KR840000451B1 - 흡수 냉각장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

흡수 냉각장치

제1도는 주 열교환기 및 보조열교환기의 액체내매 및 흡수유체의 용액이 분사되는 상태를 도시한 본 발명의 흡수냉각장치의 개략도.

제1a도는 보조열교환기가 액체 냉매 및 흡수유체의 용액안에 잠긴 상태를 도시한 제1도의 흡수 냉각장치의 부분 개략도.

제2도는 보조 열교환기가 액체냉매 및 흡수유체의 용액안에 잠긴상태를 도시한 본 발명의 제2실시예의 흡수 냉각장치의 개략도.

제2a도는 보조 열교환기에 액체냉매 및 흡수유체의 용액이 분사되는 상태를 도시한 제2도의 부분 개략도.

제3도는 액체 냉매 및 흡수유체의 용액이 제3의 중간열교환기를 갖고 있는 흡수 냉각장치의 부분 개략도.

제3a도는 액체냉매 및 흡수유체의 용액이 제3의 중간열교환기에 분사되는 상태를 도시한 제3도와 유사한흡수 냉각장치의 부분 개략도.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 흡수 냉각장치의 부분 개략도.

본 발명은 흡수 냉각장치에 관한 것으로, 특히 농축된 흡수용액을 생성하기 위한 고열에너지원과 저열 에너지원 모두를 사용하는 흡수 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 흡수 냉각장치는 증발기, 흡수기 및 응축기로 구성되며, 물같은 냉매유체와 리듐 브로마이드(lithium bromide)와 같은 흡수유체를 사용한다. 흡수유체는 흡수기안에서 사용되고, 냉매유체는 증발기안에 사용되며, 흡수기와 증발기는 냉매증기가 증발기로부터 흡수기로 통과될 수 있도록 함께 연결되어 있다. 흡수유체는 냉매증기와 친화력을 가지며, 따라서 증발기로부터 흡수기로 통과된 냉매증기를 흡수한다. 이것은 더 많은 냉매가 증발하도록 증발기안에서의 압력을 강하시킨다. 물과 같은 유체는 수냉 코일(chilled water coil)이라 불리는 열교환코일을 순환하며, 열교환코일은 증발기안에 위치하여 폐쇄루프 유체회로로써 냉각부하에 연결된다. 냉매가 증발기안에서 증발할때 수냉코일을 통과하는 물로부터 열을 흡수한다. 그러면 물은 냉각될 용기와 같은 냉매부하로 부터 열을 흡수한다.

흡수유체가 냉매증기를 흡수할때 흡수유체는 냉매에 의해 희석되고 냉매증기의 진화력은 감소된다. 흡수 유체로부터 흡수된 냉매를 분리하여 농축된 흡수유체를 얻을 수 있도록, 냉매유체와 흡수유체의 용액을 흡수기로부터 증기발생기로 양정시킨다. 열교환코일은 증기발생기안에 위치하고, 기름을 사용하는 증기발생기 같은 열원으로부터의 증기같은 가열된 유체는 코일을 통해 순환된다. 열은 코일로부터 냉매 및 흡수유체의 용액으로 전달되고, 이 열은 흡수유체에 의해 흡수된 냉매를 증발 또는 비등시킨다. 따라서 흡수유체는 농축되고, 농축된 흡수유체는 흡수기로 귀환한다. 증기 발생기안에 흡수 유체로부터 증발되어진 냉매증기는 응축기로 유입된다. 이 냉매증기는 응축기에서 응죽기안에 위치한 열교환코일을 통과하는 냉각유체에 의해 응축된다. 그러면 응축된 냉매는 새로운 사이클을 시작할 수 있는 증발기로 귀환된다. 통상적으로 열교환코일은 흡수기에 들어가는 흡수유체를 냉각하기 위해 흡수기안에 위치하고 이 열교환기는 응축기안의 열교환기에 직렬로 연결되어 있다. 이러한 방법으로 전냉각장치에 종래의 수냉탑(water cooling tower) 같은 단하나의 냉수원만을 필요로 하게 된다.

