KR20130140090A - 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위한 진공 용기 - Google Patents

흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위한 진공 용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡착식 냉동기를 위한 진공 용기(1)에 관한 것으로, 상기 진공 용기는 증기가 통과할 수 있도록 하는 연결 수단을 통해 흡착식 냉동기의 응축기 유닛(8)에 연결된다. 상기 용기는 배출 메커니즘(3)과 적어도 하나의 냉각 요소(4)를 갖는다. 상기 연결 수단은 유체의 흐름을 차단 또는 조절하기 위한 적어도 하나의 구성요소(2)를 구비한다.

Description

흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위한 진공 용기{VACUUM CONTAINER FOR REMOVING FOREIGN GASES FROM AN ADSORPTION CHILLER}
본 발명은 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위한 진공 용기에 관한 것으로, 증기가 통과할 수 있도록 개방되는 연결 수단을 통해 흡착식 냉동기의 응축기 유닛에 연결되는 진공 용기로서, 배출 시스템과 적어도 하나의 냉각 요소를 구비한 진공 용기에 관한 것이다. 상기 연결 수단은 유체의 흐름을 차단 또는 조절하기 위한 적어도 하나의 구성요소를 구비한다. 또한, 본 발명은 흡착식 냉동 유닛 및 흡착식 냉동 유닛으로부터 이질 가스를 제거하기 위한 방법에 관한 것이다.
건물을 가열 및/또는 냉각시키기 위해 일반적으로 사용되는 냉동기가 선행 기술로 공지되어 있다. 냉동기는, 예컨대, 주위 온도보다 낮은 온도에서 열을 취하여 더 높은 온도에서 방출하는 열역학적 순환 공정을 실시한다. 이 열역학적 순환 공정은 히트 펌프의 것과 유사하다. 선행 기술로 공지된 냉동기에는, 예컨대, 흡착식 냉동 시스템, (확산) 흡착식 냉동기 및 압축식 냉동 시스템이 포함된다.
흡착식 냉동기는 적어도 하나의 흡착기/탈착기 유닛, 증발기, 응축기 및/또는 조합된 증발기/응축기 유닛을 포함하고, 이들은 공용 용기 또는 별도의 용기에 수용된 다음, 냉매 유동 파이프에 의해 서로 연결된다. 종래의 히트 기술과 대비하여 수착기(sorption machines)의 장점은 흡착제의 열 조절에 의해 흡착/탈착 시퀀스를 간단하게 실시할 수 있다는 것이다. 따라서, 흡착식 냉동기의 용기를 기밀식 및 밀폐식으로 밀봉할 수 있다. 예를 들어, 물을 냉매로 사용하는 경우, 흡착식 냉동기는 감압된 범위에서 바람직하게 작동될 것이다.
흡착식 냉동기에서 일어나는 흡착은 가스상 냉매(예를 들면, 수증기)가 고체에 추가되는 물리적인 공정이다. 냉매의 탈착, 즉, 고체로부터 냉매의 분리는 에너지를 필요로 한다. 흡착식 냉동기에서, 집합 상태에서의 변화가 흡착 또는 탈착 중 어느 하나와 연관되도록, (저온 및 저압에서 열을 취하여 고온 및 고압에서 열을 방출하는) 냉매가 선택된다. 선행 기술에는 미세 기공과 그에 따라 매우 큰 내부 표면적을 가진 물질이 흡착제로서 기술되어 있다. 유리한 물질로서는, 활성탄, 제올라이트, 알루미늄 산화물 또는 실리카 겔, 알루미늄 인산염, 실리카 알루미늄 인산염, 금속 실리카 알루미늄 인산염, 메조구조 규산염, 유기금속 구조 및/또는 미세 다공성 고분자로 구성된 미세 다공성 물질이 포함된다. 흡착 물질이 다른 방식으로 유리하게 적용될 수 있다. 즉, 흡착 물질이 유리층(loose bed), 접착제 접합(adhesive bond) 및/또는 결정화된 고체일 수 있다. 흡착식 냉동 시스템은 이러한 여러 종류의 응용예로 인해 다양한 요건에 적합하도록 구성될 수 있다. 따라서, 냉동기는 위치 또는 냉매에 적합하도록 구성될 수 있다. 또한, 흡착 물질의 층 두께도 흡착식 냉동기의 성능을 위해서 중요하다.
흡착식 냉동기의 공정에서, 흡착 열과 응축 열이 시스템으로부터 제거되어야만 한다. 이는 일반적으로 유동 열 교환기를 통해 이루어지며, 유동 열 교환기는 이 열을 히트 싱크로, 예컨대, 이 열을 주변 공기로 전달하는 열교환기 시스템(열교환기 순환)으로 전달한다. 그러나, 흡착 열 및/또는 응축 열이 전혀 소멸되지 않거나 적절하지 않게 소멸되면, 흡착식 냉동기 내부의 온도와 그에 따른 압력이 상승할 것이며, 흡착 공정이 정지될 것이다. 따라서, 열전달을 개선함으로써 흡착식 냉동기의 효율을 상당히 증대시킬 수 있으며, 이는 시스템의 효율도 필연적으로 향상시킨다. 마찬가지로, 냉기는 유동 열교환기를 넘어서 냉동 사이클을 통해 열원으로 전달된다.
예컨대, 물이 냉매로 사용될 수 있기 때문에, 그에 따라 저압이 필요하므로, 수착기에서의 증발을 위해서는 진공 용기가 일반적으로 필요하다.
흡착식 냉동기는 재순환 시스템을 또한 가질 수 있으며, 이 재순환 시스템은 작동 조건에 따라 변동하는 압력차를 유지하면서 흡착식 냉동 시스템의 다른 구성요소들 간의 유체, 특히 냉매의 제거를 보장하는 역할을 한다. 이는 유체의 연속적인 흐름을 보장한다. 재순환 시스템은 응축기로부터 증발기로 액화된 냉매를 재순환시키기 위해 특히 중요한데, 그 이유는 이러한 방식으로만 냉매 순환이 시스템 내에서 유지될 수 있기 때문이다.
흡착식 냉동기의 작동 방법이 DE 34 08 193 A1로부터 공지되어 있다. 이 방법은 제 1 및 제 2 익스펠러(흡착기)가 흡착상과 탈착상으로 주기적으로 전환되어 반대의 상(phase)으로 작동되는 열의 온도를 승온시키는 역할을 한다. 2개의 흡착기들의 작용 메커니즘을 교환하기 전에, 2단계의 내부 열교환이 실시된다. 이 내부 열교환은 먼저 균압 단계과, 이에 후속하여 이루어지는 열전달 코일을 통한 열전달을 포함한다. 이 공정은 2개의 흡착기들(absorbers)[원문대로는: 흡착기들(adsorbers)]간에 열의 균등화가 이루어진 이후에 계속된다. 즉, 흡착상과 탈착상 간의 전환 이후에, 탈착상 이후에 남은 열을 활용하기 위해 흡착기들 간의 온도 균등화가 실시된다.
