KR20110012228A - 흡수식 열펌프의 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡수식 열펌프의 발생기에 관한 것으로, 특히 본체내의 상단부에 감속격판과 기액분리를 위한 배플판이 순차 배열되는 구성으로 된 구성된 액/증기 분리부재를 설치하여 액체와 증기를 분리한 뒤 액체는 낙하시키고 증기는 정류부로 보내도록 개선하여 제품 규격을 컴팩트화하고자 안출한 것으로서, 열을 가해줌으로써 농도가 강한 암모니아 수용액(강용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(약용액)을 생성하는 재생부와, 상기 재생부에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하도록 냉매증기를 포집하는 제1 내통과, 상기 재생부의 폐수 유출입에 의한 제1 열교환코일이 둘러싸이는 제2 내통이 하나의 외통에 의해 기밀하게 선회 배열되는 구성으로 되고, 상기 제1 내통은 상부에 배기구를 구비하고, 하측 외주부에 다수의 가스입구를 구비하며, 하측은 격판을 매개로 폐쇄되는 구성으로 되며, 상기 격판의 하부에는, 상기 재생부에서 유입되는 암모니아 냉매증기의 농도를 1차적으로 높여 주도록, 상기 격판과 일정거리 간격져 병렬 배열되는 다공의 배플판이 상기 재생부의 제2 내통의 상부에 배치되는 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

흡수식 열펌프의 발생기{Generator of absorption heat pump}

본 발명은 흡수식 열펌프의 발생기에 관한 것으로서, 특히, 열을 가해줌으로써 농도가 강한 암모니아 수용액(강용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(약용액)을 생성하는 재생부와, 상기 재생부에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하는 정류부를 상부와 하부측에 배열하여, 정류부와 재생부를 인라인 구성으로 하여, 1,2차적으로 열교환되어 용액이 유입됨과 더불어, 폐수에 의한 재생부의 가온방식을 채용함으로써, 가한층 용액의 재생 및 정류 효율을 증대하도록 한 흡수식 열펌프의 발생기에 관련한 것이다.

종래 암모니아 흡수식 냉난방기의 애너라이저와 그 주변부의 구성은 제1도 내지 제3도에서와 같이 버너(16)에서 발생되는 열을 가해주므로서 농도가 강한 암모니아 수용액(이하 강용액이라 함)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 수용액(이하 약용액이라 함)을 생성하는 재생기(1)와, 상기 재생기(1)에서 생성된 냉매증기와 함게 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하는 정류부(5)와, 상기 재생기(1)에서 유입되는 암모니아 냉매증기의 농도를 1차적으로 높여주도록 재생기(1)와 정류부(5) 사이에 형성된 애너라이저(6)와, 상기 재생기(1)로부터 보내져 온 냉매증기를 온도가 떨어진 냉수를 사용하여 액냉매로 응축시키는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)에서 응축된 액냉매를 실내기로부터 냉방을 수행하고 온도가 상승되어 들어온 냉수를 사용하여 다시 증발시켜 냉매증기로 형성하는 증발기(3)와, 상기 응축기(2)에서 증발기(3)로 유입되는 액냉매를 팽창시키는 팽창밸브(12')와, 상기 응축기(2)에서 응축된 액냉매와 증발기(3)에서 증발된 냉매증기와 열교환이 이루어지도록 형성된 냉매열교환기(9)와, 상기 증발기(3)에서 증발된 냉매증기를 재생기(1)로부터 보내져 온 약용액이 흡수하도록 하여 원래의 재생기(1)의 초기 농도의 강용액으로 만들어 주는 흡수기(4)와, 상기 재생기(1)에서 흡수기(4)로 유입되는 약용액을 팽창시키는 팽창밸브(12)와, 상기 팽창밸브(12)에서 팽창되어 흡수기(4)로 유입된 약용액이 흡수기(4) 내에서 골고루 분산되도록 흡수기(4)내의 상단부에 형성된 분배판(11-1)과, 상기 흡수기(4)에서 생성된 강용액을 펌핑하는 용액펌프(10)와, 상기 정류부(5)내로 유입된 냉매증기를 고농도 냉매증기로 정류하기 위해 냉매증기와 열교환되게 흡수기(4)에서 생성된 강용액이 용액펌프(10)의 펌핑에 의해 정류부(5)를 통과하도록 형성된 제1관(13)과, 상기 제1관(13)을 흐르면서 정류부(5)에서 열교환된 강용액을 흡수기(4)로 유입되게 형성된 제2관(14)과, 상기 제2관(14)을 통해 유입된 강용액과 재생기(1)에서 흡수기(4)로 유입된 약용액이 열교환이 이루어지도록 흡수기(4)내에 형성된 용액냉각흡수기(8)와, 상기 용액냉각흡수기(8)에서 열교환되어 온도가 상승된 강용액이 재생기(1)에서 생성된 냉매증기중에 포함된 수증기를 열교환을 통해 일부 흡수하도록 애너라이저(6)상부로 유입되게 형성된 제3관(15)과, 상기 증발기(3)에서 흡수기(4) 내로 유입된 냉매증기가 상승하면서 열교환하게 냉수가 흐르도록 흡수기(4) 내의 하단부에 형성된 수냉흡수기(7)와, 상기 제3관(15)을 통해 애너라이저(6)상부로 유입되어 냉매증기와 열교환된 강용액이 재생기(1) 내에서 골고루 분산되도록 재생기(1)내의 상단부에 형성된 분배판(11-2)으로 구성하였다.

