KR20110137601A - 흡수식 냉온수유닛 신난방사이클 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 가스 흡수식 냉온수유닛의 고온수 난방사이클에 대한 것으로서 60도 이상의 난방온수를 생산함에 있어 별도의 고온수 열교환기를 탑재하지 않고 증발기에서 직접 열교환에 의하여 생산하는 사이클을 구성한다. 기존 방식의 별도 고온수 열교환기의 탑재없이 고온수의 생산이 가능하고 난방시 냉매펌프만 구동하여 순환동력비의 감소로 운전비를 절감할 수 있다. 또한 별도의 온수 배관설비가 없이 증발기의 냉수배관과 공용으로 사용함으로 배관설비의 단순화와 설비비의 대폭적인 절감을 초래한다.

Description

흡수식 냉온수유닛 신난방사이클{ABSORPTION TYPED WATER CHILLING/HEATING DEVICE}
본 발명의 실시예들은 흡수식 냉온수유닛 신난방사이클에 관한 것이다.
일반적으로, 흡수식 냉동기는 전기로 구동하는 압축식 냉동기와 달리 연소열, 증기열, 온수열 등의 1차에너지(열에너지)에 의해 구동되는 냉동기이다.
흡수식 냉동기의 한 종류로서 가스나 오일 등의 직접 연소열을 이용하여 여름철 냉방을 수행하고 겨울철 난방을 수행할 수 있는 흡수식 냉온수유닛이 보급되고 있는데, 이러한 흡수식 냉온수유닛은 여름철과 겨울철에 냉방과 난방을 할 수 있는 사이클을 갖고 있다. 겨울철 난방온수의 온도는 60도로서 이 온수를 생산하기 위해서는 버너연소에 의한 연소열로 LiBr 수용액을 끓여 고온의 냉매증기를 발생시켜 증발기에서 온수와의 열교환으로 60도의 온수를 생산한다. 이 때 난방사이클은 고온재생기에서 발생한 냉매증기는 증발기로 직접 유입되어 온수와 열교환하고 냉매증기는 증발기에서 응축되어 냉매액 상태로 흡수기로 넘어간다. 흡수기로 유입된 냉매액은 용액펌프의 순환동력으로 냉방사이클과 동일하게 용액열교환기를 거쳐 고온재생기로 이송된다. 고온재생기로 이송된 묽은 용액은 버너의 연소열에 의하여 냉매증기를 발생시키고 진한용액은 스프레이펌프의 순환동력으로 용액 열교환기를 통하여 흡수기로 이송된다. 이로서 난방사이클이 형성된다. 설비측에서는 냉수 및 온수배관이 증발기의 입/출구측으로서 동일하여 배관설비가 단순하다.
하지만 온수의 온도가 60도 이상의 고온수를 생산하기 위해서는 별도의 고온수용 열교환기를 추가로 부착하여 고온재생기에서 발생한 냉매증기와 직접 열교환시켜 온수를 생산한다. 이 때의 난방사이클은 고온재생기 입/출구측 밸브를 모두 닫고 고온재생기와 고온수 열교환기만으로 난방을 실현한다. 고온재생기에서 버너의 연소열로 발생된 냉매증기는 고온수 열교환기의 튜브 외측으로 분포되어 튜브 내측의 온수와 열교환하여 응축되고, 응축된 냉매액은 고온재생기로 바로 유입되어 순환사이클을 형성한다. 설비측에서는 온수의 입/출구 배관이 증발기의 입/출구가 아닌 고온수 열교환기의 입/출구측임으로 냉방시의 냉수라인과 별도의 라인으로 구성되어 설비가 복잡해지고 난방절환시 수동밸브의 절환조작이 필요하며 난방시 증발기 튜브 내측의 물을 제거해야 하는 번거로움이 있다. 그리고 고효율 흡수식 냉온수유닛에서는 고온재생기의 배기가스의 열원을 회수하기 위하여 배기가스 열교환기가 탑재되는데 별도의 고온수 열교환기를 탑재하여 고온수 사이클을 구성할 경우 별도의 구성장치가 없을 경우 배기가스 열교환기 내부의 용액이 국소과열로 인하여 부식이 발생하는 경우가 있다.
이에, 본원 발명의 실시예들의 목적은, 흡수식 냉온수유닛에서 난방시 60도 이상의 고온수를 생산하기 위한 별도의 고온수 열교환기 없이 80도까지의 온수를 증발기에서 직접 생산하는 장치이다. 증발기에서 직접 고온수를 생산하기 때문에 설비에서 냉수배관 및 온수배관을 공용으로 사용함으로서 배관설비비의 절감을 초래한다. 기존의 냉온수유닛에서는 60도 이상의 고온수를 생산하기 위해서 별도의 SHELL&TUBE형 고온수 열교환기를 고온재생기 상부에 장착하여 온수를 생산함으로서 추가적인 부속장치로 인한 제품원가가 상승되는 문제가 있다.
또한 설비에서의 냉수 및 온수배관이 분리되어 있어 배관설비비가 많이 소요되는 등의 단점이 있으며 난방절환시 설비배관의 밸브전환으로 인한 추가작업 요소가 발생한다.
