 및 풋프린트를 각각 나타낸다. 결국, 점선(204,304)은 시판되는 표준형 소위 "드라이 컨테이너(dry containers)"의 폭 및 높이를 나타내는 반면, 도 4b의 점선(306)은 소위 "하이 큐브(high cube)" 상업적으로 이용가능한 표준형 운송 컨테이너의 높이임을 확인한다. 표준형 드라이 컨테이너의 폭은 90인치(inches)인 반면 이들의 높이는 89.5인치이다. 하이 큐브 컨테이너의 폭은 92인치인 반면 이들의 높이는 101.75인치이다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 칠러의 폭 및 높이는 동일한 용량의 전기 칠러에 대한 대체물로서 사용되도록 본 발명의 흡수 칠러가 후보가 되게 하는 유사한 용량의 전기 칠러의 폭 및 높이와 유사하거나 또는 보다 작다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c로부터 이해할 수 있듯이, 본 발명의 칠러는 용량면에서 적어도 800톤까지의 표준형 운송 컨테이너 내에 선적될 수 있는 반면, 현존하는 경쟁 대상인 칠러는 대략 500톤의 용량의 표준형 운송 컨테이너 높이 및 폭 제한을 대체로 초과한다. 따라서, 본 발명의 칠러는 해체없이, 시판되는 표준형 운송 컨테이너 내에 선적될 수 있는 흡수 칠러의 용량면에서 60% 정도의 증가를 나타내며, 현재 세계 시장의 칠러에 대한 대부분의 상당한 응용 분야를 커버하는 용량의 이용가능한 칠러가 가능하게 한다.

바람직한 실시예 및 유동 방법을 통해 본 발명의 칠러를 설명하였지만, 당업자는 이러한 바람직한 실시예 및 유동 방법 모두에 대한 변경이 본 발명의 범위 내에 해당될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims

고온 발생기와,

저온 발생기와,

응축기와,

증발기와, 그리고

흡수기를 포함하며,

상기 흡수기는 고온 흡수기 및 저온 흡수기를 포함하며, 상기 저온 흡수기는 상기 고온 흡수기 및 상기 저온 발생기 모두의 아래에 배치되어 있는 흡수 칠러.
제 1 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 흡수제 및 냉매를 포함하는 용액을 더 포함하며,

상기 용액의 제 1 부분은 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 흡수기를 통해 유동하고, 상기 용액의 제 2 부분은 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기를 통해 유동하며, 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 흡수기로의 상기 용액의 제 1 부분의 유동은 중력의 도움을 받고, 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기로의 상기 용액의 제 2 부분의 유동은 상기 고온 발생기 내에 존재하는 압력의 힘 하에 있는 흡수 칠러.
제 2 항에 있어서, 상기 용액의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 상기저온 흡수기 및 상기 고온 흡수기를 통해 각각 유동한 후, 상기 흡수기의 바닥에서 함께 혼합되고 풀을 형성하는 흡수 칠러.
제 3 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 용액 펌프를 더 포함하며,

상기 용액 펌프는 상기 흡수기의 바닥에 있는 상기 풀로부터 평행하게, 상기 고온 발생기 및 상기 저온 발생기 모두에게로 용액을 펌핑하는 흡수 칠러.
제 4 항에 있어서, 제 1 분배기 및 제 2 분배기를 더 포함하며,

상기 고온 흡수기가 관다발을 포함하고 상기 저온 흡수기가 관다발을 포함하며,

상기 제 1 분배기는 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 위로 수직으로 배치되며, 상기 제 2 분배기는 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 위로 수직으로 배치되고, 상기 용액의 제 1 부분은 상기 저온 발생기로부터 상기 제 1 분배기로 들어와서 나가고 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 상에 유동하며, 상기 용액의 제 2 부분은 상기 고온 발생기로부터 상기 제 2 분배기로 들어와서 나가고 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 상에 유동하는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 저온 발생기는 상기 고온 흡수기와 수직으로 그리고 위에 정렬되어 있는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 고온 열교환기 및 저온 열교환기를 더 포함하며,