이러한 수착 원리에 따라 작동하는 가열 및 냉각 방법들이 DE 34 25 419 A1로부터 공지되어 있다. 이 방법들은 모두 폐쇄형 시스템(진공 하우징) 내에서 이루어지고, 상기 폐쇄형 시스템에서는 작동 유체가 적당히 낮은 온도에서 증발하도록 만들기 위해 필요한 압력이 시스템을 제조할 때 생성된다. 밀폐식으로 밀봉된 시스템은 수착상 이후의 탈착상에서도 밀폐식으로 밀봉된 상태를 유지하여야 한다. 폐쇄되었을 때 수착 공정을 억제하는 차단 장치가 흡착 용기와 작동 유체 용기 사이에 마련될 수 있다. 차단 장치가 열리면, 수착 공정 및 관련된 냉동 또는 열생산을 시작할 수 있다.
수착식 시스템에서, 재료와 물질들이 탈가스되거나, 예를 들어, 화학 반응에 의해 가스를 방출할 수 있다. 이러한 간섭 가스 또는 증기들은, 흡착시, 이들이 흡착제에 대한 가스상 작동 유체의 접근을 방해하고, 탈착시, 이들이 응축면에 대한 가스상 작동 유체의 접근을 방해하거나 저지하며, 이들 모두는 냉동 및/또는 열 생산 공정을 크게 지연시키기 때문에, 신속한 수착 공정을 방해한다. 그 결과, 이러한 수착 시스템의 효율이 현저히 감소하게 된다. 여기서, 간섭 가스에는, 흡착제에 대한 가스상 작동 유체의 접근을 방해하고 그에 따라 수착 공정을 방해하는 물질들(예를 들어, 이산화탄소, 질소 등)이 일반적으로 포함된다. 이러한 가스들을 불활성 가스 또는 이질 가스라고도 한다. 이 물질들은 흡착제에 미리 흡수되거나, 화학 반응에 의해 방출되거나, 사용되는 하우징 물질로부터 탈가스되거나, 누설을 통해 시스템 내로 유입될 수 있다. 요약하면, 이러한 진공 수착 시스템에서는 탈가스 또는 누설이 압력 증가와 그에 따른 시스템의 기능 손상으로 이어지는 문제가 대체적으로 존재한다.
수착기의 시스템으로부터 불활성 가스를 제거하기 위한 다양한 수단이 선행 기술에 개시되어 있다. 예를 들어, DE 44 44 252 B4는 수착기에 바인더가 도입되는 방법을 개시하고 있다. 수착 공정을 위해 바인더가 수착 시스템에 추가되어 시스템에 간섭 불활성 가스 또는 증기가 없도록 유지하므로, 작동 유체의 증기만 증기상으로 존재한다. 바인더는 수착 시스템에 존재하거나 방출된 불활성 가스 또는 증기를 결합하는 기능을 가짐으로써, 이들을 작동 유체의 증기 공간으로부터 회수한다. 바인더는 내부에 포함된 물질의 탈기 또는 화학 반응에 의해 수착 시스템에 방출된 양만큼 많은 불활성 가스 또는 증기를 결합할 수 있어야 한다. 따라서, 밀폐식으로 밀봉된 수착 시스템에서는, 일반적으로, 수착 사이클을 개시할 때, 제한된 양의 불활성 가스 또는 증기만을 생산할 수 있다. 바인더는 이 기간 내에 이 특정량의 불활성 가스만 결합하면 된다. 대체적으로, 적당한 바인더는 수착 시스템에서 생성된 불활성 가스 또는 증기를 결합할 수 있는 임의의 물질을 포함한다. 그러나, 바인더는 시스템 관련 온도 변동이 있을 경우에도 결합된 불활성 가스를 방출하지 않고 유지할 수 있어야 한다. 대부분의 바인더는 여기서 높은 온도를 가지려고 하는 경향이 있기 때문에, 가능한 최저 온도가 우세하고 약간의 온도 변동만 있는 위치에 바인더를 도입하여야 한다. 수착 시스템에서 최고 온도는 수착 및 탈착시 흡착제 용기에서 발생한다. DE 44 44 252 B4에 따르면, 바인더는 비교적 낮은 시스템 온도가 우세한 영역에, 예컨대, 응축기, 증발기 또는 수집 탱크에 배치된다.
또한, DE 103 10 748 B3은 수착기로부터 불활성 가스를 제거하기 위한 방법을 개시하고 있다. 여기에 중간상이 제공되며, 그동안 시스템에서의 이질 가스 검출에 따라(예컨대, 부적절한 응축기 효율로 인한 내부 압력의 증가에 기초하여) 진공 시스템으로부터 이 간섭 가스를 제거하는 공정이 실시된다. 먼저, 응축기로부터의 열의 소멸을 최대한 억제한다. 그리고, 예를 들어, 버너를 통해 수착기에 열을 공급한다. 흡착제로부터 증기로서 방출된 작동 유체(바람직하게는, 물)는 진공 공간의 가장 차가운 위치에서 응축되어, 시스템 내의 압력이 상승하는 정상 작동시 진공하에 있는 진공 공간 전체를 연속적으로 가열한다. 시스템 압력이 대기압(대기압은 일반적으로 1013 mbar이지만, 다른 범위도 가능함)을 초과하는 경우, 배출 메커니즘(바람직하게는, 예컨대, 밸브)을 개방하고, 주변 대기로 증기 함유물이 유출될 수 있도록 한다. 어느 정도까지는, 수착기로부터 나오는 증기가 이질 가스를 "몰아냄으로써" 점진적으로 방출한다. 그렇게 하면서, 작동 유체의 일부가 일반적으로 소실된다. 시스템으로부터 모든 이질 가스가 제거된 후, 배출 메커니즘이 폐쇄된다.
EP 2 357 433은 수착기에 연결된 장치를 개시하고 있다. 여기서, 불활성 가스를 버퍼링하기 위한 공동이 액화기의 영역에 연결되어 있다. 공동은 하부 영역에 입구 밸브를 구비하고 있으며, 입구 밸브는 중공의 공간이 위치된 단부에서 유체를 작동시키는 액체로 항상 덮여 있다.
