KR800000365B1 - 냉동열 재생 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉동열 재생 방법

제1도는 고온양정 개발을 위한 본 발명의 증기압축냉동 시스템의 도면.

제2는 제1도의 고온양정 열재생사이클의 관계도표.

제3도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.

본 발명은 기계적인 압축기를 갖고 있는 증기압력 냉동 시스템에 있어 고온도용 순환계통에 관한 것이다. 전형적으로 증기압력냉동 시스템에 있어 다량의 에너지가 고압력측에 생긴다. 그러나 대부분의 냉매의 열역학적 특징 때문에 시스템에서 배설된 에너지의 온도는 비교적 낮다. 따라서 이 배출된 에너지는 가정용이나 산업용 열원에 응용하기 위해 회수될 수가 없다.

그러므로 본 발명의 목적이 냉동과정을 개량하는데 있다. 또 다른 목적으로는 증기압축 냉동사이클에서 고온도 양정을 효율적으로 발생하는데 있다. 더 나아가 압축기의 양정용량을 증가시키지 않고 압축기를 이용하여 양정된 고온을 냉동사이클에 이용하는데 있다.

또 다른 목적으로는 각각의 시스템에서 보다 더 고온의 에너지를 만들 수 있는 효율적인 열 재생 시스템을 마련하는 방법에 있어 증기압력 냉동사이클의 이점과 흡수 냉동사이클의 이점을 결합하는데 있다.

또 다른 목적은 기술상 알려진 작업유체를 사용하는 냉동장치에서 재생된 열원 응용에 맞도록 고온 양정을 효율적으로 개발하는데 있다.

이러한 상기의 목적은 증기압력 냉동장치에서 압출기토출과 응축기 입구 사이에 활동할 수 있게 냉동장치에 연결된 고양정 순환방법과 적어도 약간의 토출냉매증기를 흡수성의 농축용액에 혼합하고 고온혼합을 일으키는 장치를 포함하는 그 양정순환계통과 고온에너지를 열재생물질에 옮기는 열교환기와 용액으로부터 냉매를 분리하고 냉매가 냉동사이클에 사용될 수 있고, 용액이 고양정 순환계통에세 재사용되는 장치를 가짐으로서 달성된다.

상술의 여러 목적과 본 발명의 자세한 이해를 위해 첨부된 도면과 함께 다음에 상세히 설명된다. 제1도 예를보면, 고온양정개발을 위한 본 발명에 합당하는 증기압력 냉동 시스템(10)이 도시되어 있고, 이 시스템에서 배설된 에너지가 즉시 산업과 가정용 열원에 응용할 수 있게 된다. 대부분의 관습적인 증기압력 냉동사이클과 같이, 본 장치는 응축기(11)과 증발기(12)를 포함하고 있고 냉매가 고압에서 저압으로 이동함에 따라 팽창되게 되는 플로우트 밸브(13)과 연결되어 있다. 좀더 상술하면 상기의 냉동기 요소가 하나의 동체(15) 내에 둘러싸여 보여지고 있으나 각 요소가 본 발명의 설명으로부터 분리되지 않으며 개발적으로 구성될 수 있음은 명백하다. 이 사이클에서 물과 같은 냉각될 물질이 입구 파이프(16)을 통해 증발기로 들어가고 증발기 도관을 통과하여 내용물은 냉매로 열에너지를 토출하고 출구파이프(17)을 통과하여 시스템 밖으로 나간다.

증기형태의 냉매는 증발기를 떠나 입구챈널(21)을 통해 압축기(20)의 입구로 들어가며 제1도의 압축기(20)은 전기적인 구동으로 되며 밀폐된 원심압축기이며, 본 발명의 시행상 여하한 압축기나 기술이 사용될 수 있다.

본 발명은 냉매로서 R-11을 사용하는 기계에 대해 상술되지만, 어떠한 적절한 냉매도 선택된 냉매가 흡수조화되면 사용 가능하다.

R-11은 저압측이 약 7psia이고 고압측이 30psia 정도로 유지된다. 감쇠조정기구(22)가 증발기로부터 압축기 입구의 냉매의 흐름을 조절하도록 마련되어 있고, 유동율은 센서(Sensor)(23)에 의해 조절되며, 센서는 대개 전기적이나 공기에 의해 동작되고 증발기에서 방출되는 찬물질의 온도를 감지하도록 배설된 조정기와 연결되고 감쇠판에 위치한다.