상기 흡수기의 바닥에 있는 상기 풀로부터 상기 저온 발생기에 상기 용액 펌프에 의해 펌핑되는 상기 용액은 상기 저온 발생기로 가는 도중에 상기 저온 열교환기를 통해 유동하고, 상기 흡수기의 바닥에 있는 상기 풀로부터 상기 고온 발생기에 상기 용액 펌프에 의해 펌핑되는 상기 용액은 상기 고온 발생기로 가는 도중에 상기 고온 열교환기를 통해 유동하며, 상기 용액의 제 1 부분은 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 흡수기로 가는 도중에 상기 저온 열교환기를 통해 유동하고, 상기 용액의 제 2 부분은 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기로 가는 도중에 상기 고온 열교환기를 통해 유동하는 흡수 칠러.
제 7 항에 있어서, 상기 저온 열교환기를 통과하는 상기 용액의 제 1 부분의 유동은 상기 저온 열교환기를 통해 상기 저온 발생기로 펌핑되는 용액의 유동과 반대 방향이고, 상기 고온 열교환기를 통과하는 상기 용액의 제 2 부분의 유동은 상기 고온 열교환기를 통해 상기 고온 발생기로 펌핑되는 용액의 유동과 반대 방향이며, 상기 용액의 제 1 부분은 상기 저온 열교환기를 통해 펌핑되는 상기 용액에 열을 배출하고, 상기 용액의 제 2 부분은 상기 고온 열교환기를 통해 펌핑되는 상기 용액에 열을 배출하는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 상기 흡수기를 통해 유동하는 냉각제를더 포함하며,