선행 기술의 장치 및 방법의 하나의 단점은 이들이 많은 설비비를 필요로 한다는 것이다. 이는, 각각의 시스템에 진공 펌프가 장착되어야 하기 때문에, 장기간 동안 진공 펌프를 사용하여 이질 가스를 제거하는 고비용과 연관된다. 유지 보수 작업시마다, 시스템의 연속적인 작동을 보장하기 위해 불활성 가스를 방출시켜야 한다. 그러나, 이는 유지 보수 간격이 단축되는 결과로 이어지며, 이는 다시 고비용과 연관된다. 화학적 또는 물리적 결합에 의한 특정 불활성 가스의 제거는 이물질이 시스템에 도입되는 것을 전제로 한다. 이러한 물질들은 매우 선택적이며, 모든 불활성 가스들에 대해 유효하지는 않다. 더욱이, 도입된 물질이 수착 시스템에 영향을 미치지 않을 것이라는 것을 완전히 배제할 수 없다. 또한, 불활성 가스를 제거하기 위해 전체 수착 시스템을 가열하여 주위보다 낮거나 높은 압력으로 하는 것은 매우 복잡하고 에너지 면에서 불리하다. EP 2 357 433 A1에 개시된 불활성 가스 트랩의 단점은 본질적으로 높은 응축기 온도(대략 60 내지 80℃)에서만 수착기로부터 이질 가스를 충분히 제거한다는 것이다. "고온" 증기(고압)가 응축기로부터 트랩으로 흐르고, 트랩의 "저온" 내부 표면(저압)에서 응축된다. 그러나, 이는 트랩의 온도가 응축기의 온도보다 낮은 경우에만 가능하다. 낮은 응축기 온도(예를 들면, 20℃ 내지 50℃)에서는, 응축기 내의 증기가 트랩 내의 증기보다 이미 더 저온이기 때문에, 증기가 응축기로부터 트랩으로 흐르는 것은 불가능하므로, 트랩은 기능을 할 수 없게 된다. 개시되어 있는 트랩은 그 단점 때문에 매우 제한된 온도 범위에서만 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 선행 기술의 단점과 결점이 없으며, 흡착식 냉동기의 연속적인 작동을 허용하는 수단을 제공하는 것이다.
이 목적은 독립청구항에 의해 달성된다. 종속 청구항으로부터 유리한 실시예가 안출된다.
선행 기술의 단점과 결점이 없는 흡착식 냉동기를 위한 진공 용기를 사용할 수 있게 되었다는 것은 매우 놀라운 일이었다. 진공 용기는 구형 흡착식 냉동기를 저렴하게 개조할 수 있는 간단하며 저렴한 장치이다. 또한, 이질 가스를 방출하기 위해, 진공 펌프, 바인더 또는 언급할 수 있는 모든 에너지 손실도 필요하지 않다. 흡착식 냉동기를 연속적으로 계속 작동시키면서 이질 가스를 방출할 수 있지만, 용기내에 특정 전압력이 우세할 때까지 용기 내에 이질 가스를 수집한 다음, 그 이후에만 용기로부터 가스를 제거하는 것이 유리할 수도 있다. 그에 따라 구현되는 유닛의 자가 배출로 인해 유지 보수 부담을 크게 경감할 수 있다.
본 발명에 따른 진공 용기는 증기가 통과할 수 있도록 개방되며 흡착식 냉동기의 응축기 유닛에 연결되는 연결 수단을 갖는다. 또한, 상기 용기는 배출 메커니즘과 적어도 하나의 냉각 요소를 가지며, 상기 연결 수단은 유체의 흐름을 차단 또는 조절하기 위한 적어도 하나의 구성요소를 구비한다.
상기 진공 용기는 본 발명에 있어서 불활성 가스 트랩이라고도 할 수 있다. 특히, 이는 흡착식 냉동기에 연결되어 있고 그 내부에 불활성 가스가 수집되는 외부 용기를 나타낸다. 상기 용기는 특히 생산되는 이질 가스의 전량을 고려하여 설계될 수 있으며, 규칙적이거나 불규칙적인 간격으로 용기를 비우는 것이 바람직할 수도 있다. 용기 내에 존재하는 이질 가스 또는 불활성 가스를 여러 가지 방법으로 용기로부터 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 배출 메커니즘에 진공 펌프를 연결하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 배출 메커니즘은, 예컨대, 밸브로서, 특히 과압 밸브 또는 방출 밸브 또는 압력 조절식 플랩 밸브(예컨대, 체크(non-return) 밸브)로서 설계될 수 있다. 그러나, 상기 용기에 가열 요소가 마련된 것이 바람직할 수도 있다. 제거할 이질 가스와 함께 용기로 유입되는 냉매를 가열 요소로(예컨대, 전기 히터로) 100℃ 이상의 온도로 가열할 수 있다. 배출 장치를 과압 밸브로 구현하는 경우, 어떠한 추가적인 조치를 취하지 않고 이질 가스를 방출할 수 있다.
응축기 유닛과 용기 사이의 연결(연결 수단)에 배열되는 구성요소는 관통 밸브, 코너 밸브, Y자형 밸브, 솔레노이드 밸브, 역류 방지 밸브 또는 플로트(float)로 이루어진 군으로부터 바람직하게 선택된다. 상기 구성요소는 파이프 속에 바람직하게 통합되며, 유동 단면의 국소적인 수축을 유발한다. 자신의 기하학적 형상에 따라 분류될 수 있는 여러 밸브들이 연결 수단 속에 유리하게 통합될 수 있다. 밸브의 사용을 통해 공칭 폭을 변화시킴으로써, 연결 수단에서의 유량을 정확하고 정밀하게 투여할 수 있으며, 연결 수단을 주변으로부터 안정적으로 밀봉할 수도 있다. 상기 밸브는 손으로, 매체로, 기계로 또는 전자기적으로 작동될 수 있다.
응축기 유닛과 용기 사이의 연결 수단에 배열되는 밸브는 용기 공동 내에서보다 응축기 유닛 내에서 더 높은 압력이 우세하는 즉시 밸브를 개방하는 제어 유닛을 구비하는 것이 바람직하다. 구성 요소를 플로트로 설계하는 경우, 플로트가 장착된는 개구를 안정적으로 폐쇄하기에 충분할 정도로 플로트의 중량이 무거워야 한다. 플로트는 용기를 충전하는 작동 유체의 증기에 의해 리프팅된다. 플로트는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱으로 제조될 수 있다.
연결 수단은 적어도 파이프이거나 관통 개구인 것이 바람직하다. 바람직하게, 파이프는 형상 결합 또는 물리적 접합 방식으로 응축기 유닛 및 용기에 연결된다. 바람직하게, 형상 결합 연결은 서로 맞물리는 적어도 2개의 연결 파트너를 구비함으로써 형성된다. 형상 결합 연결은 나사, 리벳, 핀 또는 클램프를 포함한다. 파이프는 나사 또는 리벳 및 대응하는 가스켓에 의해 용기와 흡착식 냉동기의 구성요소에 연결될 수 있다.