상술한 상응 압력에서 냉매 R-11은 120℉ 이하에서 포화되며 배설된 에너지는 실제 사용을 제한하는 정도이다. 압축기가 냉매의 포화증기온도 120℉로 상승시키는데 요구되는 일은 냉매의 온도가 증가됨에 따라 증가한다. 결과적으로 기계적 방법에 의한 온도상승은 경제적으로 가능성이 없게 된다. 첨기하여 대부분의 알려진 냉매의 분해율은 압축기 배출온도가 증가됨에 따라 많이 상승하게 되어 고 양정을 수행하는 기계적인 방법에 더욱 제한을 가하고 있다. 하기의 토론으로부터 명백해지는 바와 같이 본 발명은 압축기의 고양정 용량을 증가할 필요없이 비교적 고온을 얻는 흡수성 원리의 이점을 이용하는 고양정 순환계통을 마련함으로서 오랫동안의 기술적 단점을 극복한다.

제1도의 도면에서 처럼, 고양정 순환계통을 나타내는 장치가 압축기 토출측과 관습적인 응축기(15)의 입구측 사이에 냉동시스템으로 연결되어 있다. 따라서 고양정 순환계통이 편리하게 주요 요소의 변환이나 수정없이 현 운용분야 장치에 다시 맞출 수 있게 된다.

본 고양정 순환계통장치는 용액펌푸(36), 임의 용액 열교환기(38), 고온도 열교환기(25), 중력타잎 분리기(30), 용액농축기(35)를 포함하고 있다. 용액펌푸(36)에서 시작하여 흡수제의 강한 용액이 농축기(35)로부터 나오고, 임의 용액 열교환기(38)을 지나 용액통로(55)를 통해 본사노즐(39)로 이송된다. 여기서 "강한 용액"이란 냉매에 대한 흡수성이 강한 용액을 말하며, 이와 유사하게 "약한 용액"이란 냉매에 흡수력이 약한 용액에 대해 사용하는 용어이다.

제1도와 같이 분사노즐(39)는 압축기 토출파이프(41)에 위치하고, 노즐은 고온 열교환기(25)의 입구부근(40)에 위치한다. 조작함에 있어, 포화 또는 과열 냉매 증기가 압축기로부터 토출되어 고온열교환기 입구로 이동하여 거기서 증기는 분사노즐로부터 나온 "강한 용액"에 노출된다. 혼합기체내에서 약간의 냉매증기는 용액에 의해 흡수되므로 혼합기체의 온도상승이 압축기로부터 토출된 증기을 포화온도보다 높게 된다.

열교환기(25)는 일반으로 동체를 통하여 고온혼합기체가 아래로 운반되기 위해 수직으로 일렬이 되는 튜브군(42)을 가지는 한 방향 열교환기이다. 열재생물질(물로 할 수 있음)이 입구파이프(45)에 의해 동체바닥으로 이송되고 재생물질은 일반적으로 동체를 통해 상방으로 이동되고 조각으로된 배플(baffle)(46)에 의해 전후 통로를 통해 유동된다. 튜브의 열전달 표면에 흐르는 두 유체의 대류는 두 물질 사이에서 에너지의 유효한 교류를 가져오고, 재생물질의 온도는 대략 고온 혼합기체의 온도까지 상승된다.

마지막으로 재생물질은 토출관(48)을 통해 교환기 상단으로부터 토출된다. 설계에 의해 흡수장치는 압축기의 총 토출체적의 1/2 또는 1/2보다 약간 적은 양이 순환계통에 최대 열부하가 가해질 때 강한 용액에 의해 흡수된다. 이것은 압축기에서 배출되는 냉매증기의 총 에너지 중 약 50%가 흡수로 소비되는 것을 뜻하며, 잔류의 50%는 미흡수된 냉매증기 형태로 혼합기 열교환기를 통하여 운반된다. 하기에 설명하는 바처럼, 미흡수된 냉매에서 에너지가 교환기(25)로부터 묽은 용액에 재농축되도록 하방흐름으로 사용된다. 흡수과정은 근본적으로 가역과정이기 때문에 흡수에 소비된 에너지의 동일량만큼 용액의 재농축에도 요구된다. 상술의 방법으로 내부 에너지의 균형을 유지하므로, 시스템에서 모든 열부하에 대해 용액을 재농축하는데 항상 충분한 내부 에너지가 있게 된다.