상기 냉각제는 먼저 상기 저온 흡수기의 상기 관다발을 통해 유동한 후, 상기 고온 흡수기의 상기 관다발을 통해 유동하는 흡수 칠러.
제 9 항에 있어서, 상기 응축기는 관다발을 구비하고, 상기 냉각제는 상기 고온 흡수기로부터 상기 응축기의 상기 관다발을 통해 유동하는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 증발기는 상부 부분 및 하부 부분을 구비하며, 상기 증발기의 상기 상부 부분은 전체적으로 상기 증발기의 상기 하부 부분 위에 그리고 상기 고온 흡수기의 상기 관다발과 수평으로 인접해서 배치되고, 상기 증발기의 하부 부분은 전체적으로 상기 저온 흡수기의 상기 관다발과 수평으로 인접해서 배치되어 있는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 용액의 제 2 부분은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 상에 그리고 이를 통과해서 유동한 다음, 상기 저온 흡수기 위로 유동하는 흡수 칠러.
제 12 항에 있어서, 상기 고온 흡수기의 상기 관다발을 통해 유동한 상기 용액의 제 2 부분을 수집하기 위한 수단과, 그리고 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 상에 상기 수집된 상기 용액의 제 2 부분을 재분배하기 위한 수단들을 더 포함하는흡수 칠러.
제 13 항에 있어서, 상기 용액의 제 2 부분을 수집 및 재분배하기 위한 상기 수단들은 전체적으로 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 아래에 그리고 상기 저온 흡수기의 상기 관다발의 위에 배치된 재분배 팬을 포함하며, 상기 재분배 팬은 상기 용액의 제 2 부분이 통과해서 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 상에 유동하는 복수의 구멍들이 형성되어 있는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 고온 흡수기의 상기 관다발을 통해 유동한 상기 용액의 제 2 부분을 수집하기 위한 수단과, 그리고 상기 용액의 제 2 부분과 상기 저온 흡수기의 상기 관다발과의 상호작용없이 상기 흡수기의 바닥에 있는 상기 풀 안으로 상기 용액의 제 2 부분을 인도하기 위한 수단들을 더 포함하는 흡수 칠러.
제 15 항에 있어서, 상기 수집하기 위한 수단들은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발의 아래에 그리고 상기 저온 흡수기의 상기 관다발의 위에 배치된 전체적으로 고형 팬을 포함하며, 상기 인도하기 위한 수단들은 상기 용액의 제 2 부분이 통과해서 상기 수집 팬으로부터 상기 흡수기의 바닥에 있는 상기 풀 안으로 유동하는 파이프를 포함하는 흡수 칠러.
제 11 항에 있어서, 상기 증발기의 상기 상부 부분은 관다발을 포함하고, 상기 증발기의 상기 하부 부분은 관다발을 포함하며, 그리고 재분배 팬, 냉매 분배기 및 냉매 펌프를 더 포함하고, 상기 냉매 펌프는 상기 증발기의 바닥으로부터 상기 냉매 분배기 안으로 그리고 이를 통해 액체 냉매를 펌핑하고, 상기 냉매 분배기는 상기 증발기의 상기 상부 부분의 상기 관다발 위에 배치되어 그 위에 냉매를 분배하며, 상기 재분배 팬은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 아래에, 상기 증발기의 상기 상부 부분의 상기 관다발 아래에, 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 위에, 그리고 상기 증발기의 상기 하부 부분의 상기 관다발 위에 배치되어 있고, 상기 재분배 팬은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발을 통해 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 상에 유동한 다음의 상기 용액의 제 2 부분을 수집하고 재분배하며, 상기 재분배 팬은 상기 증발기의 상기 상부 부분의 상기 관다발을 통해 상기 증발기의 상기 하부 부분의 상기 관다발 상에 유동한 냉매를 수집하고 재분배하는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 800 냉동 톤까지의 용량의 상기 흡수 칠러의 폭은 7피트 8인치 미만인 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 저온 발생기는 상기 고온 흡수기와 전체적으로 수평으로 인접해서 위치하고, 상기 고온 발생기는 상기 저온 흡수기와 전체적으로 수평으로 인접해서 위치하는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 흡수기로의 상기 용액의 제 1 부분의 상기 유동과 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기로의 상기 용액의 제 2 부분의 상기 유동 모두는 펌프에 의해 도움을 받지 않는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 분배기 및 상기 제 2 분배기는 적하 팬이고, 상기 적하 팬은 상기 적하 팬이 놓이는 각각의 상기 흡수기의 관다발 상에 압력의 도움없이 용액을 분배하는 흡수 칠러.
제 5 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 셸을 더 포함하고, 상기 흡수기 및 상기 증발기는 상기 셸 내에 배치되며, 상기 셸의 높이 대 폭의 비는 1.5:1 이상인 흡수 칠러.
제 1 항에 있어서, 800 냉동 톤까지의 용량의 상기 흡수 칠러의 상기 길이, 폭 및 높이는 시판되는 표준형 하이 큐브 운송 컨테이너 내에 상기 흡수 칠러가 선적을 위해 해체될 필요없이 꼭 맞춤되게 하는 흡수 칠러.
제 23 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 용액 및 용액 펌프를 더 포함하며, 상기 용액 펌프는 상기 흡수기로부터 평행하게 상기 저온 발생기로 그리고 상기 고온 발생기로 상기 용액을 펌핑한 후, 상기 저온 발생기로부터 그리고 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기로 되돌아오는 상기 용액이 상기 펌프에 의해 혼합되지 않으며 도움을 받지 않는 흡수 칠러.
제 24 항에 있어서, 상기 흡수 칠러에는 냉각제용 유동 경로가 형성되며, 상기 냉각제는 상기 유동 경로를 통해 상기 저온 흡수기 안으로, 그리고 이를 통과해서 외부로 진행한 후, 상기 고온 흡수기 안으로, 그리고 이를 통과해서 외부로 진행한 다음, 상기 응축기 안으로, 그리고 이를 통과해서 외부로 진행하는 흡수 칠러.
용액이 유동하는 흡수 칠러로서,

