KR20220083339A - 흡수식 냉동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉매를 증발하는 증발기, 상기 증발기에 냉수를 공급하는 냉수라인, 상기 증발기에서 증발된 냉매를 흡수액에 흡수시키는 흡수기, 상기 흡수기에서 냉매를 흡수한 상기 흡수액이 재생되는 재생기, 상기 재생기에서 상기 흡수액에서 분리된 냉매를 응축하는 응축기, 상기 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 상기 증발기로 공급하는 동결방지 배관 및 상기 동결방지 배관을 개폐하는 동결 개폐밸브를 포함한다.

Description

흡수식 냉동기 {Absorption type cooler}

본 발명은 재생기 및 이를 포함하는 흡수식 냉동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 냉수의 동결과 전열관의 파손을 방지하는 포함하는 흡수식 냉동기에 관한 것이다.

흡수식 냉동기는 석유나 가스와 같은 연료를 에너지원으로 이용하여, 흡수용액과 냉매로 이루어진 사이클을 운전하여 냉방 또는 난방을 수행할 수 있는 장치이다.

흡수식 냉동기는, 증발기에서 증발한 냉매가 흡수기에서 흡수액에 흡수되고, 냉매를 흡수한 흡수액이 재생기를 거치면서 냉매가 증발되며, 응축기를 거치면서 증발된 냉매가 응축되는 원리를 이용하여, 냉방 또는 난방을 수행할 수 있다. 흡수식 냉동기는, 재생기의 수에 따라 단효용, 2중 효용, 3중 효용 및 그 이상으로 분류할 수 있으며, 일반적으로 2중 효용 방식이 많이 사용된다.

종래에는, 운전 중 냉수 단수 발생시 증발기 냉매온도가 0℃ 이하로 내려가 증발기 전열관 내의 냉수가 동결되고 전열관이 파열되어 기내 진공이 파괴되고 증발기 내로 냉수가 유입되어 증발기가 파손되는 문제점이 존재한다.

KR 10-1997-0028253 (공개일자 : 1997.06.24) 발명의 명칭 : 흡수식냉동기

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 냉수 단수 시에 냉수가 과냉각 되어 냉수관이 파열되는 것을 방지하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 냉수 단수를 감지하면, 자동으로 재생기의 냉매 중 적어도 일부가 증발기 또는 흡수기로 공급되는 흡수식 냉동기를 제공하는 것이다.

개수를 줄여 초기 비용을 감소시키고, 에너지 효율을 향상시키는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기의 냉매를 증발기 또는 흡수기에 공급하는 배관이 배관에 설치된 밸브를 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명은 냉매를 증발하는 증발기, 상기 증발기에 냉수를 공급하는 냉수라인, 상기 증발기에서 증발된 냉매를 흡수액에 흡수시키는 흡수기, 상기 흡수기에서 냉매를 흡수한 상기 흡수액이 재생되는 재생기, 상기 재생기에서 상기 흡수액에서 분리된 냉매를 응축하는 응축기, 상기 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 상기 증발기로 공급하는 동결방지 배관 및 상기 동결방지 배관을 개폐하는 동결 개폐밸브를 포함한다.

상기 동결장비 배관의 일단은 상기 재생기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결되고, 상기 동결방지 배관의 타단은 상기 증발기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결될 수 있다.

상기 증발기는, 냉매를 상기 증발기 내부로 분사하는 냉매분사기를 포함하고, 상기 동결방지 배관의 일단은 상기 재생기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결되고, 상기 동결방지 배관의 타단은 상기 냉매분사기와 연결될 수 있다.

상기 냉수라인의 유량을 감지하는 유량감지센서를 더 포함하고, 상기 동결 개폐밸브는 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄될 수 있다.

상기 재생기는, 상기 흡수기에서 냉매를 흡수한 상기 흡수액이 1차 재생되는 제1 재생기; 및 상기 제1 재생기에서 재생된 냉매를 다시 재생하는 제2 재생기를 포함할 수 있다.

상기 동결방지 배관의 일단은 상기 제1 재생기와 상기 제2 재생기를 연결하는 배관과 연결되고, 상기 동결방지 배관의 타단은 상기 증발기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결될 수 있다.

상기 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 상기 흡수기로 공급하는 핫냉매 배관 및 상기 핫냉매 배관을 개폐하는 핫냉매 개폐밸브를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 냉수라인의 유량을 감지하는 유량감지센서를 더 포함하고, 상기 핫냉매 개폐밸브는 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄될 수 있다.

상기 냉매가 상기 흡수기, 상기 제1재생기 및 상기 제2재생기를 순환하는 제 1 사이클을 형성할 수 있다.

상기 재1 재생기는 상기 재2 재생기 보다 높은 온도에서 가동될 수 있다.

또한, 본 발명은 냉매를 증발하는 증발기; 상기 증발기에 냉수를 공급하는 냉수라인; 상기 증발기에서 증발된 냉매를 흡수액에 흡수시키는 흡수기; 상기 흡수기에서 냉매를 흡수한 상기 흡수액이 재생되는 재생기; 상기 재생기에서 상기 흡수액에서 분리된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 상기 흡수기로 공급하는 핫냉매 배관; 및 상기 핫냉매 배관을 개폐하는 핫냉매 개폐밸브를 포함한다.

본 발명은 상기 냉수라인의 유량을 감지하는 유량감지센서를 더 포함하고, 상기 핫냉매 개폐밸브는 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 냉수의 단전 시에 증발기의 과냉각을 방지하도록 재생기의 핫 냉매를 흡수기 또는 증발기로 공급하여서, 냉수가 단전되더라도, 증발기의 파손을 방지하고, 증발기 전연결 내의 냉수의 동결을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 냉수의 단전을 감지하여서, 자동으로 재생기의 냉매를 증발기 또는 흡수기로 공급하므로, 사용자가의 컨트롤 없이, 냉수 단전 시에 발생하는 증발기 파손 및 냉수 동결을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 보조흡수기 및 보조재생기의 구성을 추가하여 흡수액이 보조흡수기 및 보조재생기를 순환하는 사이클을 추가적으로 형성하여, 2개의 사이클을 동시에 형성하거나, 1개의 사이클만 형성할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동기가 완전 냉방부하 운전하는 경우의 도면.
도 3은 도 2의 X 부분의 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동기가 부분 냉방부하 운전하는 경우의 도면.
도 5는 도 4의 X 부분의 확대도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 흡수식 냉동기는 2단 흡수식 냉동기일 수 있다. 흡수식 냉동기는 증발기(1)와 흡수기(10)와 재생기와 응축기(40)와 동결방지 배관과, 동결 개폐밸브를 포함한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 흡수식 냉동기는 2단 흡수식 냉동기일 수 있다. 흡수식 냉동기는 증발기(1)와 흡수기(10)와 제1재생기(20)와 제2재생기(30)와 응축기(40)와 보조흡수기(50)와 보조재생기(60)와 고온열교환기(70)와 저온열교환기(80)와 보조열교환기(90)를 포함할 수 있다.