열재생 교환기의 튜브관을 벗어난 혼합기체는 직접 중력분리기(30)을 통과하며, 액체상태의 약한 용액은 분리기의 저수면(49)에 수집되는 반면 미흡수 냉매증기는 증발하여 농축기(35)의 수평으로 일직선이 되도록한 튜브관(50)을 지나도록 되어 있다.

분리기의 저수조(49)에 수집된 약한 용액은 임의 용액 열교환기(38)을 떠나 농축기(35)로 통과하고 저기압으로 팽창하여 급냉각된다. 실제로 약한 용액은 압축기의 토출압력으로부터 압축기 입구압력까지 교축이 되며 이런 목적은 하기 내용으로부터 확실해진다.

농축기의 용액공급지역과 분리기의 저수조 사이의 압력차가 용액열교환기를 통해 약한 용액을 수송하는데 필요한 동력을 제공해 준다. 농축기에 담긴 용액의 공급은 튜브관(50)에 있는 튜브 표면이 젖을 정도로 유지한다.

약한 용액의 급냉은 농축기 튜브관(50)을 통과하는 미흡수 냉매증기의 온도보다 용액의 온도를 아주 낮게 한다. 결론적으로, 두 물질이 농축기 내에서 열적유통이 일어나고 튜브의 미흡수냉매증기가 응축하게 되어 공급 구역 내에 저장된 약한 용액에 열에너지를 주게 된다.

농축기 내의 용액공급지역이 입구 챤넬(52)에 의해 압축기 입구측과 조작될 수 있게 연결되어야 하고, 그래서 압축기는 공급지역 내의 압력을 증기압 이하로 유지하고, 용액이 미흡수냉매증기의 농축으로 인해 가열될 때 냉매를 비동시키는데 이용된다. 용액에서 비등된 순수 냉매증기는 사이클에서 재사용을 위하여 입구 챤넬(52)를 통해 압축기로 들어간다.

재응축된 용액(즉 강한 상태로된)은 회전펌푸(36)에 의해 농축기로부터 나오며, 강한 용액을 펌푸의 영향하에서 농축기(35)로 들어가는 따뜻한 묽은 용액으로부터 스프레이 노즐(39)에 이송되기 앞서 차(冷)고 강한 용액까지 전달되는 임의 용액 열교환기를 통과한다.

열재생과정의 조절이 고양정 순환계통에서 열재생교환기를 벗어나는 재생물질의 온도에 대응하여 유지된다. 감지부(57)은 출구 파이프(48) 안에 위치하고 온도치를 용액통로(55)에 있는 밸브(56)에 조작될 수 있게 연결된 조정기에 보내주도록 되어 있고, 나가는 재생물질의 온도가 적정치에서 멀어질 때 조정기는 분사노즐로 이송되는 용액의 양을 증감하도록 설치된 조절밸브를 조작한다. 그러나, 이런 형태의 여하한 장치도 상기의 방법으로 용액의 유동을 조정할 수 있도록 사용될 수 있음은 명백하다.

나타낸 바와 같이, 강한 용액의 체적은 교환기(25)의 입구지역내에서 흡수될 냉매증기량을 조절하도록 조정되며, 이것은 다시 고양정을 갖도록 흡수과정에서 소비될 증기에너지 양 뿐만 아니라 재농축에 유용한 미흡수 냉매증기에서 유용한 에너지양을 결정한다.

상기한 바처럼, 고양정 순환계통은 최대 열부하 하에서 조작될 때 충분한 에너지가 미흡수 에너지에서 재농축을 이루는데 유용하도록 설계된다. 또한 자동 조정 발렌스(balance)가 열재생 교환기(25)와 농축기(35) 사이에 고양정 회로 내에 설치되어, 예를들면 에너지의 요구량보다 많은 양이 흡수과정에서 이미 설정된 열부하에 소비되었다면, 열교환기(25)를 이탈하는 용액의 상태는 너무희박하거나 약하게 될것이다.

결과적으로, 농축기(35)로 통과하는 미흡수 냉매증기 내에 포함된 에너지의 양은 비례적으로 감소되고 농축기(35) 내에서 극히 희박한 용액을 재농축하는데 유용한 에너지양을 낮게 한다. 그러므로 농축기(35)에서 나오는 용액의 농축은 다음 사이클동안 흡수에 소비되는 에너지가 적게 되므로 더욱 약하게 된다. 그 증거로는 교환기(25)로 이송된 용액이 비교적 희박할 때, 적은 냉매가 흡수되고 많은 에너지가 미흡수 증기에서 재농축을 위해 사용되고, 농축기를 나오는 용액을 강하게 한다. 이 과정이 적절히 균형된 에너지 관계가 농측기(35)와 그리고 요구되는 열부하를 위한 열교환기(25) 사이에 성립할 때까지 계속된다.