흡수기와,

증발기와,

저온 발생기와,

응축기와,

직접 가열식 발생기를 포함하며,

상기 흡수기 및 상기 증발기는 제 1 셸 내에 배치되고,

상기 저온 발생기 및 상기 응축기는 제 2 셸 내에 배치되며,

상기 직접 분사식 발생기는 제 3 셸 내에 배치되고, 상기 제 2 셸은 상기 제 3 셸과 수직상 위에 정렬되어 있는 흡수 칠러.
제 26 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 용액 펌프를 더 포함하며, 상기 용액 펌프는 상기 제 1 셸 내의 단일 위치로부터 평행하게 상기 제 2 셸 및 상기 제 3셸 모두에 묽은 용액을 펌핑하는 흡수 칠러.
제 27 항에 있어서, 상기 제 2 셸로부터 그리고 상기 제 3 셸로부터 평행하게 상기 제 1 셸에 응축된 용액이 되돌아 오는 흡수 칠러.
제 28 항에 있어서, 상기 흡수기는 수직 분열식 흡수기이고, 상기 수직 분열식 흡수기의 하부 부분은 저온 흡수기이며, 상기 수직 분열식 흡수기의 상부 부분은 고온 흡수기이고, 상기 저온 흡수기는 상기 제 2 셸로부터 응축된 용액을 수용하며, 상기 고온 흡수기는 상기 제 3 셸로부터 응축된 용액을 수용하는 흡수 칠러.
제 29 항에 있어서, 상기 제 2 셸로부터 상기 저온 흡수기로의 응축된 용액의 유동은 상기 저온 흡수기 위의 상기 제 2 셸의 고도의 결과로서 발생하고, 상기 제 3 셸로부터 상기 고온 흡수기로의 응축된 용액의 유동은 상기 고온 발생기와 상기 고온 흡수기 사이의 압력차의 결과로서 발생하는 흡수 칠러.
제 30 항에 있어서, 상기 저온 흡수기로 전달된 응축된 용액은 상기 저온 흡수기를 통해 유동하고 이러한 유동의 과정에서 묽은 용액이 되며, 상기 고온 흡수기로 전달된 응축된 용액은 상기 고온 흡수기를 통해 유동하고 이러한 유동의 과정에서 묽은 용액이 되고, 상기 묽은 용액들은 상기 흡수기의 바닥의 풀에 함께 고이게 되며, 상기 풀은 상기 용액 펌프에 의해 펌핑되는 묽은 용액용 공급원 위치가되는 흡수 칠러.
제 31 항에 있어서, 상기 제 1 셸 및 상기 제 2 셸은 냉각제용 유동 경로를 형성하도록 협력하고, 상기 냉각제용 유동 경로는 상기 저온 흡수기, 상기 고온 흡수기 및 상기 응축기를 통해 순차적으로 진행되는 흡수 칠러.
제 32 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 고온 열교환기 및 저온 열교환기를 더 포함하며,

상기 용액 펌프에 의해 상기 저온 발생기에 펌핑되는 상기 묽은 용액은 상기 저온 열교환기를 통해 유동하고, 상기 용액 펌프에 의해 상기 고온 발생기에 펌핑되는 상기 묽은 용액은 상기 고온 열교환기를 통해 유동하며, 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 흡수기로 유동하는 상기 응축된 용액은 상기 저온 열교환기를 통해 유동하고, 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기로 유동하는 상기 응축된 용액은 상기 고온 열교환기를 통해 유동하는 흡수 칠러.
제 33 항에 있어서, 상기 저온 흡수기 및 상기 고온 흡수기는 관다발을 각각 포함하며, 상기 증발기는 상부 관다발 및 하부 관다발을 포함하는 흡수 칠러.
제 34 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 상기 제 1 셸 내에 배치된 냉매 및 재분배 팬을 더 포함하며,

상기 재분배 팬은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발의 아래에, 상기 증발기의 상기 상부 관다발 아래에, 상기 저온 흡수기의 상기 관다발의 위에, 그리고 상기 증발기의 상기 하부 관다발의 위에 배치되어 있고, 상기 재분배 팬은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발을 통해 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 상에 유동한 용액을 재분배하며, 그리고 상기 증발기의 상기 상부 관다발을 통해 상기 증발기의 하부 관다발의 상기 관다발 상에 유동한 냉매를 재분배하는 흡수 칠러.
제 34 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 수집 팬을 더 포함하며,