또한, 파이프는 물리적 접합제에 의해 용기와 응축기 유닛에 장착될 수 있다. 물리적 접합 연결은 원자 또는 분자의 힘에 의해 함께 유지된다. 그와 동시에, 이들은 파괴하여야만 분리될 수 있는 비분리형 연결이다. 물리적 접합 연결은 납땜, 용접 또는 접착제 접착을 포함한다.
또한, 응축기 유닛과 용기 사이에 오직 하나의 개구만 배치되는 것이 바람직하다. 바람직하게, 상기 개구 속에는 유체의 흐름을 차단 또는 조절하기 위한 구성요소가 통합된다.
유리하게, 응축기로부터의 증기 및/또는 액체 유체를 포함하는 유체는, 증기가 통과할 수 있도록 개방되는 용기와 응축기 유닛 사이의 연결에 의해 파이프를 통해 응축기로부터 용기로 흐른다. 본 발명에 있어서 유체는 특히 기체 또는 액체를 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서 유체라고도 할 수 있는 냉매는 응축기 내에서 증기와 액체로서 존재한다. 가스의 흐름이 밸브, 특히 역류 방지 밸브 또는 플로트에 의해 조절되도록, 가스상 냉매 및 이질 가스가 연결 수단을 통해 응축기 유닛으로부터 용기로 흐르는 것이 바람직하다. 여기서, 구성요소를 수동으로 또는 자동으로 또는 자가 조절 방식으로 작동시킬 수 있다. 그러나, 구성요소가 수동으로 또는 자동으로 조절되는 것이 바람직할 수도 있다. 예컨대, 구성요소가 흡착식 냉동기의 특정 작동 지점에서 항상 개방되는 것이 유리할 수 있다.
당업자는 작동 지점이 기술 장치, 바람직하게는 수착기, 특히 바람직하게는 흡착식 냉동기 또는 흡착식 가열기의 특성맵 또는 특징 곡선의 특정 지점을 의미할 수 있으며, 시스템 특성과 우세한 외부 영향 및 파라미터에 기초하여 가정할 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 예에는 히트 싱크 또는 열원의 온도 또는 탈착기 라인 또는 증발기 내의 재냉각 회로의 총 체적 흐름이 포함된다.
진공 용기를 보편적으로 사용할 수 있고 여러 가지 설치 구조에 적합하도록 구성할 수 있다는 것은 매우 놀라운 일이었다. 유리하게, 용기는, 예컨대, 2개의 흡착기를 이용한 단일 챔버 시스템을 위해, 또는 흡착식 냉동기의 오직 하나의 흡착기만을 각각 가진 듀얼 챔버 또는 다중 챔버 시스템을 위해 사용될 수 있다. 또한, 용기는 다른 유형의 수착기에 대해 쉽고 신속하게 적합하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 냉동기의 설비를 크게 변경할 필요가 없다. 바람직하게, 본 발명에서의 플랜트 구성은 기계의 구성, 즉, 예컨대, 기계의 구성요소의 내부 유압 연결, 냉동측 구성요소의 내부 연결 또는 기계의 변형된 기본 설계(예컨대, 흡착기의 수, 증발기의 작동, 응축기의 작동 등)를 의미한다.
특히, 본 발명에서의 파이프는 일반적으로 그 단면적보다 길이가 훨씬 더 큰 세장형 중공체를 나타낸다. 파이프는 직사각형 또는 타원형의 단면 또는 심지어 다른 단면을 가질 수도 있다. 파이프는 0 내지 2m의 길이를 갖는 것이 바람직하지만, 0m 내지 1m의 길이가 특히 유리하다. 파이프는 응축기 유닛과 용기에 간단하게 연결될 수 있다. 본 발명에 있어서, 파이프가 단지 응축기 유닛과 용기 사이의 개구로서 존재하도록, 파이프를 짧게 설계하는 것이 유리할 수도 있다. 이는 매우 콤팩트한 시스템에서 특히 유리할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이는 선행 기술에 개시되어 있다. 따라서, 본 발명에서의 연결 수단은, 액체 및/또는 가스상 냉매 및/또는 이질 가스의 질량 유량이 통과할 수 있는 특히 적어도 하나의 파이프, 하나의 개구 또는 통로를 포함한다.
바람직하게, 파이프는 금속, 플라스틱 및/또는 세라믹 물질로 제조된다. 바람직한 변형예로서는 강, 스테인리스강, 주철, 구리, 황동, 니켈 합금, 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 플라스틱, 플라스틱과 금속의 화합물(복합 파이프), 유리와 금속의 화합물(에나멜) 또는 세라믹이 포함된다. 또한, 억지 끼워 맞춤 및/또는 물리적 접합 방식으로 다수의 파이프를 함께 결합하는 것이 바람직할 수도 있다. 억지 끼워 맞춤은 인장 링, 주조 부품, 곡선형 파이프 세그먼트, 나사 또는 리벳을 포함한다. 물리적으로 접합은 접착, 용접, 납땜 또는 가황을 포함한다. 우수한 열 전도성 때문에, 구리 또는 알루미늄이 파이프 재료로서 유리하게 사용되지만, 스테인리스 강은 정적 및 동적 강도 값이 높고 내식성이 높기 때문에, 스테인리스강을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 플라스틱, 예컨대, 폴리염화비닐로 제조된 파이프가 특히 경량이며 가요성이 있으므로, 흡착식 냉동기의 중량을 줄일 수 있다. 구조 세라믹 물질을 포함한 세라믹 물질은 안정성이 높고 수명이 길다. 여러 가지 물질의 특성이 이러한 방식으로 조합될 수 있기 때문에, 여기에 나열된 물질들의 조합이 특히 유리하다. 바람직한 물질들은 높은 온도 또는 변화하는 압력에 대해 안정적이기 때문에, 파이프 및/또는 흡착식 냉동기의 높은 기술적 제조 요건을 충족시킨다.