농축된 흡수유체를 얻기 위하여, 냉매와 흡수유체의 용액으로부터 냉매를 증발시키는데 필요한 열은 증기나 전기저항 가열기, 기름을 사용하는 로같은 적절한 에너지원에 의해 마련할 수 있다. 이러한 전형적인 열원을 사용하는 흡수냉각장치에 있어서, 증기발생기안의 열교환기를 통과하는 유체는 열교환기를 들어가기 전보다 약 180℃(약 250F)정도 온도가 높아진다. 최근에는 농축된 흡수유체를 생성하는데 저온 에너지원을 사용하려는 경향이 있다. 예를들면 태양역, 지열 그리고 많은 제조 공정에서 발생되는 폐열등을 사용한다. 보통 저에너지원은 93℃(200F)보다 높은 온도의 작업유체를 마련할 수 없으며 때때로 약 77℃ 내지 83℃(170°F내지 180°F)정도이다. 또한 특히 태양열인 이러한 에너지원은 종래의 에너지원으로써는 신뢰할 만한 것이 못된다. 비교적 낮은 온도와 이러한 저온에너지원에 비신뢰성에 의한 발생되는 여러 문제는 하나 또는 다른 방법으로 종래의 고온 에너지원을 저온 에너지원에 보조하므로써 완화시킬 수 있다. 그러나, 이러한 상태로 고온에너지원을 사용할때 고온에너지원은 필요한 에너지 입력의 대부분을 차지하게 되고 저온에너지 장치는 사실상 보조공급원이 되고 만다. 저온에너지원이 고온에너지원보다 경제적이기 때문에 흡수 냉매장치의 경제적인 가동을 위해서 저온 에너지원은 고온에너지원이 냉각장치에 에너지를 주거나 주기전이나 가능한 많은 에너지를 공급하여야 한다.

본 발명의 목적은 저온에너지원을 사용하는 경제적이고 간단하며 신뢰할 수 있는 흡수 냉각장치를 마련하고, 농축된 흡수용액을 얻기 위해서 고온 및 저온 에너지원 모두를 사용하는 흡수 냉각장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저온에너지원으로부터 에너지를 추출한 후에 추가적인 에너지가 필요할때에만 고온 에너지원으로부터 열을 공급하는 고온 및 저온 에너지를 모두 사용하는 흡수냉각장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 필요한 농축된 용액을 얻기 위해 필요한 열과 주에너 지원으로부터 용액에 전달된 역 사이의 차이에 따라 반응하여 보조에너지원으로부터 용액에 열을 전달하도록 제어하는 방법으로 주에너지원과 보조에너지원 모두를 사용하는 흡수냉각장치를 마련하는 것이다.

이러한 목적들은 증기발생기를 갖고 있는 흡수 냉각장치에 의하여 얻을 수 있는데 이 증기 발생기는 저온 에너지원에 작동되도록 연결된 제1 또는 주열교환기와 고온 에너지원에 작동되도록 연결된 제2 또는 보조 열교환기를 가지고 있다. 수냉코일(chilld water coil)을 떠나는 물의 온도에 따라 고온 에너지원으로부터 용액에 전달하는 열량을 조절하도록 제어장치를 마련하고 있다. 이러한 방법으로, 저온 에너지원으로부터 열을 추출한 후, 필요한 냉각효과를 얻기 위해 추가 에너지가 필요할때에만 고온 에너지원으로부터 에너지를 공급한다. 본 발명의 여러 실시예에서는 주 및 보조열교환기를 여러 방법으로 작동시키고 위치시키는 것을 도시하고 있다. 다른 실시예는 냉각유체를 응축시키는 동시에 증발시키는 장치를 도시하고 있으며, 간단하고 효과적인 방법으로 고온 및 저온 에너지원 사이의 에너지 공급분포에 관계없이 작동한다.

본 발명의 이러한 장점과 다른 특징은 본 발명의 양호한 실시예에 의해 첨부된 도면과 함께 다음에 상세히 설명한다.

본 발명의 목적을 위해서 여기에 도시된 형태의 흡수 냉각장치는 흡수제로는 흡수성염수를, 냉매로는 물을 사용하는 형태로 가정한다. 리듐브로마이드 용액은 흡수냉체로써 적절하므로 흡수제로써 이러한 소금을 사용하는 장치에 언급되기는 하지만 본 발명은 여러 공지의 다른 흡수제 냉매조합을 사용하는 흡수냉각장치에 대해 일반적으로 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 농축된 흡수용액을 얻기 위해 주 동력원으로써 태양열 에너지를 사용하기에 적절한 흡수냉각장치에 관한여 기술될 것이다. 그러나, 여러 제조 공정이나 지열등에 의해 얻어지는 보통 재생할 수 없는 열에너지등의 저온 에너지원을 본 발명에서 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 그리고 여기서 사용되고 있는 "농축된 용액"은 리듐 브로마이드의 비교적 낮은 농축도(최대 용량에서 약 64.5중량%)인 용액을 의미하고 "희석용액"은 리듐 브로마이드의 비교적 낮은 농축도(최대 용량에서 약 59.5중량%)인 용액을 의미하는 것이다.