기존의 이런 문제점들 즉, 별도의 고온수 열교환기 탑재로 인한 원가상승, 냉수 및 온수 배관의 별도 구성으로 인한 배관설비비용 상승, 난방절환시의 추가작업 등의 문제점들을 완벽하게 해결하는 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에서는, 냉매펌프 출구에서 고온재생기로 직접 연결하는 배관, 수동차단밸브, 배기가스 열교환기와 고온재생기를 연결하는 배관, 수동 차단밸브를 구비하여 난방시 고온수를 증발기에서 직접 생산하는 것을 특징으로 흡수식 냉온수유닛 신난방 사이클을 제공한다.
상기한 구성적 특징을 구비한 본 발명은, 종전의 제품에 고온수 열교환기를 없애고 증발기와 고온재생기를 배관구성으로 직접 구성함으로서 기기의 사이즈를 줄이고 제품원가의 상승을 억제하며 기존 사이클 대비하여 순환펌프 및 스프레이펌프를 구동하지 않고 냉매펌프만을 구동함으로서 순환동력의 절감을 추구함과 더불어, 설비 측에서의 냉수라인과 온수라인을 공용화하여 배관설비비의 절감을 초래하고 난방시 수동밸브의 조작을 없애 기기운전의 편의성을 도모하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흡수식 냉온수유닛 신난방사이클을 나타낸 도면이다.
도 2는 상기 난방 사이클 계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 상기 고온수 난방 사이클을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명인 깃대의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흡수식 냉온수유닛 신난방사이클을 나타낸 도면이고, 도 2는 상기 난방 사이클 계통을 나타낸 도면이며, 도 3은 상기 고온수 난방 사이클을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 흡수식 냉온수유닛의 신난방 사이클은 증발기, 흡수기, 고온재생기, 저온재생기, 고온/저온 열교환기, 냉매 드레인 열교환기, 배기가스 열교환기, 용액순환펌프, 용액 스프레이펌프, 냉매펌프로 구성된다. 각각의 구성품들은 연결배관과 밸브 등으로 구성되어 사이클을 형성한다. 추가적으로 증발기와 고온재생기를 연결하는 배관, 배가스 열교환기와 고온재생기를 연결하는 배관이 구성된다.
난방사이클은 겨울철 온수를 생산하기 위한 것으로서 사이클 구성에 있어 고온재생기에서 버너 연소열에 의하여 발생된 고온의 냉매증기가 증발기로 이송되고 전열관외측에 균일하게 증기상태로 분포되어 전열관 내측의 온수와 열교환을 하여 온수를 생산한다. 이 때 응축된 냉매증기는 냉매액으로 되며 증발기 하부에 모여 냉매펌프의 순환동력으로 고온재생기로 직접 이송된다. 고온재생기에 유입된 냉매액은 버너 연소열에 의하여 고온의 냉매증기를 발생시킴으로서 순환사이클을 형성한다. 이 때 고온재생기의 입/출구의 수동 차단밸브가 잠기고 용액순환펌프와 스프레이펌프의 구동이 없어 배기가스 열교환기 내부의LiBr 수용액은고립상태가 되므로 이를 없애기 위하여 배기가스 열교환기와 고온재생기를 연결하는 배관을 구성하여 액유동이 발생하도록 한다. 이로서 배기가스 열교환기 내부의 용액결정 및 부식문제를 해결한다.
이로써, 냉매펌프 출구에서 고온재생기로 직접 연결하는 배관, 수동차단밸브, 배기가스 열교환기와 고온재생기를 연결하는 배관, 수동 차단밸브를 구비하여 난방시 고온수를 증발기에서 직접 생산하는 것을 특징으로 흡수식 냉온수유닛 신난방 사이클을 제공한게 되는 것이다.
또한, 종전의 제품에 고온수 열교환기를 없애고 증발기와 고온재생기를 배관구성으로 직접 구성함으로서 기기의 사이즈를 줄이고 제품원가의 상승을 억제하며 기존 사이클 대비하여 순환펌프 및 스프레이펌프를 구동하지 않고 냉매펌프만을 구동함으로서 순환동력의 절감을 추구함과 더불어, 설비 측에서의 냉수라인과 온수라인을 공용화하여 배관설비비의 절감을 초래하고 난방시 수동밸브의 조작을 없애 기기운전의 편의성을 도모할 수 있게 되는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (3)

  1. 60도 이상의 고온수를 증발기에서 직접 온수를 생산하는 사이클.
  2. 제 1 항에 있어서,
    증발기에서 응축된 냉매액을 고온재생기로 직접 이송하는 배관 및 밸브 구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    배기가스 열교환기와 고온재생기를 연결하는 배관 및 밸브 구조.
KR1020100057618A 2010-06-17 2010-06-17 흡수식 냉온수유닛 신난방사이클 KR20110137601A (ko)

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