상기 수집 팬은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 아래에 그리고 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 위에 배치되며, 상기 수집 팬은 상기 흡수기의 바닥에 위치하는 용액의 풀에 전달하기 위해 상기 고온 흡수기의 상기 관다발을 통해 유동한 용액을 수집하는 흡수 칠러.
제 34 항에 있어서, 상기 흡수 칠러는 제 1 적하 팬 및 제 2 적하 팬을 더 포함하며,

상기 제 1 적하 팬은 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 위에 배치되고, 상기 고온 흡수기로 전달되는 상기 응축된 용액을 상기 고온 흡수기의 상기 관다발 상에 분배하며,

상기 제 2 적하 팬은 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 위에 배치되고, 상기 저온 흡수기로 전달되는 상기 응축된 용액을 상기 저온 흡수기의 상기 관다발 상에분배하는 흡수 칠러.
제 29 항에 있어서, 800 냉동 톤까지의 칠러 용량에서, 상기 제 1 셸의 높이 대 폭의 비는 1.5:1 이상인 흡수 칠러
제 29 항에 있어서, 800 냉동 톤까지의 용량의 상기 흡수 칠러의 총괄 높이 및 폭은 각각 101.75인치 및 92인치 미만이어서, 800 냉동 톤까지의 용량의 상기 흡수 칠러는 시판되는 드라이 운송 컨테이너 내에 해체되지 않고 선적될 수 있는 흡수 칠러.
흡수기, 저온 발생기 및 고온 발생기를 구비하는 흡수 칠러 내에 용액을 유동시키는 방법으로서,

상기 흡수기로부터 평행하게 상기 저온 발생기 및 상기 고온 발생기 모두에 묽은 용액을 펌핑하는 단계와,

상기 저온 발생기 및 상기 고온 발생기로부터 평행하게 상기 흡수 칠러의 상기 흡수기에, 혼합되지 않은 응축된 용액을 귀환시키는 단계를 포함하며,

상기 저온 발생기로부터의 응축된 용액은 상기 흡수기의 제 1 부분으로 전달되고, 상기 고온 발생기로부터의 응축된 용액은 상기 흡수기의 제 2 부분으로 전달되며, 상기 흡수기의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 상이한 고도로 배치되고, 상기 흡수기의 상기 제 2 부분은 상기 흡수기의 상기 제 1 부분에 대해 수직으로 상승되어 있는 방법.
제 40 항에 있어서, 상기 흡수기의 상기 제 1 부분은 저온 흡수기이고, 상기 흡수기의 제 2 부분은 고온 흡수기이며,

상기 귀환시키는 단계는 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 흡수기에 응축된 용액의 유동을 야기시키도록 중력을 사용하는 단계와, 그리고 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기에 응축된 용액의 유동을 야기시키도록 상기 고온 발생기 내에 압력을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
제 41 항에 있어서, 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 흡수기에 귀환하는 상기 용액을 상기 저온 흡수기를 통해 유동시키는 단계와,

상기 고온 발생기로부터 상기 고온 흡수기에 귀환하는 상기 용액을 상기 고온 흡수기를 통해 유동시키는 단계와, 그리고

상기 저온 흡수기 및 상기 고온 흡수기를 통해 유동한 상기 용액을 상기 흡수기의 바닥에 있는 풀 내에 수집하는 단계를 더 포함하며,

상기 풀은 상기 펌핑하는 단계에서 펌핑되는 묽은 용액에 대한 공급원인 방법.
제 42 항에 있어서, 상기 펌핑하는 단계는 상기 흡수기로부터 상기 저온 열교환기를 통해 상기 저온 발생기로 펌핑되는 묽은 용액을 유동시키는 단계, 및 상기 흡수기로부터 상기 고온 열교환기를 통해 상기 고온 발생기로 펌핑된 묽은 용액을 유동시키는 단계를 포함하며,