상기 애너라이저(6)는 제2도에서와 같이 애너라이저(6)내에서 재생기(1)에서 생생된 냉매증기와 흡수기(4)에서 생성된 강용액이 열교환하도록 강용액이 애너라이저(6)내로 유입되게 형성된 강용액 유입관(18)과, 상기 강용액 유입관(18)을 통해 유입된 강용액과 열교환된 냉매증기를 애너라이저(6)에서 정류부(5)로 유출시키는 냉매증기 유출관(19)과, 상기 강용액 유입관(18)을 통해 유입된 강용액과 재생기(1)에서 유입된 냉매증기가 원활하게 열교환되도록 형성된 다수개의 배플판(17)으로 구성하였다.

이와같은 구성을 가지는 종래 암모니아 흡수식 냉난방기의 동작설명과 이에 따른 문제점을 다음에서 설명한다.

일반적인 암모니아 흡수식 냉난방기의 시스템은 기본적으로 4개의 구성요소인재생기(1), 응축기(2), 증발기(3), 흡수기(4)로 구성된다.

도 1 내지 도 3에서 예시한 바와 같이, 상기 재생기(1)에 버너(16)에서 발생 되는 열을 가하면 재생기(1) 내에 있던 작동용액인 강용액은 냉매증기와 약용액으로 생성되어 지며, 상기 수분이 많이 포함된 냉매증기는 상승하면서 애너라이저(6)에서 애너라이저(6)상부로부터 떨어지는 강용액과 직접 접촉하여 열교환을 통해 1차적으로 냉매증기의 순도가 높아진다.

상기 애너라이저(6)는 도 2에서와 같이 재생기(1)와 정류부(5)사이에 원통형 쉘구조로 형성되며, 상기 애너라이저(6)내에 다수개의 배플판(17)이 지그재그로 형성되어져 있다.

상기 재생기(1)에서 생성되어 상승하는 냉매증기는 흡수기(4)에서 생성되어 애너라이저(6)에 형성된 강용액 유입관(18)을 통해 애너라이저(6)상부로 유입되어 재생기(1)로 떨어지는 강용액과 직접 접촉하여 열교환을 하면서 1차적으로 냉매증기의 농도가 높아진다.

상기 애너라이저(6)에서 1차적으로 농도가 높아진 냉매증기는 애너라이저(6)에 형성된 냉매증기 유출관(19)을 통해 유출되어 정류부(5)내로 유입되어지며, 열교환되어 온도가 상승된 강용액은 애너라이저(6) 하부로 흘러내려 재생기(1)로 유입되어진다.

그리고 도 3에서와 같은 구조의 배플판(17)은 애너라이저(6)내에 지그재그로 형성되고, 상기 배플판(17)는 애너라이저(6)내로 유입되어 상부로부터 떨어지는 강용액과 하부로부터 상승하는 냉매증기의 유로를 형성하여 강용액과 냉매증기간의 열교환이 원활하게 이루어지도록 하였다.