농축기 튜브관을 통해 움직이는 냉매는 냉동기시스템의 동체(15)에 포함된 체임버(Chamber)(61)로 토출된다. 체임버로 들어가는 냉매의 상태는 물론 농축기에서 용축된 냉매의 양에 따라 변화한다, 농축기에서 나오는 액상의 냉매는 곧장 플로트 밸브체임버(63)으로 들어간다. 반면 농축기를 나가는 냉매증기는 관로(64)를 경우 응축기로 보내지며 여기서 이 증기는 액상으로 응축되고 플로트실(63)으로 돌아간다. 냉매증기의 응축은 농축기의 응축기 사이에서 나누어지고 각각에 의해 수행되는 일의 양은 고양정 순환계통에 부과되는 열부하에 의존된다.

플로트 실로부터, 냉매는 팽창밸브(13)를 통과하고 증발기(12)에서 냉각하기 위해 이용된다. 증발기로 부터의 증발기체는 입구(21)에 의해 압축기로 보내지고 그곳에서 약한 용액이 없어진 냉매를 따라 싸이클에서 다시 한번 사용된다.

제2도를 보면, 고양정 사이클의 고양정 순환계통을 통해 통과할 때 용액상태에 관해서 설명된다. 우선 임의 용액 열교환기(38)이 회로에 없다고 가정될 수 있고, 나타난 사이클은 Texaco URSA와 같은 흡수제로 냉매와 윤활유로서 후레온 R-11을 사용하는 시스템의 도표를 보여준다. 용액의 냉매농축은 도표 횡축에 따라 그려지고 무게에 의한 농축의 백분율을 나타낸다. 좌측종축은 우측종축을 따라 표시된 냉매의 포화농축온도에 대응하는 용액증기 압력을 나타낸다. 용액의 포화온도는 또한 도표상에 나타냈고 사선으로 나타난다.

도표의 "A"점은 에너지 재생 열교환기(25)로 들어가는 압축기의 토출압력을 나타낸다. 냉매로서 R-11을 사용한 시스템의 대표적인 예에서 밝힌 바처럼, 토출압력은 약 30psia 또는 정확히 30.5psia이다. 토출압력에서 냉매증기의 포화온도는 약 115℉이고 이 지역으로 분사되는 강한 용액은 압축기 토출압력에 노출되며 이렇게 해서 냉매증기를 흡수한다.

이 결과로 용액온도는 약 23%의 농축을 가진 약 160°로 상승되고, 고온 혼합기체는 열교환기(25)로 들어가고 대략 용액의 온도정도로 재생물질의 온도를 상승시키고 재생물질 안으로 열을 토해내기 시작한다. 용액이 재생물질로 들어가 열의 감소가 계속되므로 용액은 희박해지고 결국 "B"상에 열교환기를 머물게한다. 이점에서 용액은 약 120℉이고 약 76.6%의 농도가 된다.

용액과 미흡수 냉매증기가 대략 포화상태로 열교환기(25)를 나오고 성분이 분리되는 분리기(30)으로 운반된다.

분리된 약한 용액은 이러한 목적을 위한 어떤 팽창장치의 형태를 통해 용액을 통과함으로서 "B"상태에서 "C"상태로 급냉된다. 상기된 바처럼 급냉은 압축기의 토출압력을 압축기의 입구압력으로 또는 약 30.5psia에서 약 7psia로 강하시키므로 달성되고, 이런 조건하에서 급냉은 용액의 농도를 76.6%에서 68%로 변화시키고 반면 용액의 온도를 45℉로 감소시킨다. 이 조건에서 용액은 농축기(35)로 들어간다.

농축기(35)에서 용액은 튜브관을 통하는 미흡수 냉매와 열유통을 하게 되고, 증기는 포화되거나 거의 포화상태에 있게 된다. 냉각된 약한 용액은 증기를 응축시키고 잠열이 용액안으로 배출된다. 압축기 입구에 노출되고, 냉매를 몰아내는 용액은 상태 "D"로 오게 된다. 재농축하는 동안 농축기에 공급된 용액은 이상적으로 67%의 냉매에서 10.5%로 되고, 온도는 약 105℉로 상승한다.

