KR20030075276A - 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치에 관한 것으로, 버너의 연소에 따른 배기가스가 내통 내에서 유동흐름을 원활히 하고, 전열을 촉진시키고자 내통 외부의 화염부에 헬리컬 핀을 부착시키며, 내통에 삽입되어 있는 전열관의 형상을 타원형으로 제작함으로써, 전열면적의 충분한 확보와 함께 배기가스의 소용돌이 효과를 극대화시켜 열교환에 따른 효율을 보다 높이면서 제작에 따르는 공수를 줄이고, 이로 인하여 고온재생기의 크기를 최소화시킬 수 있는 것이다.

또한 상기 전열관의 형상을 사각덕트형상으로 하여 외부에 사각형의 전열관 핀을 부착시켜 내통의 크기를 축소시킬 수 있는 것이다.

또한, 배기가스의 유동흐름을 원활히 하여 배기가스의 유동을 2 pass로 가능하게 하고, 원형인 전열관을 이용할때보다 용접공수를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있으며, 상기 내통의 크기를 축소시킴으로써, 고온재생기 전체 크기의 최소화는 물론 열효율을 보다 높일 수 있는 것이다.

Description

흡수식 냉,난방기의 고온재생장치{High temperature Generator for Absorption Chiller and Heater}

본 발명은 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치에 관한 것으로, 버너의 연소에 의한 배기가스가 내통 내에서 유동흐름을 원활히 하고, 전열을 촉진시키기 위해서 내통 외부의 화염부에 헬리컬 핀을 부착시키며, 내통에 삽입되어 있는 전열관의 형상을 타원형으로 만들어 전열면적의 충분한 확보와 함께 배기가스의 소용돌이 효과를 극대화시킴으로써, 열교환에 따른 효율을 보다 높이고, 제작에 따르는 공수를 줄이며, 나아가 고온재생기의 전체 크기를 최소화시킬 수 있도록 한 것이다.

또한 상기 전열관의 형상을 사각덕트형상으로 하여 외부에 사각형의 전열관 핀을 부착시켜 내통의 크기를 줄일 수 있고, 배기가스의 유동흐름을 원할히 하여 배기가스의 유동을 2 pass로 가능하게 할 수도 있으며, 그에 따라 원형인 전열관을 이용할때보다 용접공수를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.

아울러 상기 내통의 크기를 줄임으로서 고온재생기 전체 크기에 대하여 최소화가 가능하고, 궁극적으로 열효율을 높일 수 있는 것이다.

일반적으로, 고온재생기의 종류는 분류방법에 따라 여러 가지가 있지만 통상 노통 연관식, 수관식, 반전 연소식과 별도의 온수 열교환기를 부착한 방식으로 분류할 수 있다.

흡수식 냉,난방기는 고온재생기,저온재생기, 흡수기, 응축기, 증발기, 열교환기 등으로 구성되어 있는데 여기서, 흡수기는 증발기에서 발생된 냉매를 흡수하는 작용을 하는 것으로, 흡수기 내부의 용액은 흡수작용에 의해 냉매를 흡수하므로 농도가 낮아져 흡수능력이 떨어지게 된다. 따라서 흡수능력을 높여주기 위해 고온재생기를 설치하여 묽은 용액을 진한 농도의 용액으로 만들어 주는데, 이는 연소장치에 의해 묽은 용액을 가열함으로써, 비점차를 이용하여 냉매와 용액을 분리시켜 주는 것이며, 증발한 냉매는 저온 재생기를 거쳐 응축기로 보내지고 냉각수에 의해 응축된 냉매는 증발기로 들어가서 열을 흡수하여 증발하게 된다.

상기 증발한 냉매는 흡수기의 흡수작용에 의해 리튬브로마이드 수용액에 흡수되어 묽은 용액으로 되고, 진한용액은 열교환기를 거쳐 흡수기로 들어가 증발기에서 발생한 냉매증기를 흡수하여 묽은 용액으로 된다.

통상의 고온재생기는 연소장치, 외통, 내통, 전열관 등으로 구성되어져 있는데, 여기서 연소장치는 용액을 가열하여 주는 장치로 버너와 연료공급장치 및 연소 제어기기로 구성되어져 있으며 제어는 비례방식을 일반적으로 채용하고 있다.