상기 귀환시키는 단계는 상기 저온 발생기로부터 상기 저온 열교환기를 통해 상기 저온 흡수기로 귀환하는 상기 응축된 용액을 유동시키는 단계, 및 상기 고온 발생기로부터 상기 고온 열교환기를 통해 상기 고온 흡수기로 귀환하는 상기 응축된 용액을 유동시키는 단계를 포함하는 방법.
제 43 항에 있어서, 상기 흡수 칠러가 응축기를 포함하며,

상기 흡수 칠러의 상기 저온 흡수기, 상기 고온 흡수기 및 상기 응축기를 통해 순차적으로 냉각제를 유동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 44 항에 있어서, 상기 고온 흡수기를 통해 유동한 상기 용액을 수집하는 단계, 및 상기 수집하는 단계에서 수집된 상기 용액을 상기 저온 흡수기를 통해 유동시키기 위해 재분배하는 단계를 포함하는 방법.
제 40 항에 있어서, 상기 고온 발생기 위로 수직적 정렬로 상기 저온 발생기를 배치시키는 단계를 더 포함하는 방법.
흡수기, 저온 발생기 및 고온 발생기를 구비하는 흡수 칠러 내에 용액을 유동시키는 방법으로서,

상기 흡수 칠러의 상기 고온 발생기 및 상기 저온 발생기로 평행하게 묽은 용액을 펌핑하는 단계와,

상기 저온 발생기 내에서 묽은 용액을 응축시키는 단계와,

상기 고온 발생기 내에서 묽은 용액을 응축시키는 단계와,

상기 저온 발생기로부터 상기 흡수기 내의 제 1 위치로 응축된 용액의 유동을 야기시키도록 중력을 사용하는 단계와, 그리고

상기 고온 발생기로부터 상기 흡수기 내의 제 2 위치로 응축된 용액의 유동을 야기시키도록 상기 고온 발생기 내의 압력을 사용하는 단계를 포함하며,

상기 흡수기 내의 상기 제 2 위치는 상기 제 1 위치의 수직으로 위에 있고, 상기 제 1 위치는 전체적으로 상기 저온 발생기 아래에 배치되어 있는 방법.
제 47 항에 있어서, 상기 저온 발생기로 전달되는 상기 응축된 용액을 묽게 하도록 상기 저온 발생기를 통해 유동시키는 단계와,

상기 고온 발생기로 전달되는 상기 응축된 용액을 묽게 하도록 상기 고온 발생기를 통해 유동시키는 단계와, 그리고

상기 저온 흡수기 및 상기 고온 흡수기를 통해 유동시키는 단계에서 묽게 되는 상기 용액을 상기 증발기의 전체적으로 바닥에 있는 풀 내에 수집하는 단계를 더 포함하며,

상기 풀은 상기 펌핑하는 단계에서 펌핑되는 묽은 용액의 공급원인 방법.
제 48 항에 있어서, 상기 흡수 칠러의 저온 발생기를 상기 흡수 칠러의 고온 발생기의 전체적으로 위에 수직 정렬로 배치시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 49 항에 있어서, 상기 흡수 칠러의 상기 저온 흡수기, 상기 고온 흡수기 및 상기 응축기를 통해 순차적으로 냉각제를 유동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 50 항에 있어서, 상기 흡수기로부터 상기 저온 발생기로 펌핑되는 상기 묽은 용액을 저온 열교환기를 통해 유동시키는 단계와,

상기 흡수기로부터 상기 고온 발생기로 펌핑되는 상기 묽은 용액을 상기 고온 열교환기를 통해 유동시키는 단계와,

상기 저온 발생기로부터 상기 흡수기 내의 상기 제 1 위치로 유동하는 상기 응축된 용액을 상기 저온 열교환기를 통해 유동시키는 단계와, 그리고

상기 고온 발생기로부터 상기 흡수기 내의 상기 제 2 위치로 유동하는 상기 농축된 용액을 상기 고온 열교환기를 통해 유동시키는 단계를 더 포함하는 방법.