상기 애너라이저(6)을 통과한 냉매증기는 정류부(5)로 유입되어 용액펌 프(10)의 펌핑에 의해 제1관(13) 내를 흐르면서 정류부(5)로 유입되는 강용액과의 열교환을 통해 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 냉매증기는 고농도 냉매증기로 정류되어 진다.

그리고 재생기(1)에서 생성된 약용액은 강용액보다 비중이 높아 재생기(1)내의 하부로 가라앉게 되며, 상기 약용액은 고압부인 재생기(1)와 저압부인 흡수기(4)간의 압력차에 의해 재생기(1) 내에 형성된 약용액 코일 내를 유동하게 된다.

상기 약용액코일 내를 유동하는 약용액은 팽창밸브(12)를 통과하면서 팽창이 이루어진 후 흡수기(4)로 유입되어 지며, 상기 흡수기(4)로 유입된 약용액은 흡수기(4)내의 상단부에 형성된 분배판(11-1)위로 떨어져서 약용액은 분배판(11-1)에 의해 흡수기(4)내에서 골고루 분산되어 진다.

상기 정류부(5)에서 정류된 고농도 냉매증기는 응축기(2)로 유입되어 응축기(5)로 온도가 떨어져 유입되는 냉수와의 열교환을 통해 액냉매로 응축되어지며, 상기 응축기(2)는 냉매응축시 발생하는 응축열을 제거한다.

상기 응축기(2)에서 응축된 액냉매는 팽창밸브(12')에서 팽창되어 포화증기압(약 4∼6bar)까지 압력강하가 이루어진 후 증발기(3)로 유입되어 증발기(3)에서 실내기로부터 냉방을 수행하고 온도가 상승되어 들어온 냉수와의 열교환을 통해 다시 냉매증기로 증발되어 지고, 냉수는 증발잠열에 의해 온도강하가 이루어진 후 실내기로 보내져 냉방을 수행하게 된다.

상기 증발기(3)에서 증발된 냉매증기는 냉매열교환기(9)에서 응축기(2)에서 응축된 액냉매와 열교환을 통해 액냉매의 온도는 증발기(3)내의 증발온도에 가깝게 내려주고, 냉매증기의 온도는 흡수기(4)의 포화온도 가까이 올려주어 흡수현상을 가속화시켜 주며 또한, 증발기(3)에서 증발되지 않은 미소량의 냉매도 증발시킨다.

상기 증발기(3)에서 증발된 냉매증기는 냉매열교환기(9)에서 열교환한 후 흡수기(4)로 유입되어 상승하면서 온도가 떨어져 들어온 냉수가 흐르는 수냉흡수기(7)에서 열교환되어 냉매증기의 온도가 떨어지게 된다.

상기 온도가 떨어진 냉매증기는 재생기(1)에서 생성되어 흡수기(4)로 유입되는약용액에 흡수되어 약용액은 흡수기(4)내에서 원래 재생기(1)의 초기농도의 강용액으로 생성되어 진다.

이때, 흡수기(4)내에서 냉매증기가 약용액에 흡수될 때 발생하는 흡수열은 용액냉각흡수기(8)내를 유동하는 강용액을 가열한다.

상기 흡수기(4)에서 생성된 강용액은 흡수기(4)내의 하단부에 모여서 용액펌프(10)의 펌핑에 의해 고압부인 재생기(1)로 유동되는데, 이 과정에서 상기 강용액은 제1관(13)내를 흐르면서 정류부(5)로 유입되어 재생기(1)에서 생성된 냉매증기와의 열교환을 통해 냉매증기중에 포함된 수증기를 응축시켜 냉매증기로 정류하며, 이때 냉매증기의 응축잠열 및 강용액과 냉매증기의 온도차인 현열을 받아 강용액의 온도는 상승하게 된다.

상기 제1관(13)을 흐르면서 정류부(5)에서 열교환되어 온도가 상승된 강용액은 제2관(14)내를 흐르면서 흡수기(4)내에 형성된 용액냉각흡수기(8)내로 유입되어 진다.