재농축된 용액은 "D"상태에서 순환펌푸(36)에 의해 분사노즐(39)로 이동되고 압축기 토출압력에 노출된다. 분사되므로써 용액의 상태는"D"에서 "A"로 번하고, 사이클은 다시 반복된다.

제3도에서는, 고온도 양정의 개발을 위한 본 발명의 또 다른 장치를 나사압축기(120)를 사용하는 증기압축냉동시스템의 도면을 보여주고 있다. 냉동시스템은 응축기(112)와 증발기(113)을 포함하다. 응축기와 증발기가 플루우트 체임버(116)과 냉매라인(114)이 위치한 팽창밸브(115)장치에 의해 연결된다. 물과 같이 냉한 물질이 입구파이프(117)을 통해 증발기로 이송되고 열은 더운 물질에서 냉매로 토출되는 증발튜브관을 통해 지나가고 출구파이프(118)장치에 의해 시스템으로부터 통과된다. 증기상태의 냉매는 증발기를 나오고 입구 챤넬(121)에 의해 압축기(120)의 흡입측으로 전달된다.

도면에서처럼 압축기(120)은 예를들어 전동기와 같은 적당한 구동장치(122)에 의해 구동되는 통상적인 나사압축기이다. 나사압축기가 본 발명에 이상적으로 사용될 수 있지만, 본 발명에 실행에 있어 여하한 기계적인 압축기도 사용 가능함이 하기 설명으로부터 명백해진다.

도면에서 본 바처럼, 고양정 순환계통의 장치는 흡수기(125)와 발생기(140)을 포함한다. 고양정 순환계통은 냉매증발기(113)의 토출측과 냉매응축기(112) 입구 사이에 냉동시스템과 조작할 수 있게 연결되어있다. 흡수성의 농축된 용액이 용액 흡인 파이프(123)에 의해 용액이 압축기 입구에서 냉매증기로 노출되는 냉매입구 챤넬(121)로 운반된다. 순수 냉매증기와 농축용액의 혼합물이 압축기를 통해 지나가고, 혼합물의 압력이 상승되고 냉동시스템의 고압측으로 혼합물을 운반한다.

용액은 직접 입구의 하방으로 압축기 안으로 분사됨으로 압축기 내에 있는 냉매의 노출장소로 운반된다. 압축기 영향하에서 용액과 냉매의 혼합물이 압축기토출라인(127)에 의해 흡수-발생기 순환계통으로 하방으로 펌핑되고, 압축기를 통과하기 때문에 혼합물 내의 에너지 수준은 냉매를 포화상태로 또는 약간의 마열상태로 하는데 충분한 정도로 증가된다.

흡수 유니트(125)는 흡수용액이 튜브내측을 젖게 하는 흡수동체를 통하여 하방으로 고온혼합물을 운반하도록 장치된 수직으로 일렬이 되는 튜브관(126)을 갖는 일방향 열교환기이다.

열재생물질은 물이나 열전도도의 계수가 높은 물질로 입구파이프(128)에 의해 흡수동체 밑부분으로 운반되고, 일반적으로 동체를 통해 상방으로 움직이게 된다. 유동은 배플(129)에 의해 교환기 튜브 바깥 표면에 대해 전후 방향으로 되어, 재생물질과 튜브 하방으로 움직이는 고온의 혼합물과 재생물질 사이에 충분한 역유동 열전달 관계가 성립된다. 열재생물질은 파이프(130)에 의해 흡수기로부터 토출되고, 포함된 에너지의 방출을 위해 적당한 하향장치로 운반된다.