여기서, 상기 고온재생기의 버너는 분젠식 슬릿버너를 주로 사용하게 되는데, 이때 슬릿버너의 화염면적은 통상 사각형 모양으로 이루어져야 고온재생기의 직경을 작게 할 수 있다.

첨부된 예시도면 도 1 및 도 2는 종래의 고온재생기(10)를 도시한 것으로, 먼저 종형상으로 이루어진 외통(12)의 내부에 내통(14)이 결합되어 있는데, 이 내통(14)과 외통(12)의 사이에는 리튬브로마이드 수용액(16)이 채워져 있고, 이러한고온재생기(10)의 일측에는 내통(14)으로 화염부(18)를 형성시키고자 버너(20)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 버너(20)와 대향되는 타측에는 배기가스가 빠져나가도록 배기구(22)가 설치되어 있고, 상기 화염부(18)와 배기구(22)의 사이에는 다수개의 전열관(24)이 설치되어 있다.

따라서, 상기 버너(20)의 화염부(18)에서 발생한 연소가스가 내통(14)과 외통(12)의 사이에 채워진 리튬브로마이드 수용액(16)을 가열하여 열교환을 수행하고, 배기구(22)를 통과하는 동안 그 사이에 갖추어진 전열관(24)과 열교환하여 열교환 능력을 보다 향상시키게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 고온재생기(10)는 열교환을 향상시키기 위하여 버너(20)를 용량을 키우는 경우와 전열면적을 확대하기 위하여 더 많은 수량의 전열관(24)을 설치할 경우, 화염의 길이에 따라서 전열관(24)의 위치가 정해지기 때문에 고온재생기(10)의 크기는 상대적으로 커지게 된다.

또한, 고온재생기(10)가 커지게 되면, 리튬브로마이드 수용액(16)의 용액충전량이 많아지게 되어 열교환능력에 향상에 저해가 되고 원가 또한 상승하는 원인이 되는 문제점이 발생한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 고온재생기의 냉,난방 능력을 증대시, 고온재생기의 부피 또는 크기를 최소화시키면서 필요한 전열면적을 충분히 확보하여 열교환에 대한 효율을 높이고, 아울러 배기가스의 균등한 이동속도와 유로를 따라 유동되도록 하여 전열면적의 충분한 확보와 함께 열교환에 따른 효율을 보다 높이도록 한다.

이에 따라 고온재생기의 크기를 최소화시킬 수 있도록 하여 용액충전량도 줄이고, 제작에 필요한 공수를 절감시킨 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치를 나타낸 평단면도

도 2는 도 1의 전열관이 설치된 상태를 나타낸 측단면도

도 3은 본 발명의 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치를 나타낸 평단면도

도 4는 본 발명의 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치의 다른 실시예를 나타낸 평단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,30,40 : 고온재생기 12 : 외통

14 : 내통 16 : 리튬브로마이드 수용액

18 : 화염부 20 : 버너

22 : 배기구 24,34 : 전열관

32 : 헬리컬 핀 42 : 전열관군

44 : 전열관 46 : 전열관 핀

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 화염부와 배기구의 사이에 배기되는 배기가스가 유동되도록 타원형을 취하는 다수개의 전열관이 서로 지그재그식으로 설치된 구조로서, 유로를 따라 배기되는 배기가스의 유동, 즉 소용돌이 효과를 크게하여 전열면적의 충분한 확보와 함께 열교환에 따른 효율을 보다 높이고, 이에 따라 고온재생기의 크기를 최소화시킬 수 있는 특징이 있다.

또한, 상기 전열관을 덕트로 형성하고 여기에 사각형의 전열관 핀을 끼움식으로 고정함으로서, 화염의 길이에 관계없이 전열관을 배치할 수 있어 노통 크기의 최소화가 가능하면서 궁국적으로는 열효율을 높일 수 있는 점에 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

첨부된 예시도면 도 3은 본 발명의 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 흡수식 냉, 난방기의 고온재생장치의 다른 실시예를 도시한 것으로, 첨부된 예시도면 도 1 및 도 2와 동일한 참조번호는 동일한 부품을 표시하므로 이에 대한 중복설명을 피하고자 생략하고, 도 1 및 도 2와 상이한 점에 대해서만 설명하기로 한다.