상기 용액냉각흡수기(8)내로 유입된 강용액은 재생기(1)에서 생성되어 흡수 기(4)상부로 유입되는 약용액과 열교환하여 온도가 상승되어 비등하게 됨으로써 잠열을 회수한다.

상기 용액냉각흡수기(8)에서 열교환된 강용액은 제3관(15)내를 흐르면서 애너라이저(6)상부로 유입되어 재생기(1)에서 생성되어 상승되는 냉매증기중에 포함된 수증기를 일부 흡수한 후 애너라이저(6)하부에 형성된 분배판(11-2)으로 떨어지게 된다.

상기 분배판(11-2)에 의해 강용액은 재생기(1)내에서 골고루 분산되어 재생기(1)내의 하부로 하강하게 된다.

이때, 암모니아 흡수식 냉난방기는 냉방시 증발기(3)에서 온도가 떨어진 냉수는 실내기로 보내 냉방을 수행하며, 응축기(2)와 습수기(4)를 냉각한 냉수는 온도가 높아져 실외기로 보내져 다시 냉각되어 진다.

그리고, 난방시에는 반대로 응축기(2)와 흡수기(4)를 거치면서 온도가 높아진 냉수는 실내기로 보내져 난방을 수행하며, 증발기(3)를 거친 냉수는 실외기로 보내지게 된다.

이상과 같은 동작은 시스템이 작동하는 동안 평형이 이루어진 상태에서 연속적으로 순환되면서 이루어진다.

그러나 이러한 종래 암모니아 흡수식 냉난방기의 애너라이저는 흡수기에서 애너라이저 상부로 유입되어 애너라이저 상부로부터 떨어지며 재생기에서 생성되어 상승하느 냉매증기와 열교환하는 강용액이 애너라이저 내에 도 3에서와 같이 형성된 다수개의 배플판에 의해서만 유로가 형성되므로 애너라이저 내에서 강용액과 냉 매증기가 접촉할 수 있는 접촉시간이 짧고, 애너라이저의 상부에서 하부로의 용액흐름이 불균일함으로써, 1차적으로 냉매증기의 농도를 높여주는 애너라이저 내에서 강용액과 냉매증기 간의 열교환이 충분히 이루어지지 않아 냉매증기의 농도가 낮은 상태로 냉매증기가 정류부내로 유입되어 암모니아 흡수식 냉난방기의 전체적인 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 본체를 2차/3차의 열교환을 용이화하도록 한 이중구조로 하였으며 이를 통하여 암모니아의 봉입량을 줄일 수 있으며 내부의 열교환부도 공간이 좁혀지는 이중 보온방식의 구조를 기본으로 하여 인발이 가능한 구조로 설계되어 용량 확장 시 용이하게 구성하였으며, 배플판도 1단/2단/3단 구조로 하여 암모니아에 증류수가 혼입이 되지 않도록 설계함으로써, 공간 점유율을 최소로 함과 동시에, 보다 효과적인 정류 성능을 발휘할 수 있도록 한 것에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명에 따른 흡수식 열펌프의 발생기는, 고순도를 갖는 암모니아 증기로 정류하기 위한 정류부와, 이 정류부에서 순도가 높아진 암모니아 증기를 응축하는 응축기, 상기 응 축기에서 응축한 암모니아 냉매는 증발기로 유입되어, 증발기코일로부터 열을 받아 증발된 냉매증기는 흡수기로 이동하고, 상기 증발기의 증발코일내부에 흐르며 증발하는 냉매로 열을 빼앗겨 온도가 낮아진 냉수는 냉방에 이용되는 증발기와, 상기 흡수기로 이동한 냉매증기는 발생기에서 암모니아 증기로 분리되어 농도가 묽어진 암모니아 수용액이 흡수기로 유입되어 냉각코일 표면에 산포되어 액막을 구성하며, 수직방향으로 흘러내리며 증발기에서 유입된 암모니아 증기를 흡수하여 농도가 높아진 암모니아 수용액은 용액펌프에 의해 보내어져 냉방사이클을 이루는 흡수식 열펌프의 발생기에 있어서,