흡수식 냉동기는 증발기(1)에서 증발된 냉매가 흡수기(10)로 쉽게 유동되도록 증발기(1)와 흡수기(10)가 하나의 쉘인 제1쉘(2)에 구비될 수 있다. 제1쉘(2)의 내부는 액냉매가 냉수와 열교환되어 증발되는 증발영역과, 증발영역에서 이동된 기상냉매가 흡수액에 흡수되는 흡수영역이 구비될 수 있다. 쉘(2)의 내부에는 증발영역과 흡수영역을 구획하되, 증발영역의 기상냉매가 흡수영역으로 유동되는 제1엘리미네이터(4)가 배치될 수 있다.

증발기(1)는 증발영역으로 냉매를 분사하는 냉매분사기(6)와, 증발영역에 위치되고 냉매분사기(6)에서 분사된 기상냉매와 열교환되는 냉수가 통과하는 냉수관(7)을 포함한다.

흡수식 냉동기는 증발기(1)로 냉수(F)를 공급하는 냉수라인(5)을 더 포함할 수 있다. 냉수라인(5)은 증발기(1), 특히 냉수관(7)에 연결될 수 있다. 냉수라인(5)은 증발기(1)의 냉수관(7)에 연결되어 증발기(1)의 냉수관(7)으로 냉수(예를 들면, 온도 13℃)가 입수되는 냉수입수라인(5A)과, 증발기(1)의 냉수관(7)에 연결되어 증발기(1)의 냉수관(7)에서 출수된 냉수(예를 들면, 8℃)가 안내되는 냉수출수라인(5B)을 포함할 수 있다.

냉수입수라인(5A)을 통해 증발기(1)의 냉수관(7)으로 유입된 냉수는 증발기(1)의 냉매와 열교환될 수 있고, 증발기(1)의 냉매로 열을 빼앗겨 냉각될 수 있다. 상기와 같이 증발기(1)에 의해 냉각된 냉수는 냉수출수라인(5B)으로 유동될 수 있다. 냉수출수라인(5B)으로 유동된 냉수(F)는 냉수 수요처(예를 들면, 건물 등)로 공급되어 냉수 수요처를 냉방시킬 수 있다.

증발기(1)는 증발영역의 하부로 낙하된 액냉매를 냉매분사기(6)로 안내하는 펌핑유로(8) 및 펌핑유로 (8)에 설치된 냉매펌프(9)를 더 포함할 수 있다. 냉매분사기(6)에서 증발영역으로 분사된 냉매는 냉수관(7)과 열교환되어 냉수관(7)의 열을 빼앗으면서 기상냉매로 변화되고, 이러한 기상냉매는 제1엘리미네이터(4)를 통과하여 흡수영역으로 이동될 수 있다.

흡수기(10)는 증발기(1)에서 증발된 기상냉매를 흡수액에 흡수시키는 것으로서, 흡수영역으로 흡수액을 분사하는 흡수액분사기(16)와, 흡수영역에 위치되고 냉각수가 통과하는 냉각수관(17)을 포함한다.

증발영역에서 흡수영역으로 이동된 기상냉매는 흡수액분사기(16)에서 분사된 흡수액에 흡수될 수 있고, 기상냉매가 흡수액에 흡수될 때 발생된 열은 흡수기(10)의 냉각수관(17)을 통과하는 냉각수로 전달될 수 있다.

재생기는 흡수기에서 냉매를 흡수한 흡수액을 재생한다 재생기는 흡수기에서 냉매를 흡수한 흡수액이 1차 재생하는 제1 재생기(20)와 제1 재생기(20)에서 재생된 상구 흡수액이 다시 재생하는 제2 재생기(30)를 포함할 수 있다. 재1 재생기는 재2 재생기 보다 높은 온도에서 가동될 수 있다.

흡수액분사기(16)에서 분사된 흡수액(C)은 흡수영역에서 기상냉매를 흡수하여 희용액으로 바뀔 수 있고, 이후 제1재생기(20)로 이동되어 제1재생기(20)에서 냉매와 1차 분리될 수 있다.

흡수식 냉동기는 제1재생기(20)에서 흡수액과 분리된 냉매 및 보조재생기(60)에서 보조흡수액과 분리된 냉매가 응축기(40)로 쉽게 유동되도록 제1재생기(20)와 보조재생기(60) 및 응축기(40)가 하나의 쉘인 제2쉘(22)에 구비될 수 있다.

상세히, 제2쉘(22)의 내부에는 흡수기(10)에서 냉매를 흡수한 희용액이 온수와 열교환되어 냉매를 증발시키면서 1차적으로 농용액으로 변화되는 제1재생영역에 배치된 제1 재생기(20)와, 보조흡수기(50)에서 냉매를 흡수한 희용액이 온수와 열교환되어 냉매를 증발시키면서 농용액으로 변화되는 보조재생영역에 배치된 보조재생기(60)와, 제1재생영역에서 이동된 기상냉매와 보조재생영역에서 이동된 기상냉매가 냉각수에 의해 응축되는 응축영역에 배치된 응축기(40)가 구비될 수 있다. 제2쉘(22)의 내부에는 응축영역을 제1재생영역 및 보조재생영역과 구획하되, 기상냉매가 응축영역으로 유동되는 제2엘리미네이터(24)가 배치될 수 있다.

제1재생기(20)는 흡수기(10)에서 냉매를 흡수한 희용액 상태의 흡수액(C)이 제1재생영역으로 분사되는 흡수액분사기(26)와, 온수가 통과하는 온수관(27)을 포함할 수 있다.

흡수식 냉동기는 제2재생기(30)에서 증발된 냉매가 보조흡수기(50) 내부로 쉽게 유동되도록 제2재생기(30)와 보조흡수기(50)가 하나의 쉘인 제3쉘(32)에 구비될 수 있다.