첨부된 예시도면 도 3을 참조하면, 먼저 고온재생기(30)의 외통(12)과 내통(14) 사이에는 리튬브로마이드 수용액(16)이 채워져 있는데, 여기서 본 발명은 상기 내통(14)의 일측 외면에 헬리컬 핀(helical fin)(32)이 국부적으로 감겨진 상태로 부착되어 있고, 화염부(18)와 배기구(22)의 사이에는 타원형으로 형성된 다수개의 전열관(34)이 서로 지그재그로 설치되어 있다.

따라서, 화염부(18)로부터 발생되는 연소가스가 배기구(22)를 통하여 배출되는데, 이때 화염부(18)와 배기구(22) 사이에는 타원형을 이루는 전열관(34)이 지그재그식으로 설치되어 있어, 배기가스가 전열관(34)과 전열관(34) 사이의 유로를 따라 이동하는 동안 배기가스가 지그재그로 유동하게 되어 소용돌이 효과를 극대화시켜 열교환량을 증대시킨다.

또한, 상기 내통(14)의 일측 외면에는 헬리컬 핀(32)이 국부적으로 부착되어 있어, 전열면적의 확장과 함께 자연대류에 의한 유동을 변화시켜 화염부에서의 열교환량을 한층 배가시키게 되는 것이다.

한편, 첨부된 예시도면 도 4는 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치(40)의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 첨부된 예시도면 도 3과 동일한 구성요소에 대해서는 중복설명을 피하고자 생략하고, 도 3과 상이한 점에 대해서만 설명하기로 한다.

먼저 고온재생기(40)의 화염부(18)와 대향되는 내통(14)의 내면에는 다수개의 전열관군(42)이 설치되어 있는데, 우선 일정길이를 이루는 사각형으로 형성된 다수개의 전열관(44)이 덕트형으로 연결, 설치되어 있고, 이 전열관(44)상에는 다수개의 전열관 핀(46)이 일부 삽입되는 상태로 끼워져 있다.

따라서, 상기 다수개의 전열관(44)이 덕트형으로 설치됨으로써, 내통(14)의 크기를 최소화시키면서도 많은 전열관군(42)의 설치가 용이하고, 화염의 길이에 영향을 받지 않고 전열관(44)을 설치할 수 있어 전열면적을 충분히 확보하여 열교환에 대한 효율을 높이고 궁극적으로는 고온재생기의 크기를 줄일 수 있다.

위와 같이 본 발명은 내통의 외부에 헬리컬 핀을 부착하고 타원형의 전열관을 서로 지그재그식으로 설치하여 유로를 따라 배출되는 배기가스가 유동되도록 하고, 그에 따라 배기가스의 소용돌이 효과로 전열면적의 충분한 확보와 함께 열교환에 따른 효율을 보다 높이고, 화염의 길이에 영향이 없어 고온재생기의 크기를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 헬리컬 핀을 부착한 상태에서 전열관을 덕트로 형성하고 여기에 사각형의 전열관 핀을 끼움식으로 고정함으로써, 내통의 크기를 최소화시키면서도전열관군의 설치 수량을 늘려 궁극적으로는 열효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외통(12)의 내부에는 내통(14)이 결합되어 있고, 이 외통(12)과 내통(14) 사이에는 리튬브로마이드 수용액(16)이 채워져 있으며, 이 내통(14)의 일측에는 화염부(18)를 형성하기 위하여 버너가 설치되어 있고, 이 버너(20)으로부터 대항되는 타측에는 배기가스의 배출을 위해 배기구(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치에 있어서, 상기 화염부(18)와 배기구(22)의 사이에는 배기가스의 유동을 발생시키도록 다수개의 타원형 전열관(34)이 서로 지그재그식으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 내통(14)의 일측 외면에는 헬리컬 핀(32)이 국부적으로 감겨져 부착된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치
3. 외통(12)의 내부에는 내통(14)이 결합되어 있고, 이 외통(12)과 내통(14) 사이에는 리튬브로마이드 수용액(16)이 채워져 있으며, 이 내통(14)의 일측에는 화염부(18)를 형성하기 위하여 버너가 설치되어 있고, 이 버너(20)으로부터 대항되는 타측에는 배기가스의 배출을 위해 배기구(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 흡수식냉,난방기의 고온재생장치에 있어서,

   상기 화염부(18)와 대향되는 내통(14)의 내면에 일정길이를 갖는 다수개의 덕트형 전열관(44)이 설치되어 있고, 각 전열관(44) 상에는 전열관핀(46)이 끼워진 것을 특징으로 하는 흡수식 냉,난방기의 고온재생장치.