상기 발생기는, 열을 가해줌으로써 농도가 강한 암모니아 수용액(강용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(약용액)을 생성하는 재생부와, 상기 재생부에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하도록 냉매증기를 포집하는 제1 내통과, 상기 재생부의 폐수 유출입에 의한 제1 열교환코일이 둘러싸이는 제2 내통이 하나의 외통에 의해 기밀하게 선회 배열되는 구성으로 되고,

상기 제1 내통은 상부에 배기구를 구비하고, 하측 외주부에 다수의 가스입구를 구비하며, 하측은 격판을 매개로 폐쇄되는 구성으로 되며,

상기 격판의 하부에는, 상기 재생부에서 유입되는 암모니아 냉매증기의 농도를 1차적으로 높여 주도록, 상기 격판과 일정거리 간격져 병렬 배열되는 다공의 배플판이 상기 재생부의 제2 내통의 상부에 배치되는 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 기술적 특징에 의거한 본 발명은 열을 가해줌으로써 농도가 강한 암모니아 수용액(강용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(약용액)을 생성하는 재생부와, 상기 재생기에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하는 정류부를 상부와 하부측에 배열하여, 정류부와 재생부를 인라인 구성으로 하여, 1,2차적으로 열교환되어 용액이 유입됨과 더불어, 폐수에 의한 재생부의 가온방식을 채용함으로써, 가한층 용액의 재생 및 정류 효율을 증대할 수 있도록 하였다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수식 열펌프의 발생기의 내부 구조를 예시한 사시 구조도이며, 도 3은 도 2의 발생기의 종단면도에 대한 사시 구조도이고, 도 4은 도 3의 발생기의 종단면 구조도이다.

본 발명은 일예로, 정류부(120)와 재생부(110)를 인라인 구성으로 하여, 1,2차적으로 열교환되어 용액이 유입됨과 더불어, 폐수에 의한 재생부(110)의 가온방 식을 채용함으로써, 가한층 용액의 재생 및 정류 효율을 증대할 수 있도록 한 정류부(120)와 재생부(110)를 일체형으로 구성한 발생기(100)의 일환으로 안출된 것이다.

본 발명에 따른 발생기(100)는, 고순도를 갖는 암모니아 증기로 정류하기 위한 정류부(120)와, 이 정류부(120)에서 순도가 높아진 암모니아 증기를 응축하는 응축기(2), 상기 응축기(2)에서 응축한 암모니아 냉매는 증발기(3)로 유입되어, 증발기코일로부터 열을 받아 증발된 냉매증기는 흡수기(4)로 이동하고, 상기 증발기(3)의 증발코일내부에 흐르며 증발하는 냉매로 열을 빼앗겨 온도가 낮아진 냉수는 냉방에 이용되는 증발기(3)와, 상기 흡수기(4)로 이동한 냉매증기는 재생부(120)에서 암모니아 증기로 분리되어 농도가 묽어진 암모니아 수용액이 흡수기(4)로 유입되어 냉각코일 표면에 산포되어 액막을 구성하며, 수직방향으로 흘러내리며 증발기(3)에서 유입된 암모니아 증기를 흡수하여 농도가 높아진 암모니아 수용액은 용액펌프에 의해 보내어져 냉방사이클을 이룬다.

또, 상기 발생기(100)는, 열을 가해줌으로써 농도가 강한 암모니아 수용액(강용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(약용액)을 생성하는 재생부(110)와, 상기 재생부(110)에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하도록 냉매증기를 포집하는 제1 내통(111)과, 상기 재생부(110)의 폐수 유출입에 의한 제1 열교환코일(113)이 둘러싸이는 제1 내통(111)이 하나의 외통(101)에 의해 기밀하게 선회 배열되는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 정류부(120)측의 제2 내통(121)은 상부에 배기구(103)를 구비하고, 하측 외주부에 다수의 가스입구(121a)를 구비하며, 하측은 격판(125)을 매개로 폐쇄되는 구성으로 되어 있다.

또, 상기 격판(125)의 하부에는, 상기 재생부(110)에서 유입되는 암모니아 냉매증기의 농도를 1차적으로 높여 주도록, 상기 격판(125)과 일정거리 간격져 병렬 배열되는 다공의 배플판(130)이 상기 재생부(110)의 제1 내통(110)의 상부에 배치되는 구조로 구성되어 있다.