혼합물이 압축기로부터 흡수기로 들어감에 따라, 혼합물에 농축된 용액은 포화된 냉매를 흡수하기 시작한다. 흡수 유니트로 들어가므로서, 혼합물은 열재생 물질과 열전달 관계에 있는 튜브관을 통해 하방으로 움직이고 거기서 에너지(열)은 재생물질 안으로 버려진다. 에너지가 혼합물로부터 토출되므로 흡수율은 증가한다. 설계에 의해, 고양정 순환계통은 최대 열부하 아래서 조작될 때 압축기를 통해 지나가는 총 냉매유동체적의 1/2 또는 1/2보다 적은 양이 회로가 농축용액에 흡수되도록 장치된다. 따라서, 압축기로부터 토출된 냉매증기의 유용한 에너지의 50% 또는 그 이상이 순수한 상태이거나 흡수장치의 토출측에서 미흡수상태로 남는다. 남은 50% 또는 그 이하의 압축기에서 토출된 냉매는 순수한 냉매의 포화온도보다. 높은 온도로 혼합물의 온도를 증가시키는데 필요한 용액안에서 응축된다. 하기에 설명되는 바와 같이 미흡수 냉매증기에 유지된 에너지는 흡수장치로부터 희박한 용액을 재농축 시키는데까지 하방으로 적용된다. 흡수과정이 근본적으로 가역과정이기 때문에, 거의 동일양의 에너지가 재농축에 필요한만큼 흡수과정에서 소비된다. 상기된 에너지 균형을 유지함으로써 모든 열부하에 대해 용액을 재농축하기 위한 시스템 내에 포함된 충분한 내부에너지가 있게 된다.

열재생교환기의 튜브관을 나오는 혼합물은 바로 분리실(131)로 통과된다. 분리기에서 미흡수냉매는 희박한 용액으로부터 중력에 의해 분리된다. 액상 용액은 체임버 바닥저수조에 수집되고, 반면에 미흡수 냉동증기는 챤넬(132)를 통해 하류 발생기(140)으로 통과하도록 되어 있다. 발생기(140)은 두번째 열교환기로 희박한 용액을 제농축하고 흡수기를 나오는 미흡수 냉매증기가 적어도 부분적으로 응축하는 기능을 갖도록 장치된다.

발생기 설치에 대해서는 유니트가 중앙에 위치한 고압부(141)과 유체가 상호 유동하도록된 첨단 체임버(143)과 (144)를 포함하는 저압부로 분리됨을 확실히 알 수 있으며 상기 첨단 체임버는 그 압축을 통과하는 튜브(146)에 의해 유체유통이 되도록 설치되었으며 발생기의 저압부는 라인(123)에 의해 압축기의 흡입측에서 조작될 수 있게 연결되어 있어 압축기 입구 압력에서 이 부분을 유지한다. 저압부는 첨단벽(147),(148)에 의해 저압부로부터 분리되어 있고 항상 암축기의 토출압력에 유지되어 있다.

분리기에 모인 희박한 용액은 라인(135)를 통해 발생기의 저압축으로 운반된다. 발생기에 들어가기 앞서, 희박한 용액은 팽창밸브(137)을 통해 유체를 통과시킴으로써 급냉된다. 결과로서, 용액은 고압측으로부터 저압측으로 교축된다.

극냉용액은 체임버(143) 내에 발생기로 들어가고 즉시 압축기 입구의 영향하에서 튜브(146)을 통해 상승된다. 미흡수 냉매증기는 용액보다 비교적 고온, 고압이고 분리기로부터 발생기의 고압부로 들어오고 열교환기 튜브 외면에 대해 위로 움직이게 된다. 결과적으로 증기는 응축 또는 튜브 표면에 부분적으로 응축되고 응축열은 튜브 내의 용액으로 통과된다. 튜브 내에 용액의 증기압은 압축기 입구 압력이고 비교적 낮으며 결과로서 여기에 냉매는 용액으로부터 쉽게 보내진다. 자유의 냉매와 응축된 용액을 포함한 혼합물이 사이클에서 재사용토록 압축기로 운반된다.

발생기 고압부를 통과하는 순수한 미흡수냉매증기는 토출실(150)로 들어가고 여기서 아직 액상인 응축된 냉매가 바로 플로우트 체임버(116)으로 흘러간다. 발생기를 나오는 미응축 증기는 입구파이프(152)와 출구파이프(153)에 의해 응축기 코일(151)을 통해 순환되는 냉동응축기(112) 상방으로 운반된다. 응축기(112)에서 발생된 응축물질은 또한 플로우트 체임버(116)으로 가서 발생기(140)으로부터 응축되어 수집된다. 나타낸 바와 같이, 발생기(140)과 응축기(112)는 응축을 서로 맡고 있고, 각 유니트에서 행해지는 일의 양은 시스템에 위치한 가열과 냉각수요에 의존된다.