바람직하게, 진공 용기는 금속으로도 제조된다. 이러한 방식으로, 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위해, 높고 가변적인 압력을 견딜 수 있는 저렴한 수단을 이용할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
진공 용기를 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위해 사용할 수 있다는 것은 매우 놀라운 일이었으며, 상기 진공 용기는 흡착식 냉동기의 증발기/응축기 유닛에 연결되고, 상기 용기는 밸브를 구비한 연결 수단, 배출 메커니즘 및 적어도 하나의 냉각 요소를 포함한다. 특히, 진동 용기의 냉각을 통해, 응축기 유닛으로부터 이질 가스를 효율적으로 "흡인"하는 불활성 가스 트랩을 이용할 수 있다. 진공 용기의 냉각만으로 응축기로부터 이질 가스의 방출이 가능하다는 것이 밝혀졌다. 용기의 냉각을 통해, 높은 주변 온도에 의해 기능이 제한되지 않는 보편적으로 사용가능한 수단을 이용할 수 있다. 더욱이, 사전 가열로 인해, 예컨대, 흡착식 냉동기의 설계 하우징 아래의 상승된 온도로 인해, 용기 자체를 응축기 온도 이상의 온도인 것으로 가정했기 때문에, 용기를 냉각하지 않음으로써, 불활성 가스가 응축기로부터 용기로 흐르도록 보장할 수 있음이 밝혀졌다. 따라서, 용기 내의 압력이 응축기 유닛 내의 압력보다 선택적으로 더 높을 것이며, 불활성 가스가 응축기로부터 용기로 흐르지 않을 것이다.
진공 용기는 용기의 온도를 응축기의 온도와 동일하거나 유사한 온도보다 낮은 온도로 바람직하게 유지하는 냉각 요소를 갖는다. 당업자는 흡착식 냉동기의 유닛들의 온도가 흡착식 냉동기의 유닛에서 우세한 압력과 상관 관계가 있다는 것을 이해할 것이다. 용기 또는 흡착시 냉동기 내에서 불활성 가스의 농도가 상승하면, 온도와 압력 간의 상관 관계를 선택적으로 확립할 수 있다. 또한, 당업자는 압력 강하가 온도 강하를 추종한다는 것을 이해할 것이다. 특히, 용기 내의 불활성 가스 때문에 온도가 응축기 내의 온도와 동일하거나 유사하게 되도록, 응축기 내의 압력보다 낮은 압력이 진공 용기 내에서 우세한 것이 바람직하다. 당업자에게는 "유사한" 온도를 결정하는 것이 간단할 것이다. 본 발명에서 "유사한" 온도는, 특히, 응축기와 용기 간의 온도차가 40℃ 이하, 바람직하게는 20℃ 이하, 특히 바람직하게는 5℃ 이하일 때, 발생한다.
응축기 내에서보다 용기 내에서 낮은[원문대로는: 더 낮은] 압력이 우세한 것이 바람직하다. 이로 인해 불활성 가스가 응축기로부터 용기로 흐르도록 보장할 수 있다. 바람직하게, 압력 감소는 진공 용기를 냉각함으로써 이루어지며, 압력, 특히 응축기 내의 온도를 증대시키는 것이 바람직할 수도 있다. 이는 응축기로부터 열이 덜 소실된다는 사실로 인해 유리하게 실현될 수 있다. 또한, 응축기 내의 압력이 높을 때, 특히 진공 용기 내의 압력보다 높을 때, 용기와 응축기 사이의 연결 수단이 개방되는 것이 바람직할 수 있다. 당업자는 흡착식 냉동기가 여러 작동 모드를 가질 것이며, 냉동기 내에서 다른 시점에는 다른 압력이 우세할 것이라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 용기와 응축기 간의 압력차가 높거나 심지어 최고일 때, 불활성 가스가 응축기 유닛으로부터 제거되면 유리하다. 본 발명에서의 최고 압력차는 압력 피크라고도 할 수 있다. 압력 피크는 당업자가 흡착식 냉동기에서 익숙한 고압을 의미하며, 바람직하게는 흡착식 냉동기의 하나의 유닛에서 주기적으로 재발하며, 흡착식 냉동기의 각 상들(예컨대, 흡착, 탈착, 응축 또는 증발)과 상관 관계가 있다.
당업자는 냉각 수단을 이해하고 있을 것이다. 냉각 요소 또는 냉각 수단은 바람직하게 다음과 같은 사항을 포함한다.
- 응축기로부터의 응축물(즉, 액체 냉매)에 의한 냉각, 특히, 응축기로부터 용기로 액체 냉매가 통과하여 흐르는 응축기와 용기 사이의 다른 연결 수단에 의한, 바람직하게는,
*냉매가 응축기로부터 열교환 요소로(특히, 열교환기로) 전송되도록, (열교환 요소, 예컨대, 파이프 코일에 의한) 외부적인 냉각 및/또는,
*내부적인 냉각(응축기로부터 용기로 연결 수단을 통한 액체 냉매의 공급),
- 팬에 의한 냉각
- 용기와 증발기 간의 연결 수단에 의한 연결(증발기는 흡착식 냉동기에서 가장 차가운 영역이다),
- 특히, 용기 상에 또는 용기 부근에 배치되는 펠티어 소자,
- 환류 냉각 회로(흡착기와 응축기를 재냉각하기 위한 외부 수회로)에 대한 용기의 열전달 연결,
- 흡착식 냉동기의 냉동기 사이클(증발기 사이클)에 대한 열전달 연결,
- 당업자에게 익숙하고 에너지를 필요로 하는 "능동적" 냉동 생성 유닛, 특해 액체 냉각기, 공조기 또는 다른 냉각 장비.
바람직하게, 흡착식 냉동기의 재냉각 회로 또는 냉동 회로 간의 열전달 연결은 열교환기를 통해 실현될 수 있으며, 이에 따라, 재냉각 회로 또는 냉동 회로로부터의 저온 열전달 매체가 용기와 열전달 접촉 또는 연결되고, 상기 열 매체(가열 매체 유체)는, 예컨대, 용기 상에 또는 용기 부근에 배치된 열교환기를 통과한다. 또한, 액체 냉매가 위치된 응축기 유닛의 영역에 용기가 연결되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 액체 응축물이 통과하는 적어도 하나의 추가적인 연결 수단이 용기와 응축기 유닛 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 그리고, 액체 냉매는 이 연결 수단, 예컨대, 파이프를 통해 용기로 흘러 용기를 냉각할 수 있다. 또한, 액체 냉매가 응축기 유닛으로부터 외부 열교환기(예컨대, 나선형 파이프)로 반송되어 용기를 냉각하는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 용기는 흡착식 냉동기의 증발기 유닛에 대해 연결된다. 당업자는 흡착식 냉동기에서의 최저 온도가 증발기 유닛에서 발생한다는 사실을 이해할 것이다. 진공 용기의 효과는, 예컨대, 열전도 요소로서 설계될 수 있는 연결로 인해 가능하다.