또한, 상기 제2 내통(121)의 외주부에는, 상기 재생부(110)에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로의 정류효율을 증대하도록, 상기 용액펌프의 펌핑에 의해 유입되는 용액이 상기 제2 내통(121)의 외주부를 순환하면서 열교환되어 상기 재생부(110)측으로 적하되도록 하기 위한 제2 열교환코일(123)이 선회 배열되는 구성으로 되어 있다.

또, 상기 제1 내통(111)의 상부 일측 외주부에는, 상기 용액펌프의 펌핑에 의해 분기 유입되는 용액이 상기 제1 내통(111)의 상측 외주부를 순환하면서 열교환되어 상기 재생부(110)의 제1 열교환코일(113)에 의해 2차 가온되도록, 제3 열교환코일(115)이 선회 배열되는 구성으로 되어 있다.

환언하면, 본 발명의 발생기(100)는, 열을 가해줌으로써 농도가 강한 암모니아 수용액(강용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(약용액) 을 생성하는 재생부(110)와, 상기 재생부(110)에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하는 정류부(120)를 상부와 하부측에 인라인 배치하는 구조로 되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 발생기(100)는, 본체를 이중구조로 하였으며 이를 통하여 암모니아의 봉입량을 줄일 수 있으며 내부의 열교환부도 공간이 최대한 좁혀지는 이중 보온방식의 구조를 기본으로 한다.

또한, 이 같은 인라인 구조는 인발이 가능한 구조로 설계되어 용량 확장 시 용이하게 구성하였으며, 중간의 배플판(130, ‥)도 1/2/3단 구조로 하여 암모니아에 증류수가 혼입이 되지 않도록 설계의 자유도가 높혀지는 장점이 있다.

다시 말해서, 상기 재생부(110)의 폐수 유출입이 시행되는 상기 제1 열교환 코일로부터 열이 가해지면 상기 재생부(110) 내에 있던 작동용액인 강용액은 냉매증기와 약용액으로 생성되어 지며, 수분이 많이 포함된 냉매증기는 상승하면서 상기 배플판(130)의 상부로부터 적하되는 강용액과 직접 접촉하여 열교환을 통해 1차적으로 냉매증기의 순도가 높아진다.

이때, 상기 재생부(110)에서 생성되어 상승하는 냉매증기는 흡수기(4)에서 생성되어 상기 제2 열교환코일(123)을 따라 상기 제2 내통(121)의 외주부를 따라 순회되면서 열교환된 강용액과 직접 접촉하여 부차적으로 열교환하면서 부차적으로 냉매증기의 농도가 높아지게 되는 것이다.

또한, 상기 배플판(130)에서 1차적으로 농도가 높아진 냉매증기는 상기 배플판(130)에 형성된 구멍을 통해 하부로 흘러내려 상기 재생부(110)로 유입되어 진 다.

한편, 상기 배플판(130)을 통과한 냉매증기는 상기 정류부(120)측으로 유입되는 강용액과의 열교환을 통해 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 냉매증기는 고농도 냉매증기로 정류되어 진다.

그리고, 상기 재생부(110)에서 생성된 약용액은 강용액보다 비중이 높아 상기 재생부(110) 내의 하부로 가라앉게 된다.

그런 다음에, 도 1에 예시된 바와 같이, 약용액 코일 내를 유동하는 약용액은 팽창밸브를 통과하면서 팽창이 이루어진 후 흡수기(4)로 유입되어 지며, 상기 흡수기(4)로 유입된 약용액은 흡수기(4) 내의 상단부에 형성된 분배판(11-1)에 떨어져서 약용액은 분배판(11-1)에 의해 흡수기(4) 내에서 골고루 분산되어 진다.