제3쉘(32) 내부에는 제1재생기(20)에서 냉매와 1차 분리된 흡수액이 온수와 열교환되어 냉매를 2차 증발시키면서 2차적으로 농용액으로 변화되는 제2재생영역에 배치된 제2 재생기(30)와, 보조재생기(60)에서 냉매와 분리된 보조흡수액(D)이 제2재생영역에서 증발된 기상냉매를 흡수하는 보조흡수영역에 배치된 보조흡수기(50)가 구비될 수 있다. 상세히, 제2 재생기(30)는 제3쉘(32)의 내측 상부에 배치될 수 있고, 보조흡수기(50)는 제3쉘(32)의 내측 하부에 배치될 수 있다. 이를 통해, 제2 재생기(30)로부터 증발된 기상냉매는 보조흡수기(50)의 보조흡수액에 흡수될 수 있다.

제3쉘(32)의 내부에는 제2재생영역에서 농용액으로 변화된 흡수액(C)이 담기는 흡수액수용체(33)가 설치될 수 있다.

제2재생기(30)는 제1재생기(20)에서 냉매와 1차 분리된 흡수액이 분사되는 제2흡수액분사기(36)와, 제2흡수액분사기(36)에서 분사된 흡수액이 열교환되기 위한 온수가 내부에 유동하는 온수관(37)을 포함할 수 있다.

응축기(40)는 재생기에서 흡수액과 분리된 냉매를 응축한다. 응축기(40)는 제1재생기(20)에서 이동된 기상냉매와 보조재생기(30)에서 이동된 기상냉매가 열교환되는 냉각수관(47)을 포함할 수 있다.

보조흡수기(50)는 보조흡수액(D)이 보조흡수영역으로 분사되는 보조흡수액분사기(56)와, 냉각수가 통과하는 냉각수관(57)을 포함한다.

제2재생기(50)에서 증발된 후 보조흡수영역으로 이동된 기상냉매는 보조흡수액분사기(56)에서 분사된 보조흡수액(D)에 흡수될 수 있고, 보조흡수액분사기(56)에서 분사된 보조흡수액(D)은 기상냉매를 흡수하여 희석될 수 있으며, 기상냉매가 보조흡수액(D)에 흡수될 때 발생된 열은 보조흡수기(50)의 냉각수관(57)을 통과하는 냉각수로 전달될 수 있다.

한편, 보조흡수기(50)는 후술하는 플래시 탱크(200)에서 유동된 기상냉매가 유입되는 기상냉매유입부(58)를 더 포함할 수 있다. 기상냉매유입부(58)는 제3쉘(32)에 형성될 수 있고, 제3쉘(32) 중 보조흡수영역의 위치에 형성될 수 있다.

또한, 보조흡수기(50)에서 기상냉매를 흡수하여 희용된 보조흡수액(D)은 보조재생영역으로 이동할 수 있다. 이 경우, 보조재생기(60)는 보조흡수기(50)에서 기상냉매를 흡수한 보조희용액(D)을 보조재생 영역으로 분사하는 보조흡수액분사기(66)와, 온수가 통과하는 온수관(67)을 포함할 수 있다.

고온열교환기(70)는 저온열교환기(80)의 후술하는 제1유로(81)에서 유동된 희용액이 통과하는 제3유로(71)와, 제1재생기(20)에서 유동된 농용액이 통과하는 제4유로(72)를 포함할 수 있다. 제3유로(71)를 통과하는 희용액과 제4유로(72)를 통과하는 농용액은 고온열교환기(70)에서 서로 열교환될 수 있다.

저온열교환기(80)는 흡수기(10)에서 유동된 희용액이 통과하는 제1유로(81)와, 제2재생기(30)에서 유동된 농용액이 통과하는 제2유로(82)를 포함할 수 있다. 제1유로(81)를 통과하는 희용액과 제2유로(82)를 통과하는 농용액은 저온열교환기(80)에서 서로 열교환될 수 있다.

보조열교환기(90)는 보조흡수기(50)에서 유동된 희용액이 통과하는 제5유로(91)와, 보조재생기(60)에서 유동된 농용액이 통과하는 제6유로(92)를 포함할 수 있다. 제5유로(91)를 통과하는 희용액은 제6유로(92)를 통과하는 농용액과 보조열교환기(90)에서 서로 열교환될 수 있다.

흡수식 냉동기는 냉매라인(100)과, 냉각수라인(110)과, 제1흡수액라인(120)과, 제2흡수액 라인(130)과, 온수라인(150) 및 바이패스유로(301)를 더 포함할 수 있다.

냉매라인(100)은 냉매(A)가 응축기(40)에서 증발기(1) 순서로 통과하도록 냉매(A)를 가이드할 수 있다. 냉매라인(100)에는 후술하는 플래시 탱크(200)가 설치될 수 있고, 플래시 탱크(200)는 냉매라인(100)의 일부를 구성할 수 있다.

상세히, 냉매라인(100)은 응축기(40)와 플래시 탱크(200) 사이의 플래시 탱크 입구라인(102)과, 플래시 탱크(200)와 증발기(1) 사이의 플래시 탱크 출구라인(104)을 포함할 수 있다.

플래시 탱크 입구라인(102)은 일단이 응축기(40), 특히 응축기(40)를 구성하는 쉘인 제2쉘(22)에 연결될수 있고, 타단이 플래시 탱크(200)에 연결될 수 있다.

플래시 탱크 출구라인(104)은 일단이 플래시 탱크(200)에 연결될 수 있고, 타단이 증발기(1) 특히, 증발기(1)를 구성하는 쉘인 제1쉘(2)과 펌핑라인(8) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.

냉각수라인(110)은 냉각수(B)가 흡수기(10)와 보조흡수기(50)와 응축기(40) 순서로 통과하게 연결될 수 있다. 냉각수라인(110)은 흡수기(10)의 냉각수관(17)에 연결되어 냉각수가 흡수기(10)의 냉각수관(17)으로 안내되는 냉각수 입구라인(111)을 포함할 수 있다.

냉각수라인(110)은 흡수기(10)의 냉각수관(17) 및 보조흡수기(50)의 냉각수관(57)에 연결되어 흡수기(10)의 냉각수관(17)을 통과한 냉각수가 보조흡수기(50)의 냉각수관(57)으로 안내되는 흡수기-보조흡수기 연결라인(112)을 더 포함할 수 있다.

또한, 냉각수라인(110)은 보조흡수기(50)의 냉각수관(57)과 응축기(40)의 냉각수관(47)에 연결되어 보조흡수기(50)의 냉각수관(57)을 통과한 냉각수가 응축기(40)의 냉각수관(47)으로 안내되는 보조흡수기-응축기 연결라인(113)을 더 포함할 수 있다.

또한, 냉각수라인(110)은 응축기(40)의 냉각수관(47)에 연결되어 응축기(40)의 냉각수관(47)을 통과한 냉각수가 외부로 출수되는 냉각수 출수라인(114)을 더 포함할 수 있다.