다른 양태에서, 본 발명은 적어도 하나의 흡착기/탈착기 유닛, 증발기 응축기 유닛 및 진공 용기를 포함하는 흡착식 냉동기에 관한 것으로, 응축기 유닛과 진공 용기 사이에 증기가 통과할 수 있도록 개방되는 연결 수단이 존재하고, 상기 용기는 적어도 하나의 냉각 요소를 갖는다. 당업자는 전술한 구조 유닛들 중 어느 것을 흡착식 냉동기의 유형에 따라 사용하여야 하는지를 이해할 것이다. 전술한 목록은 흡착식 냉동기의 유형에 따라 개별 유닛들로부터 조합될 수 있는 구조 유닛의 그룹을 나타낸다. 당업자는 개별 구성요소의 선택과 그들이 조합되는 방식에 대해 익숙할 것이다.
흡착식 냉동기의 바람직한 실시예에서, 용기와 응축기 유닛 사이에는 2개의 연결 수단이 존재한다. 이에 따라, 응축기 유닛으로부터 용기로 가스상 이질 가스와 냉매가 운반될 뿐만 아니라, 응축기 유닛으로부터 용기로 액체 냉매가 흐르는 것이 바람직하다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 용기 내에는 가열 요소에 의해 가열될 수 있는 액체 냉매가 존재하며, 이에 따라, 이질 가스가 용기로부터 방출될 수 있다. 또한, 응축기 유닛과 용기 사이에 개방된 연결이 존재하며, 용기가 냉각될 때 증기가 트랩에서 응축된다.
다른 양태에서, 본 발명은 적어도 하나의 흡착기/탈착기를 포함하는 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위한 방법에 관한 것이다. 진공 용기를 여러 방식으로 조절할 수 있다는 것은 놀라운 일이었다. 예컨대, 이질 가스는 조절된 솔레노이드 밸브 또는 자가 조절식 과압 밸브에 의해 용기로부터 방출된다. 그러나, 용기로의 이질 가스의 도입이 임의의 원하는 시점에 가능하거나, 심지어 응축기 유닛 내의 압력이 최고일 때도 발생할 수 있다. 당업자는 흡착식 냉동기가 여러 작동 모드를 갖고, 유닛들에서 다른 압력이 우세하다는 것을 이해할 것이다.
유닛, 하나의 증발기/응축기 유닛, 및 적어도 하나의 냉각 요소를 가진 하나의 진공 용기는 다음의 단계들을 포함한다.
a. 응축기 유닛의 온도보다 낮거나, 동일하거나 유사한 온도로 냉각 요소로 용기를 냉각하는 단계,
b. 탈착기 유닛으로부터 응축기 유닛으로 가스상 냉매를 도입하는 단계이며, 상기 냉매는 응축기 유닛에서 적어도 부분적으로 응축되며, 상기 불활성 가스가 응축기에서 처음 수집되는, 가스상 냉매 도입 단계,
c. 유체를 흐름을 차단 또는 조절하기 위해 응축기 유닛과 진공 용기 사이에 배열된 구성요소를 개방하여, 이질 가스와 가스상 냉매가 응축기 유닛으로부터 진공 용기로 흐르도록 하는 단계.
"휴지" 상태에서는 둘 다 동일한 압력을 갖지만, 응축기 유닛과 진공 용기가 유사한 온도이고, 흡착식 냉동기의 작동 중에 주기적인 압력이 피크일 때, 용기가 응축기 유닛으로부터 불활성 가스를 제거할 수 있다는 것은 놀라운 일이었다.
응축기 유닛 내의 증기압으로 인해 구성요소가 수동으로 또는 자동으로 개방된다면 유리할 수 있다. 이러한 방식으로, 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거할 때 상을 조절할 수 있다. 바람직하게, 상기 용기는 가열 수단(예컨대, 전기 히터 또는 펠티어 소자)에 의해 가열되며, 이에 따라, 배출 장치가 용기 내의 전압력으로 인해 수동으로 또는 자동으로 개방되며, 불활성 가스가 용기 외부로 흐르게 된다.
흡착식 냉동기의 정상 작동시 응축기 유닛 내의 압력이 피크일 때, 구성요소의 개방이 발생하는 것이 바람직하다. 당업자는 흡착식 냉동기가 특히 여러 가지 상들로 작동할 때 냉동기의 유닛들 내에 다른 압력들이 우세할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 응축기 유닛 내의 압력이 높은 압력 피크에서 구성요소가 개방된다면, 또는 구성요소가 자동으로 또는 자가 조절 방식으로 개방되고 불활성 가스가 응축기로부터 용기로 흐른다면, 바람직할 것이다.
또한, 응축기가 (예컨대, 열 소실 감소로 인해) 일시적으로 가열됨으로써, 더 큰 압력 피크가 발생할 수는 있어도, 응축기로부터 용기로 불활성 가스의 개선된 주입으로 이어진다면, 유리할 수 있다. 응축기 유닛에서의 승온으로 인해, 압력도 증가하므로, 구성요소가 개방되면, 불활성 가스가 응축기로부터 용기로 흐른다.
진공 용기에 수집된 불활성 가스가 용기를 배기함으로써 제거되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이를 위해 진공 펌프가 용기의 배출 장치에 연결될 수 있다.
이하, 도면을 예로서 참조하며, 본 발명을 설명하지만, 본 발명이 이 예에 한정되는 것은 아니다.
도 1의 A 내지 C는 진공 용기의 바람직한 실시예를 도시하고 있다.
도 2는 응축기 유닛과 진공 용기의 실시예를 도시하고 있다.
도 3은 진공 용기와 바람직한 흡착식 냉동기를 도시하고 있다.
도 4는 증발기 유닛과 진공 용기 사이의 연결과 바람직한 흡착식 냉동기를 도시하고 있다.
도 5는 진공 용기 주변의 파이프 코일과 바람직한 흡착식 냉동기를 도시하고 있다.
도 6은 하우징과 바람직한 흡착식 냉동기를 도시하고 있다.
도 1의 A 내지 C 및 도 2는 응축기 유닛과 진공 용기의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 응축기 유닛(8)과 진공 용기(1)는 진공 상태이다. 가스상 냉매 이외에, 응축기 유닛(8)은 불활성 가스도 수용하고 있다. 진공 용기(1)는 일 실시예에서 액체 냉매(7)와 수증기만을 수용하고 있다(불활성 가스를 최소량 수용하거나 전혀 수용하고 있지 않다). 밸브(2)에 대한 연결 수단이 개방되면, 증기 형태의 냉매와 함께 불활성 가스가 진공 용기(1)로 흐른다. 이를 위해 진공 용기와 응축기 유닛(8) 간의 압력차가 유리하다. 바람직하게, 압력차는 냉각 요소(4)로 진공 용기를 냉각시킴으로써 구현된다.