상기 정류부(120)에서 정류된 고농도 냉매증기는 응축기(2)로 유입되어 응축기(2)로 온도가 떨어져 유입되는 냉수와의 열교환을 통해 액냉매로 응축되어 지며, 상기 응축기(2)는 냉매 응축 시 발생하는 응축열을 제거하는 사이클로 진행되게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 발생기(100) 내의 중앙부에 배열된 3단의 배플판과 이 배플판을 사이에 두고 재생부(110)와 정류부(120)가 상하로 인라인 배열되어, 배플판 상부로 유입된 강용액의 흐름이 균일하게 이루어지고, 또한 냉매증기와 강용액 간의 접촉 시, 이미 선행하여 열교환된 후 접촉하도록 함으로써, 열전달 접촉면적이 극대화되어 열교환이 충분히 이루어져서 냉매증기의 농도를 부착적으로 높여 발생기(100)의 정류 효율을 향상시키는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이 다. 이로써, 전체적인 암모니아 흡수식 냉난방기의 성능히 향상되는 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 흡수식 열펌프의 계통도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수식 열펌프의 발생기의 내부 구조를 예시한 사시 구조도,

도 3은 도 2의 발생기의 종단면도에 대한 사시 구조도, 및

도 4는 도 3의 발생기의 종단면 구조도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 발생기 110 : 재생부

111 : 제1 내통 113 : 제1 열교환코일

115 : 제3 열교환코일 120 : 정류부

121 : 제2 내통 123 : 제2 열교환코일

125 : 격판

Claims (3)

1. 고순도를 갖는 암모니아 증기로 정류하기 위한 정류부와, 이 정류부에서 순도가 높아진 암모니아 증기를 응축하는 응축기, 상기 응축기에서 응축한 암모니아 냉매는 증발기로 유입되어, 증발기코일로부터 열을 받아 증발된 냉매증기는 흡수기로 이동하고, 상기 증발기의 증발코일내부에 흐르며 증발하는 냉매로 열을 빼앗겨 온도가 낮아진 냉수는 냉방에 이용되는 증발기와, 상기 흡수기로 이동한 냉매증기는 발생기에서 암모니아 증기로 분리되어 농도가 묽어진 암모니아 수용액이 흡수기로 유입되어 냉각코일 표면에 산포되어 액막을 구성하며, 수직방향으로 흘러내리며 증발기에서 유입된 암모니아 증기를 흡수하여 농도가 높아진 암모니아 수용액은 용액펌프에 의해 보내어져 냉방사이클을 이루는 흡수식 열펌프의 발생기에 있어서,

   상기 발생기는, 열을 가해줌으로써 농도가 강한 암모니아 수용액(강용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(약용액)을 생성하는 재생부와, 상기 재생부에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로 정류하도록 냉매증기를 포집하는 제2 내통과, 상기 재생부의 폐수 유출입에 의한 제1 열교환코일이 둘러싸이는 제1 내통이 하나의 외통에 의해 기밀하게 선회 배열되는 구성으로 되고,

   상기 제2 내통은 상부에 배기구를 구비하고, 하측 외주부에 다수의 가스입구를 구비하며, 하측은 격판을 매개로 폐쇄되는 구성으로 되며,

   상기 격판의 하부에는, 상기 재생부에서 유입되는 암모니아 냉매증기의 농도를 1차적으로 높여 주도록, 상기 격판과 일정거리 간격져 병렬 배열되는 다공의 배플판이 상기 재생부의 제1 내통의 상부에 배치되는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 흡수식 열펌프의 발생기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 내통의 외주부에는, 상기 재생부에서 생성된 냉매증기와 함께 증발되는 수증기를 응축시켜 고농도의 암모니아 냉매증기로의 정류효율을 증대하도록, 상기 용액펌프의 펌핑에 의해 유입되는 용액이 상기 제2 내통의 외주부를 순환하면서 열교환되어 상기 재생부측으로 적하되도록 하기 위한 제2 열교환코일이 선회 배열된 것을 특징으로 하는 흡수식 열펌프의 발생기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 내통의 상부 일측 외주부에는, 상기 용액펌프의 펌핑에 의해 분기 유입되는 용액이 상기 제1 내통의 상측 외주부를 순환하면서 열교환되어 상기 재생부의 제1 열교환코일에 의해 2차 가온되도록, 제3 열교환코일이 선회 배열된 것을 특징으로 하는 흡수식 열펌프의 발생기.

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