제1흡수액라인(120)은 흡수액(C)이 흡수기(10)와 저온열교환기(80)와 고온열교환기(70)와 제1재생기(20)와 고온열교환기(70)와 제2재생기(50)와 저온열교환기(80)와 흡수기(10) 순서로 순환되게 연결될 수 있다.

제1흡수액라인(120)은 흡수기(10)와 저온열교환기(80)의 제1유로(81)에 연결되어 흡수기(10)에서 냉매를 흡수한 흡수액이 저온열교환기(80)의 제1유로(81)로 안내되는 흡수기-저온열교환기 연결라인(121)을 포함할 수 있다. 흡수기-저온열교환기 연결라인(121)에는 제1펌프(19)가 설치될 수 있다.

또한, 제1흡수액라인(120)은 저온열교환기(80)의 제1유로(81)와 고온열교환기(70)의 제3유로(71)에 연결되어 저온열교환기(80)의 제1유로(81)를 통과한 흡수액이 고온열교환기(70)의 제3유로(71)로 안내되는 저온열교환기-고온열교환기 연결라인(122)을 더 포함할 수 있다.

또한, 제1흡수액라인(120)은 고온열교환기(70)의 제3유로(71)와 제1재생기(20)의 흡수액분사기(26)에 연결되어 고온열교환기(70)의 제3유로(71)를 통과한 흡수액이 제1재생기(20)의 흡수액분사기(26)로 안내되는 고온열교환기-제1재생기 연결라인(123)을 더 포함할 수 있다.

또한, 제1흡수액라인(120)은 제1재생기(20)와 고온열교환기(70)의 제4유로(72)에 연결되어 제1재생기(20)에서 냉매와 1차 분리된 흡수액이 고온열교환기(70)의 제4유로(72)로 안내되는 제1재생기-고온열교환기 연결라인(124)을 더 포함할 수 있다. 제1재생기-고온열교환기 연결라인(124)에는 제2펌프(29)가 설치될 수 있다.

또한, 제1흡수액라인(120)은 고온열교환기(70의 제4유로(72)와 제2재생기(30)의 흡수액분사기(36)에 연결되어 고온열교환기(70의 제4유로(72)를 통과한 흡수액이 제2재생기(30)의 흡수액분사기(36)로 안내되는 고온열교환기-제2재생기 연결라인(125)을 더 포함할 수 있다.

또한, 제1흡수액라인(120)은 제2재생기(30)의 흡수액수용체(33)와 저온열교환기(80)의 제2유로(82)에 연결되어 제2재생기(30)의 흡수액수용체(33)에 수용된 흡수액이 저온열교환기(80)의 제2유로(82)로 안내되는 제2재생기-저온열교환기 연결라인(126)을 더 포함할 수 있다. 제2재생기-저온열교환기 연결라인(126)에는 제3펌프(39)가 설치될 수 있다.

또한, 제1흡수액라인(120)은 저온열교환기(80)의 제2유로(82)와 흡수기(10)의 흡수액분사기(16)에 연결되어 저온열교환기(80)의 제2유로(82)를 통과한 흡수액이 흡수기(10)의 흡수액분사기(16)로 안내되는 저온열교환기-흡수기 연결라인(127)을 더 포함할 수 있다.

제2흡수액 라인(130)은 보조흡수액(D)이 보조흡수기(50)와 보조 열교환기(90)와 보조 재생기(40)와 보조열교환기(90)와 보조흡수기(10)로 순서로 순환되게 연결될 수 있다.

제2흡수액 라인(130)은 보조흡수기(50)와 보조열교환기(90)의 제5유로(91)에 연결되어 보조흡수기(50)에서 기상냉매를 흡수한 보조흡수액이 보조열교환기(90)의 제5유로(91)로 안내되는 보조흡수기-보조열교환기 연결라인(131)을 포함할 수 있다. 보조흡수기-보조열교환기 연결라인(131)에는 제4펌프(59)가 설치될 수 있다.

또한, 제2흡수액 라인(130)은 보조열교환기(90)의 제5유로(91)와 보조재생기(60)의 보조흡수액분사기(66)에 연결되어 보조열교환기(90)의 제5유로(91)를 통과한 보조흡수액이 보조재생기(60)의 흡수액분사기(66)로 안내되는 보조열교환기-보조재생기 연결라인(132)을 더 포함할 수 있다.

또한, 제2흡수액 라인(130)은 보조재생기(60)와 보조흡수액이 보조열교환기(90)의 제6유로(92)에 연결되어 보조재생기(60)에서 기상 냉매를 증발시킨 보조흡수액이 보조열교환기(90)의 제6유로(92)로 안내되는 보조재생기-보조열교환기 연결라인(133)을 더 포함할 수 있다.

또한, 제2흡수액 라인(130)은 보조 열교환기(90)의 제6유로(92)와 보조흡수기(50)의 흡수액분사기(56)에 연결되어 보조 열교환기(90)의 제6유로(92)를 통과한 보조흡수액이 보조흡수기(50)의 흡수액분사기(56)로 안내되는 보조열교환기-보조흡수기 연결라인(134)을 더 포함할 수 있다.

온수라인(150)은 온수(E)가 제1재생기(20)와 보조 재생기(40)와 제2재생기(50) 순서로 통과하게 연결될 수 있다.

온수라인(150)은 제1재생기(20)의 온수관(27)에 연결되어 제1재생기(20)의 온수관(27)으로 온수를 안내하는 온수입수라인(151)을 포함할 수 있다. 온수입수라인(151)으로 입수되는 온수는 온수공급처(지역난방공사 등)에서 공급된 온수일 수 있다.

또한, 온수라인(150)은 제1재생기(20)의 온수관(27)과 보조재생기(60)의 온수관(67)에 연결되어 제1재생기(20)의 온수관(27)을 통과한 온수를 보조재생기(60)의 온수관(67)로 안내하는 제1재생기-보조재생기 연결라인(152)을 더 포함할 수 있다.

또한, 온수라인(150)은 보조재생기(60)의 온수관(67)과 제2재생기(30)의 온수관(37)에 연결되어 보조재생기(60)의 온수관(67)을 통과한 온수를 제2재생기(30)의 온수관(37)으로 선택적으로 안내하는 보조재생기-제2재생기 연결라인(153)을 더 포함할 수 있다.

또한, 온수라인(150)은 제2재생기(30)의 온수관(37)에 연결되어 제2재생기(30)의 온수관(37)을 통과한 온수를 외부로 출수하는 온수출수라인(154)를 더 포함할 수 있다.