진공 용기(1)로부터 이질 가스를 제거하고자 하는 경우, 연결 수단이 밸브(2)에 의해 바람직하게 폐쇄되고, 진공 용기(1)는 특히 가열 요소로 가열된다. 진공 용기(1) 내의 압력이 대기압 이상이 되면, 배출 장치(3)가 개방됨으로써, 수증기와 불활성 가스가 주변으로 흐르게 된다. 진공 용기를 냉각하기 위한 또 다른 방안은 밸브(2, 6)로 연결 수단을 개방하는 것이다. 액체 냉매는 밸브(6)를 통해 연결 수단을 통과하여 진공 용기(1)로 흐르고 증발하여, 밸브(2)를 통해 연결 수단을 통과하여 다시 응축기 유닛(8)으로 흐른다. 이러한 방식으로 진공 용기(1)가 냉각된다. 또한, 응축기 유닛으로부터 저온 냉매를 도입함으로써 용기(1)가 추가적으로 냉각되도록 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 이를 위해 응축기 유닛과 진공 용기(1) 사이에 연결이 있을 수 있다.
도 3은 진공 용기와 바람직한 흡착식 냉동기를 도시하고 있으며, 도 4는 흡착식 냉동기와, 흡착식 냉동기의 증발기 유닛에 대한 연결을 도시하고 있다. 도 5는 용기 주변의 파이프 코일의 배열을 도시하고 있다. 바람직하게, 흡착식 냉동기(12)는 응축기 유닛(8), 흡착기 유닛(9), 탈착기 유닛(10) 및 증발기 유닛(11)을 갖는다. 진공 용기(1)는 흡착식 냉동기(12)의 응축기 유닛(8)으로부터 이질 가스를 제거한다. 이질 가스는 가열 요소에 의해 진공 용기(1)로부터 제거될 수 있으며, 용기(1) 내부가 과압에 도달하면 불활성 가스가 배출 메커니즘(3)을 통해 방출된다. 바람직하게, 진공 용기(1)는 제어 밸브 또는 역류 방지 밸브를 구비한 연결 수단(2)을 통해 응축기 유닛(8)에 연결된다. 불활성 가스는 흡착식 냉동기(12)의 작동 중에 응축기 유닛(8)에 주로 수집된다.
진공 용기(1)와 응축기 유닛(8) 사이의 연결 수단(2)의 밸브가 개방되면, 불활성 가스가 용기(1)와 응축기 유닛(8)의 전체 체적에 걸쳐 분산됨으로써, 응축기 유닛(8) 내의 불활성 가스 농도는 감소하는 반면, 그와 동시에 용기(1) 내의 불활성 가스 농도는 증가한다. 바람직하게, 응축기 유닛(8)의 온도가 진공 용기(1)의 온도보다 높기 때문에, 응축기 유닛(8)과 진공 용기(1) 사이에 압력차가 또한 존재한다. 이로 인해, 응축기 유닛(8)으로부터 진공 용기(1)로 증기의 흐름이 생성된다. 이러한 흐름을 통해 더 많은 불활성 가스가 진공 용기(1)로 강제됨으로써, 용기(1) 내에서 이질 가스의 농도가 더욱 증가한다.
증기 흐름의 강도는 용기(1)에 대한 응축기(8)의 압력비 및 용기(1)에 대한 응축기(8)의 체적비와 같은 다양한 파라미터에 따라 좌우된다. 증기 흐름을 강화하기 위해, 응축기(8) 내의 작동 압력을 간단하게 증대시킬 수 있다. 이는 여러 가지 방법으로 가능하며, 예컨대, 재냉각 체적 흐름을 스로틀링하거나 응축기(8)의 능동 가열로 가능하다. 그러나, 이러한 압력의 증가는 항상 진공 범위 내에서 유지되지만, 냉각 요소(4)로 진공 용기(1)를 냉각하여 용기(1)의 온도를 응축기 유닛의 온도 이하로, 그와 동일하게 또는 그와 유사하게 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 구성요소(예컨대, 밸브)를 선택적으로 가진 연결 수단(13)이 진공 용기(1)와 증발기 유닛(11) 사이에 마련되면 유리할 수 있다. 증발기 유닛(11)의 압력이 용기(1)의 압력보다 낮기 때문에, 용기(1)와 증발기(11) 사이가 연결되면, 용기(1) 내에 존재하는 액체 냉매(7)가 증발하게 된다. 이 가스상 냉매는 증발기로 흐른다. 이러한 증발 과정에서, 냉매는 용기(1)로부터 열 에너지를 취하여 용기를 냉각시킨다.
용기와 열전도 접촉하고 있는 열교환 요소로 응축기(8)로부터 액체 냉매를반송함으로써, 용기(1)의 냉각이 구현될 수도 있다. 즉, 냉각 요소가 열전도 복합체 또는 열교환기라고도 할 수 있는 열전도 요소 또는 열교환 요소인 것이 바람직하다. 열교환기의 예에는, 특히, 표면적이 넓고 용기 상에 장착되는 장치(예컨대, 파이프 코일)가 포함된다. 당업자는 그러한 열교환기에 익숙하다. 도 5는 하나의 그러한 파이프 코일(14)을 도시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 파이프 코일(14)은 용기(1) 상에 배열되며, 바람직하게, 응축기(8)로부터의 액체 냉매가 흐른다. 액체 냉매는 파이프 코일(14)로부터 증발기 유닛(11)으로 반송될 수 있으며, 이에 따라, 응축기 유닛(8)과 증발기(11) 사이의 연결이 응축물 재순환으로서의 기능을 할 수 있다.
다음 단계는, 용기 내에 충분한 불활성 가스가 수집되고 특정 기간 이후에, 용기(1)로부터 불활성 가스를 제거하는 것이다. 이는, 예컨대, 용기를 가열하거나 진공 펌프에 의해 구현된다. 가열에 의해 대기압에 비해 과압이 용기(1) 내에 생성된다. 그 다음, 배출 장치(3)를 통해 가스상 냉매와 불활성 가스를 주변으로 제거할 수 있다. 이 과정 중에 용기(1)와 응축기(8) 사이의 연결은 차단됨이 바람직하다. 이 단계 이후, 용기(1)가 (능동적으로 또는 수동적으로) 냉각되고, 공정이 반복될 수 있다. 방법의 빈도는 시스템 기간의 설계에 따라 좌우된다.
용기(1)에 수집된 액체 냉매(7)를 다양한 수단으로 제거할 수 있다. 예를 들어, 액체 냉매는 용기(1)의 가열로 인해 증발된 다음 응축기(8)에서 응결될 수 있다. 또 다른 가능성은 응축기(8)와 용기(1) 내의 액체 냉매(7)의 섬프(sump) 간의 연결을 통해 액체 냉매(7)를 재순환시키는 것이다. 용기(1)에 수집되는 액체 냉매(7)의 양이 매우 작아지도록, 응축기(8) 옆에 용기(1)를 배치하는 것도 가능하다.