열재생 과정의 조절은 열재생 교환기(125)를 나오는 재생물질의 온도에 대응하여 고양정 순환계통에서 유지된다. 감지부(157)은 출구파이프(130)에 인접하고 흡수유니트를 나오는 재생물질의 온도를 감지토록 장치된다. 온도수지가 팽창밸브(137)에 연결된 조정기(158)로 보내지고 차례로 희박한 용액의 유동을 조절한다. 흡수기를 나오는 재생물질의 온도가 적정치를 벗어나면, 신호가 발생기로 수송되는 용액의 양을 증감토록 장치된 팽창밸브를 조절하는 조정기로 보내지고 온도를 적정치로 돌아오게 한다.

이리하여 발생기를 통하는 용액의 유동율이 조절되고 사실상 흡수기(125)를 지나는 용액을 조절한다. 또 이것은 고양정흡수과정에서 소비되는 냉매에너지의 양과 미흡수 냉매증기에서 희박한 용액을 재농축시키기에 유용한 에너지 양을 결정한다. 본 흡수기 발생기 설치로 인해, 고양정회로는 두 유니트에 의해 수행되는 일의 균형을 이루고 적정한 열부하에서 시스템을 유지할 수 있다. 예를들면, 요구되는 에너지양보다 많은 양이 흡수과정에서 사용된다면 흡수기를 나오는 용액의 상태는 너무 희박해질 것이고, 결과적으로 발생기로 통과되는 미흡수 냉매증기에 포함된 에너지의 양이 비례적으로 감소되어 용액을 재구성하는데 유용한 에너지의 양이 떨어지게 된다. 그러므로 발생기를 나오는 용액의 재농축은 냉매흡수능력을 약하게 한다. 따라서 다음 싸이클에서는 흡수과정에서 소비되는 에너지가 작게 된다. 같은 방법으로써 흡수기로 운반된 용액이 비교적 희박할 때, 적은 냉매가 흡수되고 많은 에너지가 미흡수중기에서 재농축용으로 유용하게 된다. 다시 다음 사이클 동안 농축기를 나온 용액을 강하게 하는 결과가 된다. 사실상, 이 균형과정이 적절한 에너지 관계가, 흡수기와 발생기 사이에서 요구되는 열부하에 대해, 성립될 때까지 계속된다.

냉동시스템의 냉동능력은 압축기 입구와 함께 증발시 토출부에 연결된 입구(121)을 통하여 지나는 냉매유동량을 조절하도록된 감쇠밸브(160)나 또는 이와 유사한 장치에 의해 조절된다. 감쇠밸브의 위치는 냉각물질 토출부에 감지부(161)에 의해 감지되어 증발기를 나오는 찬물질의 온도에 대응하여 조절된다. 조작으로 나사압축기는 항상 최대 동작속도(충분히 열림)로 회전하여 압축기가 최대 열부하로 가능한한 최고의 농축을 발생하도록 발생기를 동작한다. 이 방법에서 발생기 내에서 균형을 상쇄하게 될 관습적인 슬라이드 밸브류 조절을 피할 수 있다. 여기에 비교적으로 간단한 조절시스템이 마련되어 가열과 냉각부하를 독립적으로 조절하게 한다.

두번째 장치에서 불 수 있는 바처럼, 압축기는 펌프처럼 고양정 순환계통을 통해 혼합물을 수송하므로 용액펌푸의 필요성을 배제한다. R-11과 같은 냉매가 사용되었을 때 Texaco URSA와 같은 윤활유가 흡수제로 사용된다. 이 작업유체의 조합은 용액이 압축기에 들어가기 앞서 냉매로 노출되었을 때나 또는 압축기내로 직접 분사되었다면 나사압축기와 함께 사용되기에 이상적으로 적합하다. 이 조건하에 용액은 요구되는 윤활을 압축기에 제공하므로써 반드시 이 환경에서 요구되는 보조윤활장치의 필요성을 배제한다.

특허의 청구범위에서 본 발명의 구조에 대해서 설명되는 반면, 기술하는 바에 국한될 필요가 없고, 이 출원은 하기의 특허청구 범위 내에서 가능한 어떤 응용이나 변환이 있을 수 있다.

Claims (1)

1. 증기압축 냉동시스템에서 고온양정을 이루는 방법에 있어서, 냉매증기의 포화온도보다 혼합물의 온도가 높게 되도록 압축기에서 발생된 냉매증기를 농축흡수용액에 노출하며, 혼합물 내의 고온 열에너지를 회복물질로 전달하는 단계로 특징되는 냉동열 재생방법.

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