또한, 온수라인(150)은 바이패스유로(301)를 포함하여, 제2 재생기(30)로의 온수 유입을 선택적으로 변환시킬 수 있다.

상세히, 바이패스유로(301)는 온수라인(150)의 보조재생기-재생기 연결라인(153)과 온수출수라인(154)을 서로 연결하도록 배치되어, 보조재생기-재생이 연결라인(154)으로부터 온수출수라인(154)으로 온수를 선택적으로 유동시킬 수 있다.

또한, 바이패스유로(301)에는 온수변환밸브(300)가 배치될 수 있다. 온수변환밸브(300)는 바이패스유로(301)를 통해 온수가 선택적으로 유동할 수 있도록 온수의 흐름을 제어할 수 있는 밸브이다.

상세히, 온수변환밸브(300)는 3개의 입출부를 가지는 3방밸브일 수 있다. 더욱 상세히, 온수변환밸브(300)에 형성된 3개의 입출부는, 보조흡수기-보조열교환기 연결라인(131)에 보조흡수액의 유동이 있는 경우, 제2 재생기(30)의 온수관(37)을 통과한 온수가 유입될 수 있는 제1 입출부(300a), 온수출수라인(154)에 연결되어 제1 입출부(300a)를 통과한 온수를 온수출수라인(154)으로 가이드하는 제2 입출부(300c) 및 보조흡수기-보조열교환기 연결라인(131)에 보조흡수액의 유동이 없는 경우, 온수가 제2 재생기(30)를 거치지 않고 바이패스유로(301)를 통해 유입되는 제3 입출부(300b)를 포함할 수 있다.

온수변환밸브(300)의 작동에 따른 온수의 유동에 대해 상세히 설명한다. 온수변환밸브(300)가 오프(Off)되어 있는 상태, 즉, 제3 입출부(300b)는 폐쇄되고, 제1 입출부(300a) 및 제2 입출부(300c)가 개방되어 있는 상태에서, 보조재생기-재생기연결라인(153)을 통해 유동하는 온수는 제2 재생기(30)의 온수관(37)을 통과하여 제1 입출부(300a) 및 제2 입출부(300c)를 통과하여 온수출수라인(154)으로 배출된다. 또한, 온수가 온수출수라인(154)으로 배출되는 과정에서 제2흡수액분사기(36)에서 분사된 흡수액과 열교환될 수 있다.

반대로, 온수변환밸브(300)가 온(On)되어 있는 상태에서, 즉, 제1 입출부(300a)는 폐쇄되고, 제3 입출부(300b) 및 제2 입출부(300c)는 개방되어 있는 상태에서, 보조재생기-재생기연결라인(153)을 통해 유동하는 온수는 바이패스유로(301)를 통해 제2 재생기(30)의 온수관(37)을 거치지 않고, 제3 입출부(300b) 및 제2 입출부(300c)를 통과하여 온수출수라인(154)으로 배출될 수 있다. 또한, 온수가 온수출수라인(154)으로 배출되는 과정에서 온수가 제2 재생기(30)의 온수관(37)을 통과하지 않기 때문에, 온수관(37)에서의 열교환은 이루어지지 않게 된다.

한편, 흡수식 냉동기는 흡수액(C)이 흡수기(10)와, 저온열교환기(80)의 제1유로(81)와, 고온열교환기(70)의 제3유로(71)와, 제1재생기(20)와, 고온열교환기(70)의 제4유로(72)와, 제2재생기(30)와, 저온열교환기(80)의 제2유로(82)를 순차적으로 통과한 후 흡수기(10)로 유입되는 제1사이클을 가질 수 있다. 또한, 흡수식 냉동기는 보조흡수액(D)이 보조흡수기(50)와, 보조열교환기(90)의 제5유로(91)와, 보조재생기(60)와, 보조열교환기(90)의 제6유로(92)를 순차적으로 통과한 후 보조흡수기(50)로 유입되는 제2사이클을 가질 수 있다.

그리고, 증발기(1)에서 증발된 냉매(A)는 흡수기(10)에서 흡수액(C)과 혼합되어, 흡수액(C)과 함께 저온열교환기(80)의 제1유로(81)와, 고온열교환기(70)의 제3유로(71)를 순차적으로 통과한 후, 제1재생기(20)로 유동할 수 있고, 제1재생기(20)에서 열 교환을 통해 일부가 흡수액(C)으로부터 분리될 수 있다. 제1재생기(20)에서 흡수액(C)과 분리된 냉매(A)는 응축기(40)로 유동되어 응축된 후 후술하는 플래시 탱크(200)로 유입된다.

한편, 제1재생기(20)에서 흡수액(C)과 분리되지 않은 나머지 냉매는 제2재생기(30)에서 증발되어 흡수액(C)과 분리될 수 있다. 이 경우, 제2재생기(30)에서 흡수액(C)과 분리된 냉매(A)는 보조흡수영역에서 보조흡수기(50)에 배치된 보조흡수액(D)에 흡수되어 보조흡수액(D)과 함께 보조열교환기(90)의 제5유로(91)를 통과할 수 있고, 보조재생기(60)에서 보조흡수액(D)과 분리될 수 있다. 한편, 보조재생기(60)에서 흡수액(C)과 분리된 냉매(A)는 응축기(40)로 유동되어 응축된 후 플래시 탱크(200)로 유입될 수 있다.

흡수식 냉동기는 응축기(40)가 위치한 제2쉘(22) 내부가 고압(P1)이고, 증발기(1)가 위치한 제1쉘(2)이 저압(P3)이며, 제2재생기(30) 및 보조흡수기(50)가 위치한 제3웰(32) 내부가 고압(P1)과 저압(P3) 사이의 중간압(P2)일 수 있다. 즉, 제2쉘(22)의 내부압력(P1), 제3쉘(32)의 내부압력(P2), 제1쉘(2)의 내부압력(P3)의 순서로 압력크기가 결정될 수 있고, 이를 간단히 수식으로 정리하면 P1>P2>P3의 관계가 될 수 있다.

흡수식 냉동기는 응축기(40)와 증발기(10) 사이의 냉매라인(100)에 설치되어 증발기(10)로 액냉매를 공급하며, 보조흡수기(50)로 기상냉매를 공급하는 플래시 탱크(200)를 포함할 수 있다.

보조재생기-제2재생기 연결라인은(153) 제1 연결라인으로 정의될 수 있고, 보조흡수기-보조열교환기 연결라인(131) 및 보조열교환기-보조재생기 연결라인(132)은 통합하여 제2 연결라인으로 정의될 수 있다.