도 6은 하우징과 함께 앞에서 나타낸 것과 유사한 흡착식 냉동기를 도시하고 있다. 실온이 단지 대략 30℃ 이하인 경우에도, 흡착식 냉동기(12)가 배치된 하우징(15) 아래에서는 대략 60℃ 이상의 온도(도 6 참조, 하우징 T=)가 우세할 수 있음이 밝혀졌다. 이 온도들은 오직 예시를 위해 사용되었고, 단지 예로서 제시되었을 뿐이다. 본 발명은 이 온도들에 한정되지 않는다. 용기(1)는 흡착식 냉동기의 외부이기는 하지만 하우징(15) 아래에 배열되었기 때문에, 하우징(15)보다 낮은 온도일 것이다. 응축기 유닛(8)의 온도(도 6 참조, 응축기 T=)가, 예컨대, 대략 40℃인 경우, 응축기(8) 내의 압력이 용기(1) 내의 압력보다 낮기 때문에, 불활성 가스가 응축기(8)로부터 용기(1)를 흐를 수 없다. 이러한 경우는 선행 기술에 개시된 장비 또는 방법으로 해결할 수 없으므로, 냉동기로부터 불활성 가스를 제거할 수 없다. 그러나, 본 발명에 따르면, 용기(1)가 냉각됨으로써, 바람직하게, 용기(1) 내의 압력이 응축기(8) 내의 압력보다 항상 낮고, 흡착식 냉동기로부터 불활성 가스의 방출과 흡착식 냉동기의 일정한 작동이 보장된다.
1: 진공 용기
2: 응축기 유닛에 대한 연결 수단
3: 배출 메커니즘
4: 냉각 요소
5: 증발기 유닛에 대한 연결 수단
6: 응축기 유닛에 대한 추가적인 연결 수단
7: 액체 냉매
8: 응축기 유닛
9: 흡착기 유닛
10: 탈착기 유닛
11: 증발기 유닛
12: 흡착식 냉동기
13: 증발기 유닛에 대한 연결 수단
14: 파이프 코일
15: 하우징

Claims (17)

  1. 흡착식 냉동기를 위한 진공 용기에 있어서,
    상기 진공 용기는 증기가 통과할 수 있도록 개방되는 연결 수단을 통해 흡착식 냉동기의 응축기 유닛에 연결되고, 상기 용기는 배출 메커니즘과 적어도 하나의 냉각 요소를 가지며, 상기 연결 수단은 유체의 흐름을 차단 또는 조절하기 위한 적어도 하나의 구성요소를 구비하는 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 요소는,
    a. 응축기로부터의 응축물에 의한, 특히 ⅰ. 열교환 요소에 의한 또는 ⅱ. 응축기 유닛으로부터 진공 용기로 액체 냉매를 도입하는 것에 의한 냉각;
    b. 냉각 팬;
    c. 증기가 통과할 수 있도록 개방되는, 흡착식 냉동기의 증발기 유닛과 진공 용기 간의 연결;
    d. 펠티어 소자;
    e. 흡착식 냉동기의 재냉각 회로와 진공 용기의 열교환 연결;
    f. 흡착식 냉동기의 냉매 사이클에 대한 열전달 연결;
    g. 능동 냉각 장치로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구성요소는 관통 밸브, 코너 밸브, Y자형 밸브, 솔레노이드 밸브, 역류 방지 밸브 또는 플로트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소는 수동으로 또는 자동으로 조절되거나 자가 조절되는 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출 메커니즘은 밸브로서, 특히 과압 밸브 또는 방출 밸브로서 설계된 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기 상에 가열 요소가 구비된 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기와 응축기 유닛 사이에 적어도 하나의 추가적인 연결 수단이 제공되고, 이것을 통해 액체 응축물이 유동하는 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 수단은 파이프 또는 관통 개구인 것을 특징으로 하는
    진공 용기.
  9. 적어도 하나의 흡착기/탈착기 유닛, 하나의 증발기/응축기 유닛, 및 제 1 항 내지 제 8 항에 따른 하나의 진공 용기를 포함하는 흡착식 냉동기에 있어서,
    상기 응축기 유닛과 진공 용기 사이에 증기가 통과할 수 있도록 개방되는 연결 수단이 제공되고, 상기 용기는 적어도 하나의 냉각 요소를 가진 것을 특징으로 하는
    흡착식 냉동기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 용기와 증발기 유닛 사이에 연결 수단이 제공된 것을 특징으로 하는
    흡착식 냉동기.
  11. 적어도 하나의 흡착기/탈착기 유닛, 하나의 증발기/응축기 유닛, 및 적어도 하나의 냉각 요소를 가진 하나의 진공 용기를 포함하는 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위한 방법으로서,
    a. 용기를 냉각 요소에 의해 응축기 유닛의 온도보다 낮거나, 동일하거나 유사한 온도로 냉각하는 단계,
    b. 탈착기 유닛으로부터 응축기 유닛으로 증기 형태의 냉매를 도입하는 단계이며, 상기 냉매는 응축기 유닛에서 적어도 부분적으로 응축되며, 상기 불활성 가스가 응축기에서 수집되는, 냉매 도입 단계,
    c. 유체를 흐름을 차단 또는 조절하기 위해 응축기 유닛과 진공 용기 사이에 위치한 구성요소를 개방하여, 이질 가스와 증기 형태의 냉매가 응축기 유닛으로부터 진공 용기로 유동하도록 하는 단계를 포함하는
    이질 가스 제거 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 흡착식 냉동기의 정상 작동시 응축기 유닛 내의 압력이 피크일 때, 개방이 발생하는
    이질 가스 제거 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 응축기는 일시적으로 가열되는
    이질 가스 제거 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소는 수동으로 또는 자동으로, 또는 자가 조절 방식으로 개방되는
    이질 가스 제거 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기가 가열 수단에 의해 가열되고, 배출 메커니즘이 용기 내부에서 우세한 전압력에 의해 수동으로 또는 자동으로 개방되어 불활성 가스가 용기 외부로 유출되는
    이질 가스 제거 방법.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 용기에 수집된 불활성 가스가 용기를 배기함으로써 제거되는
    이질 가스 제거 방법.
  17. 이질 가스를 제거하기 위한 흡착식 냉동기를 위한 제 1 항 내지 제 8 항에 따른 진공 용기의 사용으로서,
    상기 진공 용기는 상기 흡착식 냉동기의 증발기/응축기 유닛에 연결되고, 상기 용기는 밸브를 구비하며 증기가 통과할 수 있도록 개방되는 연결 수단을 갖고, 상기 용기는 배출 메커니즘과 적어도 하나의 냉각 요소를 또한 갖는
    진공 용기의 사용.
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