KR200350139Y1 - 흡수식 냉온수기의 고온재생기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 흡수식 냉온수기의 고온재생기에 관한 것으로서, 고온재생기(100)는 버너 가열시 기포와 흡수액의 유동이 빠르게 나타나도록 케이스상부(112)가 배기가스 출구(114) 측으로 갈수록 중심 방향으로 모여지는 형상으로 형성되는 것이다. 따라서 버너 가열시 국부가열 현상이 없고, 기포와 흡수액이 원활하게 유동되어 열효율이 향상되는 효과가 있다. 또한, 고온재생기의 크기가 축소되어 흡수액의 충진량이 적게 소모되며, 중량이 가벼워 설치가 용이한 효과가 있다.

Description

흡수식 냉온수기의 고온재생기{HIGH TEMPERATURE REGENERATOR OF A ABSORPTION CHILLER-HEATER}

본 고안은 흡수식 냉온수기의 고온재생기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온재생기의 열효율이 향상된 흡수식 냉온수기의 고온재생기에 관한 것이다.

공기조화장치는 모든 기후조건과 실내환경에 따라 최적의 온도 및 습도를 유지하기 위한 장치로서, 실내공기를 시원하게 하거나 따뜻하게 하는 냉방장치 및 난방장치를 비롯하여, 습도를 적당하게 유지하기 위한 가습장치와 실내공기를 외부로 배출시키는 환기장치 등이 포함된다.

이러한 공기조화장치는 사용하는 냉매에 따라 여러 종류로 구분할 수 있으며, 특히 물을 냉매로 사용하는 것으로는 흡수식 냉온수기가 있다.

일반적으로, 흡수식 냉온수기는 흡수제인 브롬화리듐과 냉매인 물의 이원 혼합물(二元 混合物), 즉 희석용액을 매체로 사용하는 것이다.

도 1은 일반적인 흡수식 냉온수기의 개략적인 구성도로서, 하우징(10)의 상부 일측에 설치된 저온재생기(6)와 대칭되도록 응축기(8)가 내설되고, 이 저온재생기(6)와 응축기(8)의 하부로 증발기(2)와 흡수기(4)가 수직으로 설치되어 있고, 이 흡수기(4)의 하부에 용액펌프(30)가 설치되어 희용액을 저온 열교환기(12)를 통해 1차 가열한 후 고온 열교환기(14)를 거쳐 고온재생기(16)로 공급되도록 되어 있다.

여기에서, 저온재생기(6)는 응축기(8)와 흡수기(4)로 증기와 농축액을 공급하도록 하는 것으로, 고온재생기(16)의 버너(42)로 열을 공급받은 희용액은 농축액과 고온의 증기로 분리되고, 분리된 고온 증기는 제 1파이프(52)와 연결된 저온재생기(6)의 제 1튜브(54)를 통과하게 되며, 이때 제 2파이프(58)를 통해 고온 열교환기(14)를 경유하면서 열교환된 농축액이 저온재생기(6)의 제 1튜브(54) 외측으로 분사되면서 그 내부에 흐르고 있는 고온 증기의 열로 가열되어 증기로 변화한다. 이 증기는 제 3파이프(56)를 통해 일측에 설치된 응축기(8)로 유입되고, 중용액은저온 열교환기(12)를 거쳐 흡수기(4)로 보내진다.

응축기(8)내에는 흡수기(4)내에 설치된 제 1열교환부(74)와 연결된 제 2열교환부(72)를 갖는 제 1냉각라인(70)이 구비되어 있다.

증발기(2)는 응축기(8)내의 제 2열교환부(72)에 증기가 접촉되면서 발생된 냉매액이 유입구(26a)와 토출구(26b) 및 제 3열교환부(26)를 갖는 냉각라인의 제 3열교환부(26)로 분사기(24)를 통해 분사됨으로서, 그 내부에 흐르고 있는 냉수로부터 열을 흡수하도록 되어 있다.

여기서, 분사된 냉매액은 제 3열교환기(26)의 하단에 구비된 드레인 플레이트(28)와 탱크(18)를 통해 냉매펌프(20)의 유입측으로 공급되고, 그 토출측에 연결된 제 4파이프(22)를 통해 분사기(24)로 재 공급되도록 되어 있다. 냉매펌프(20)의 토출측은 하우징(10)의 하단과 밸브로 연결되어 있어 선택적으로 냉매를 용액펌프(30)의 유입측으로 공급된다.

용액펌프(30)의 토출측은 제 5파이프(34)를 통해 저온재생기(6)와 흡수기(4)의 하부와 연결되어 있고, 제 6파이프(32)를 통해 저온 열교환기(12)내에서 1차 가열된 희용액을 제 7파이프(38)를 이용하여 고온 열교환기(14)에서 2차 가열된 후 제8파이프(40)를 거쳐 고온재생기(16)로 유입된다.

여기서 도 2a 및 도 2b를 참고하여 종래의 고온재생기를 자세히 설명한다.

일반적으로 고온재생기는 크게 연관식과 수관식으로 나누어지며, 연관식에서는 주로 사각관을 수평으로 뉘워서 관내로 배기가스가 지나가도록 하며, 수관식은 주로 연도박스 내에 평활관과 핀관을 수직으로 세워서 관내에 흡수액이 지나가도록형태이다.

연관식의 장점으로는 공수가 적게 들어가고 교체가 쉽다는 점 등을 들 수 있으며, 수관식의 장점으로는 원가가 싸고 부식이 적으며 흡수액이 적게 들어간다는 점 등을 들 수 있다. 또한 수관식은 부식문제가 적기 때문에 화염이 수관에 닿을 수있는 구조 등으로 고온재생기의 사이즈를 축소시킬 수 있는 장점이 있다.