본 발명은 냉수라인(5)의 유량을 감지하는 유량감지센서(409)를 더 포함할 수 있다. 유량감지센서(409)는 냉수라인(5)에 유량을 감지하여 컨트롤러(미도시)에 제공한다.

동결방지 배관(401)은 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 증발기(1)로 공급한다. 동결방지 배관(401)은 재생기의 고온 냉매를 증발기(1)에 공급하여서, 증발기(1)의 온도가 과도하게 저하되는 것을 방지하여서, 냉수라인(5)의 동결을 방지하게 된다.

동결방지 배관(401)은 재생기의 기상냉매의 일부를 증발기(1)에 공급할 수도 있고, 재생기의 흡수액의 일부를 증발기(1)에 공급할 수 있다. 냉매에는 기상냉매와 흡수액을 포함할 수 있다.

동결방지 배관(401)의 일단은 재생기와 연결되고, 동결방지 배관(401)의 타단은 증발기(1)와 연결될 수 있다.

다른 예로, 동결방지 배관(401)의 일단은 재생기와 응축기(40)를 연결하는 배관과 연결되고, 동결방지 배관(401)의 타단은 증발기(1)와 응축기(40)를 연결하는 배관과 연결될 수 있다.

구체적으로, 동결방지 배관(401)의 일단은 재생기와 응축기(40)를 연결하는 배관과 연결되고, 동결방지 배관(401)의 타단은 냉매분사기(6)와 연결될 수 있다.

더욱 구체적으로, 동결방지 배관(401)의 일단은 제1재생기(20)와 제2재생기(30)를 연결하는 제1재생기(20)-고온열교환기 연결라인(124)과 연결될 수 있다.

다른 예로, 도면에는 도시하지 않았지만, 동결방지 배관(401)의 일단은 제1쉘(2)과 연결되고 동결방지 배관(401)의 타단은 제3쉘(32)과 연결될 수 있다.

동결 개폐밸브(402)는 동결방지 배관(401)에 배치되어 동결방지 배관(401)을 개폐한다. 동결 개폐밸브(402)는 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄된다.

구체적으로, 컨트롤러가 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량을 냉수가 단전되었다고 판단하는 경우, 동결 개폐밸브(402)를 폐쇄한다. 컨트롤러는 30분에서 1시간이 흐른 후에 동결 개폐밸브(402)를 개방할 수 있다.

또한, 컨트롤러는 냉수가 단전되었다고 판단되는 경우, 흡수식 냉동기를 정지하고, 동결 개폐밸브(402)를 폐쇄할 수 있다.

아래에서는, 본 발명의 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 두 가지 단계의 동작에 대해 설명한다.

첫번째로, 냉수의 열교환효율이 최대가 되기 위한 위해 완전 냉방부하 운전상태에서의 냉방운전에 대해 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 우선 증발기(1)의 냉매는 냉매펌프(9)에 의해 펌프유로(8)를 통해 냉매분사기(6)로 유입되고, 냉매분사기(6)로부터 분사된다. 분사된 냉매는 냉수관(7)의 냉매와 열교환을 통해 증발하여 기상냉매 상태로 변화한다.

변화된 기상냉매는 제1엘리미네이터(4)를 통해 흡수영역으로 이동되고, 이동된 기상냉매는 흡수기(10)의 흡수액분사기(16)로부터 분사되는 흡수액에 흡수된다. 기상냉매를 흡수하여 농도가 낮아진 흡수액은 제1펌프(19)에 의해 흡수기(10)-저온열교환기 연결라인(121)을 통해 저온열교환기(80)의 제1 유로(81)로 유입되면서, 흡수액수용체(33)로부터 유입되는 흡수액과 열교환할 수 있다. 그 뒤, 희용액은 고온열교환기(70)의 제3유로(71)를 거치면서 제1재생기(20)로부터 재생된 흡수액과 열교환을 거쳐, 온도가 낮아진 상태로 제1재생기(20)의 흡수액분사기(26)를 통해 분사될 수 있다. 분사된 희용액은 온수관(27)에 분사되면서 기존에 흡수된 냉매와 흡수액으로 분리될 수 있다. 이를 1차 분리라 정의한다.

1차 분리된 기상냉매는 응축기(40)에 배치된 냉각수관(47)에 의해 응축될 수 있다. 또한 응축된 냉매는 플래시 탱크 입구라인(102)을 통해 플래시탱크(200)로 유입되고, 플래시탱크(200)로부터 액냉매와 기상냉매로 분리될 수 있다. 이는, 응축된 냉매는 대부분 액냉매 형태이나, 응축율에 따라 일부 기상냉매가 존재할 수 있기 때문이다.

분리된 액냉매는 탱크출구라인(104)을 통해 증발기(1)로 유입되고, 분리된 기상냉매는 제1냉매출구관(230) 및 기상냉매유입부(58)를 통해 보조흡수영역으로 유입될 수 있다.

한편, 제1재생기(20)로부터 1차 분리된 흡수액은 제2 펌프(29)에 의해 제1재생기(20)-고온열교환기 연결라인(124), 고온열교환기(70)의 제4유로(72) 및 고온열교환기-제2재생기(30) 연결라인(125)을 통해 제2재생기(30)의 제2흡수액 분사기(36)로 이동하여 분사될 수 있다.

이 경우, 보조재생기-제2재생기(30) 연결라인(153), 제2재생기(30)의 온수관(37) 및 온수출수라인(154)을 통해 온수가 유동하고 있다. 이는 유동변환밸브(300)가 온 상태, 즉 제1 입출부(300a) 및 제2 입출부(300c)는 개방되고, 제3 입출부(300b)는 폐쇄된 상태이기 때문에, 온수가 제1 입출부(300a) 및 제2 입출부(300c)를 통과함에 따라, 바이패스유로(301)로 유동하지 않고, 전부 온수관(37)쪽으로 유동하기 때문이다.

제2흡수액 분사기(36)을 통해 분사된 1차 분리된 흡수액은 온수관(37)과 열교환을 거치면서 기상냉매와 흡수액으로 2차 분리될 수 있다. 2차 분리된 흡수액은 흡수액수용체(33)에 수용되어, 제2재생기(30)-저온열교환기 연결라인(126), 저온열교환기(80) 및 저온열교환기-흡수기(10) 연결라인(127)을 통해 흡수액분사기(16)로 유동되어 흡수기(10)로 분사될 수 있다.

즉, 흡수식 냉동기는 흡수액은 흡수기(10)로부터 저온열교환기(80)의 제1유로(81), 고온열교환기(70)의 제3유로(71), 제1재생기(20), 고온결교환기(80)의 제4유로(72), 제2재생기(30) 및 저온열교환기(82)의 제2유로(82)를 순차적으로 통과한 후, 흡수기(10)로 재유입되는 제1사이클을 가질 수 있다.

한편, 보조흡수기(10)(50)에 유입되어 있는 보조흡수액은 제4 펌프(59)에 의해 보조재생기-보조열교환기 연결라인(133), 보조열교환기(90)의 제5유로(91) 및 보조열교환기-보조재생기 연결라인(132)을 통해 보조흡수액 분사기(66)로 유동하고, 보조흡수액 분사기(66)를 통해 보조재생기(60)로 분사될 수 있다.

보조재생기(60)로 분사된 보조흡수액은 보조재생기(60)의 온수관(67) 내부에 유동하는 온수와 열교환 하여 1차분리될 수 있다. 이 경우, 보조흡수액은 1차 분리된 보조흡수액과 기상냉매로 분리될 수 있고, 분리된 기상냉매는 응축기(40)에 의해 응축될 수 있다.

또한, 1차 분리된 보조흡수액은 보조재생기-보조열교환기 연결라인(133), 보조열교환기(90)의 제6 유로(92) 및 보조열교환기-보조흡수기(10) 연결라인(134)를 통해 보조흡수액 분사기(56)로 이동하여 보조흡수기(10)(50)로 분사될 수 있다. 보조흡수액 분사기(56)로부터 분사되는 1차 분리된 보조흡수액은 제2재생기(30)에서 온수관(37)의 온수와 1차 분리된 흡수액이 열교환하여 2차 분리되는 과정에서 발생되는 기상냉매와, 플래시 탱크(200)로부터 기상냉매유입부(58)를 통해 유입되는 기상냉매를 흡수할 수 있다.

즉, 흡수식 냉동기는 보조흡수액(D)이 보조흡수기(10)(50)와, 보조열교환기(90)의 제5유로(91)와, 보조재생기(60)와, 보조열교환기(90)의 제6유로(92)를 순차적으로 통과한 후 보조흡수기(10)(50)로 유입되는 제2사이클을 가질 수 있다.

흡수식 냉동기의 완전 냉방부하 운전상태에서의 냉방운전 상태에서는 제1 사이클 및 제2 사이클이 모두 작동할 수 있다. 즉, 흡수액(C)과 보조흡수액(D)을 모두 사용함으로써, 흡수액(C)의 흡수효율을 높임으로써, 궁극적으로 냉수의 열교환효율을 높여 빠른 냉동이 가능하도록 하는 효과가 있다.

두 번째로, 냉수의 열교환효율을 낮추고, 소비전력을 줄이기 위한 부분 냉방부하 운전상태에서의 냉방운전에 대해 설명한다. 아래에서는 완전 냉방부하 운전상태에서의 동작과 비교하여, 차이가 나는 부분에 대해서만 설명하고, 그렇지 않은 부분은 완전 냉방부하 운전상태에서의 동작을 원용한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 부분 냉방부하 운전상태에서 흡수식 냉동기는 제2 사이클이 작동하지 않는다. 즉, 보조흡수기(10)(50), 보조열교환기(90), 보조재생기(60)의 구성은 작동이 중지된다.

상세히, 제4펌프(59)의 작동이 중지됨에 따라, 보조흡수기(10)(50)로부터 보조열교환기(90) 및 보조재생기(60)를 순환하는 보조흡수액의 유동이 중단되어 작동되지 않는다.

또한, 제1사이클에서는 완전 냉방부하 운전상태에서의 제1 사이클과는 아래와 같은 구성의 차이가 나타날 수 있다.

제1재생기(20)로부터 1차 분리된 흡수액은 제2 펌프(29)에 의해 제1재생기(20)-고온열교환기 연결라인(124), 고온열교환기(70)의 제4유로(72) 및 고온결교환기-제2재생기(30) 연결라인(125)을 통해 제2재생기(30)의 제2흡수액 분사기(36)로 이동하여, 제2재생기(30)에 분사될 수 있다.

이 경우, 유동변환밸브(300)가 온(On) 상태로 작동하여, 보조재생기-제2재생기(30) 연결라인(153)을 따라 유동하던 온수는 바이패스유로(301)를 통해 제3 입출부(300b)로 유입되어 제2 입출부(300c)를 통해 온수출수라인(154)로 배출된다. 즉, 온수는 제2재생기(30)의 온수관(37)을 통과하지 않고 바로 온수출수라인(154)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

또한, 이를 통해 제1 재생기로부터 1차 재생된 흡수액은 제2재생기(30)에서 2차 재생되지 않고, 제2재생기(30)의 흡수액수용체(33)를 거쳐 흡수기(10)로 바로 유입될 수 있다. 즉 제1 사이클에서 흡수액(C)은 1차 재생만 이루어진다. 이는, 부분 냉방부하 운전이 냉방효율보다는 소비전력을 감소시키는데 목적이 있기 때문이다.

부분 냉방부하 운전의 경우, 온수가 제2재생기(30)의 온수관(37)을 거치지 않음에 따라, 아래와 같은 효과가 있다.

기존의 완전 냉방부하 운전의 경우에는, 제2 사이클이 동작하기 때문에, 보조흡수액(D)이 보조흡수기(10)(50)에서 일부 냉매를 흡수하고, 냉매를 흡수한 보조흡수액(D)이 보조열교환기(90)의 제5유로(91)를 통해 보조재생기(60)로 유입되어, 흡수된 냉매가 응축될 수 있기 때문에 냉매가 냉방 사이클을 따라 정상적으로 순환할 수 있다.

그러나, 부분 냉방부하 운전의 경우, 제4펌프(59)가 작동되지 않음에 따라 제2사이클이 이루어지지 않는다. 즉, 보조흡수기(10)(50)의 보조흡수액(D)이 보조재생기(60)로 유동하지 않게 된다. 이 경우, 온수가 제2재생기(30)의 온수관(37)을 통과하게 되는 경우, 제2재생기(30)를 통해 유입되는 1차 재생된 흡수액이 제2재생기(30)를 통해 2차 재생된다. 1차 재생된 흡수액이 2차 재생되는 과정에서 냉매가 분 리되게 되고, 분리된 냉매는 보조흡수기(10)(50)의 보조흡수액(D)에 흡수된다.

그런데, 보조흡수액(D)은 제4펌프(59)가 오프(off)되어 있기 때문에, 순환하지 않게 되고, 이에 따라 보조흡수액(D)에 흡수된 냉매가 순환되지 않고 보조흡수기(10)(50)에 쌓여있게 되어, 전체 사이클에 필요한 냉매가 부족한 문제가 발생한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기는 도 1의 실시예와, 동결방지 배관(401)의 구성에 차이점이 존재한다. 이하 도 1과 차이점 위주로 설명하고 특별한 설명이 없는 구성은 도 1과 동일한 것으로 본다.