일반적으로 원통형 화염은 보일러 등에서 쓰이고 있으나, 고온재생기에서는 구조가 간단하지 않아 아직 쓰이고 있지 않다. 고온재생기에는 주로 단일 화염이나 메탈파이버를 이용한 평면 화염 등이 쓰이고 있으며, 부식문제로 이단 수관식 고온재생기(16a)가 많이 쓰이다가, 최근에는 사이즈 축소를 위해 화염이 수관에 닿을 수 있는 일단 수관식 고온재생기(16b)가 쓰이고 있다. 상기 일단 수관식 고온재생기(16b)는 화염의 안정화 및 부식, 배기가스 오염 등의 문제로 많은 연구가 수행되고 있다.

그러나 이러한 고온재생기(16a, 16b)는 정사각형 내지는 직사각형으로 형성되고, 그 외형이 커서 흡수액의 충진량이 많이 소요되며, 중량이 많이 나간다. 또한, 버너가열시 국부가열로 인하여 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 고온재생기의 형상 개선으로, 버너 가열시 국부가열 현상이 없고, 기포와 흡수액이 원활하게 유동되어 열효율이 향상된 흡수식 냉온수기의 고온재생기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 고안의 다른 목적으로서, 고온재생기의 크기가 축소되어 흡수액의 충진량이 적게 소모되며, 중량이 가벼워 설치가 용이한 흡수식 냉온수기의 고온재생기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 흡수식 냉온수기의 고온재생기에 있어서, 고온재생기는 버너 가열시 기포와 흡수액의 유동이 빠르게 나타나도록 케이스상부가 배기가스 출구 측으로 갈수록 중심 방향으로 모여지는 형상으로 형성되는 흡수식 냉온수기의 고온재생기를 제공한다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 고안의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 흡수식 냉온수기를 도시한 구성도이고,

도 2a, 2b는 종래 기술에 따른 흡수식 냉온수기의 고온재생기를 도시한 것이고,

도 3은 본 고안에 따른 흡수식 냉온수기의 고온재생기의 정단면도이고,

도 4는 본 고안에 따른 흡수식 냉온수기의 고온재생기의 측단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 고온재생기 110 : 케이스

112 : 케이스상부 114 : 배기가스 출구

116 : 콘(cone) 120 : 연소실

130 : 열교환부

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 흡수식 냉온수기의 고온재생기의 정단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 흡수식 냉온수기의 고온재생기의 측단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 흡수식 냉온수기의 고온재생기(100)는, 케이스(110)와, 케이스(110)의 내부에 형성되는 연소실(120)과, 열교환부(130), 그리고 케이스상부(112) 측에 위치하는 배기가스 출구(114)로 크게 구성된다.

열교환부(130)는 전면에 원형의 버너접촉부(132)를 형성하며, 내부로는 복수의 튜브(134)가 형성된다.

여기서 본 고안의 특징에 따라 케이스(110)는 원통형 내지는 다각의 형상을 가지며, 케이스상부(112)부터 배기가스 출구(114)측으로 갈수록 중심 방향으로 모여지는 형상으로 형성된다.

즉, 고온재생기(100)의 케이스상부(112)는 콘(116) 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 고온재생기(100)는 케이스상부(112)의 형성 변경으로 전체적인 외형이 축소되어 중량이 감소되는 구성을 가진다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 흡수식 냉온수기의 고온재생기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

다시 도 3을 참조하면, 열교환부(130)의 버너접촉부(132)를 통한 버너(미도시) 가열시 버너 화염이 내부의 튜브(134)를 가열시키며, 연소실(120)의 흡수액은, 열교환부(130)의 외벽과 맞닿는 연소실(120)의 내측 공간이 협소하여 신속히 가열된다.

따라서 흡수액의 순환 속도가 빨라져 열효율이 향상된다.

또한, 케이스상부(112)의 콘(116) 형상은 버너 가열시 국부 가열 현상이 없어지며, 흡수액에서 발생되는 기포가 중심으로 모여지는 콘(116) 형상을 따라 신속히 배출된다.

또, 케이스상부(112)는 연소가스의 접촉면적 및 접촉횟수를 높혀 열교환 효율을 높이고, 고온재생기(100)의 사이즈 축소도 가능하다. 또한, 상용의 고온재생기(100)는 리튬브로마이드 흡수식 냉온수기의 구조상 높이보다 설치면적이 중요한데, 케이스상부(112)의 콘(116) 형상으로써 고온재생기(100)의 설치면적도 감소시킨다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일실시 예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 흡수식 냉온수기의 고온재생기는, 케이스 상부가 콘 형상으로 형성됨으로서, 버너 가열시 국부가열 현상이 없고, 기포와 흡수액이 원활하게 유동되어 열효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 고온재생기의 크기가 축소되어 흡수액의 충진량이 적게 소모되며, 중량이 가벼워 설치가 용이한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 흡수식 냉온수기의 고온재생기에 있어서,

   상기 고온재생기(100)는 버너 가열시 기포와 흡수액의 유동이 빠르게 나타나도록 케이스상부(112)가 배기가스 출구(114) 측으로 갈수록 중심 방향으로 모여지는 형상으로 형성되는,

   흡수식 냉온수기의 고온재생기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고온재생기(100)의 케이스상부(112)는 콘(116) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기의 고온재생기.