다른 실시예의 동결방지 배관(401A)의 일단은 재생기와 응축기(40)를 연결하는 배관과 연결되고, 동결방지 배관(401A)의 타단은 탱크출구라인(104)와 연결될 수 있다. 동결방지 배관(401A)의 일단은 제1재생기(20)와 제2재생기(30)를 연결하는 제1재생기(20)-고온열교환기 연결라인(124)과 연결될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기는 도 1의 실시예에서, 동결방지 배관(401)이 생략되고, 핫냉매 배관(403)과 핫냉매 개폐밸브(404)를 더 포함한다. 이하 도 1과 차이점 위주로 설명하고 특별한 설명이 없는 구성은 도 1과 동일한 것으로 본다.

핫냉매 배관(403)은 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 흡수기(10)로 공급한다. 핫냉매 배관(403)의 일단은 재생기와 응축기(40)를 연결하는 배관과 연결되고, 핫냉매 배관(403)의 타단은 제1쉘(2)과 연결될 수 있다. 핫냉매 배관(403)의 일단은 제1재생기(20)와 제2재생기(30)를 연결하는 제1재생기(20)-고온열교환기 연결라인(124)과 연결될 수 있다.

핫냉매 배관(403)을 통해 흡수기(10)로 핫 냉매를 공급하게 되면, 흡수기(10)와 일체로 형성된 증발기(1)의 온도가 과도하게 내려가지 않게 된다.

핫냉매 개폐밸브(404)는 핫냉매 배관(403)에 배치되어 핫냉매 배관(403)을 개폐한다. 핫냉매 개폐밸브(404)는 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄된다.

구체적으로, 컨트롤러가 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량을 냉수가 단전되었다고 판단하는 경우, 핫냉매 개폐밸브(404)를 폐쇄한다. 컨트롤러는 30분에서 1시간이 흐른 후에 핫냉매 개폐밸브(404)를 개방할 수 있다.

또한, 컨트롤러는 냉수가 단전되었다고 판단되는 경우, 흡수식 냉동기를 정지하고, 핫냉매 개폐밸브(404)를 폐쇄할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기는 도 7의 실시예와, 핫냉매 배관(403)의 구성에 차이점이 존재한다. 이하 도 7과 차이점 위주로 설명하고 특별한 설명이 없는 구성은 도 7과 동일한 것으로 본다.

핫냉매 배관(403 A)의 일단은 재생기와 연결되고, 핫냉매 배관(403 A)의 타단은 흡수기(10)아 연결된다. 구체적으로, 핫냉매 배관(403)의 일단은 제3쉘(32)과 연결되고, 핫냉매 배관(403 A)의 타단은 제1쉘(2)과 연결될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡수식 냉동기는 도 1의 실시예에 핫냉매 배관(403)과, 핫냉매 개폐밸브(404)를 더 포함한다.

도 9의 핫냉매 배관(403)과 핫냉매 개폐밸브(404)는 도 7의 구성과 동일하다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.

Claims (12)

1. 냉매를 증발하는 증발기;
   상기 증발기에 냉수를 공급하는 냉수라인;
   상기 증발기에서 증발된 냉매를 흡수액에 흡수시키는 흡수기;
   상기 흡수기에서 냉매를 흡수한 상기 흡수액이 재생되는 재생기;
   상기 재생기에서 상기 흡수액에서 분리된 냉매를 응축하는 응축기;
   상기 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 상기 증발기로 공급하는 동결방지 배관; 및
   상기 동결방지 배관을 개폐하는 동결 개폐밸브를 포함하는 흡수식 냉동기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 동결장비 배관의 일단은 상기 재생기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결되고,
   상기 동결방지 배관의 타단은 상기 증발기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결되는 흡수식 냉동기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 증발기는,
   냉매를 상기 증발기 내부로 분사하는 냉매분사기를 포함하고,
   상기 동결방지 배관의 일단은 상기 재생기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결되고,
   상기 동결방지 배관의 타단은 상기 냉매분사기와 연결되는 흡수식 냉동기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 냉수라인의 유량을 감지하는 유량감지센서를 더 포함하고,
   상기 동결 개폐밸브는 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄되는 흡수식 냉동기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 재생기는,
   상기 흡수기에서 냉매를 흡수한 상기 흡수액이 1차 재생하는 제1 재생기; 및
   상기 제1 재생기에서 재생된 상구 흡수액이 다시 재생하는 제2 재생기를 포함하는 흡수식 냉동기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 동결방지 배관의 일단은 상기 제1 재생기와 상기 제2 재생기를 연결하는 배관과 연결되고, 상기 동결방지 배관의 타단은 상기 증발기와 상기 응축기를 연결하는 배관과 연결되는 흡수식 냉동기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 상기 흡수기로 공급하는 핫냉매 배관; 및
   상기 핫냉매 배관을 개폐하는 핫냉매 개폐밸브를 포함하는 흡수식 냉동기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 냉수라인의 유량을 감지하는 유량감지센서를 더 포함하고,
   상기 핫냉매 개폐밸브는 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄되는 흡수식 냉동기.
9. 제5항에 있어서,
   상기 냉매가 상기 흡수기, 상기 제1재생기 및 상기 제2재생기를 순환하는 제 1 사이클을 형성하는 흡수식 냉동기.
10. 제5항에 있어서,
    상기 재1 재생기는 상기 재2 재생기 보다 높은 온도에서 가동되는 흡수식 냉동기.
11. 냉매를 증발하는 증발기;
    상기 증발기에 냉수를 공급하는 냉수라인;
    상기 증발기에서 증발된 냉매를 흡수액에 흡수시키는 흡수기;
    상기 흡수기에서 냉매를 흡수한 상기 흡수액이 재생되는 재생기;
    상기 재생기에서 상기 흡수액에서 분리된 냉매를 응축하는 응축기;
    상기 재생기에서 토출되는 냉매의 적어도 일부를 상기 흡수기로 공급하는 핫냉매 배관; 및
    상기 핫냉매 배관을 개폐하는 핫냉매 개폐밸브를 포함하는 흡수식 냉동기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 냉수라인의 유량을 감지하는 유량감지센서를 더 포함하고,
    상기 핫냉매 개폐밸브는 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 작은 경우 개방되고, 상기 유량감지센서에서 감지된 냉수의 유량이 기 설정된 유량 보다 크거나 같은 경우 폐쇄되는 흡수식 냉동기.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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