제1도는 본 발명의 의해 설계된 흡수냉각 장치의 개략도이다. 일반적으로 이 장치는 상부쉘(shell) 또는 용기(vessel, 10)과 하부쉘 또는 용기(12)로 구성된다. 종래의 장치와 마찬가지로 하부쉘(12)는 격벽(14)에 의하여 증발기(16)와 흡수기(18)의 두 부분으로 분할된다. 이와같이 상부쉘(10)은 격벽(20)에 의해 증기발생기(22)와 응축기(24)의 두 부분으로 분할된다.

정상적인 작동 조건하에서 물과 같은 냉매는 증발기(16)안에 위치하고 냉매증기는 증발기로부터 흡수기(18)로 통과하여 이곳에서 리듐 브로마이드 같은 흡수유체는 증기를 흡수한다. 이것은 냉매를 더 증발시키도록 증발기(16)안의 압력을 낮추게 된다. 이러한 증발은 냉각효과를 발생한다. 이러한 냉각효과의 장점을 이용하기 위해서, 물 또는 다른 적절한 열교환 매체를 증발기(16)안에 위치한 열교환코일(26)을 통과시키게 된다. 통상적으로 수냉코일로써 열교환 코일(26)은 도관(28,30)에 의하여 냉각되어질 방과 같은(도시되지 않은) 냉각부하에 연결된다. 물은 열교환코일(26)과 냉각부하 사이를 순환한다. 증발기안에 냉매는 물이 열교환코일(26)을 통과할 때물로부터 열을 흡수하고 이것은 물이 냉각부하로부터 열을 흡수하게 한다. 정상적인 작동 조건하에서 물은 열교환 코일(26)에 약 12℃(54°F)로 들어가서 도관(28)을 통해 약 7℃(44°F)로 배출된다.

흡수유체가 냉 증기를 흡수할 때, 유체는 희석되고 냉매증기의 친화력은 감소된다. 농축된 흡수유체를 얻기 위해서 냉매 및 흡수유체의 희석용액은 펌프(34)에 의해서 유체도관(32)릉 통해서 흡수기(18)로 부터 흡입되어 열교환기(38), 도관(36)을 통해 증기 발생기(22)의 상부에 위치한 분사헤드 또는 노즐(40)에서 분사된다. 증기 발생기(22)는 주열교환기(48)과 보조열교환기(52)를 가지고 있다. 주 열교환기(48)는 유체 공급 및 귀환도관(56,58)에 의하여 각각(도시되지 않은) 태양열 집열기 같은 저온 에너지원에 작동되도록 연결되어 있다. 보조열교환기(52)는 공급도관(60)과 귀환도관(62)에 의하여 도시되지 않은 종래의 고온에너지원에 작동되도록 연결되어 있다.

희석용액이 주열교환기(48)위에 분사 되어질 때, 열은 열교환기로부터 용액으로 전달되고 냉매는 용액으로부터 증발 또는 "비등"되어진다. 그러면 용액은 보조열 교환기(52)위로 흘러가서 용액은 고온 에너지원으로부터 보조열 교환기로 통해 통과하는 고온수 또는 증기에 의하여 더욕 농축되게 된다. 보조열 교환기를 지난간 후에 농축된 용액은 증기발생기(22)의 바닥으로 흘러가게 된다. 제1도에 도시된 장치가 양호한 장치일지라도 용액은 보조열교환기(52)에 분사되고 흘러내려서 증기발생기(22)의 하부에 모이게 되어 제1도에 도시된 것과같이 보조열교호나기는 용액에 의해 잠기게 된다.

농축된 용액은 증기발생기(22)로 부터 유체 도관(64) 및 열교환기(38)를 통해 흐르게 된다. 열교환기(38)는 증기발생기(22)로 부터 유입되는 비교적 따뜻한 농축된 용액으로부터 흡수기(18)로부터 유입되는 비교적 차거운 희석용액으로 열을 전달하므로써 장치의 효율을 증가시키게 된다. 이것은 희석용액이 증기발생기(22)에 들어가기전에 예열하는 효과와 농축된 용액이 흡수기(18)에 들어가기 전에 미리 냉각시키는 효과를 갖는다. 열교환기(38)를 통하여 농축된 용액이 통과한 후에 농축된 용액은 유도체과(65)을 통해서 흡수기(18)안에 위치한 분사헤드 또는 노즐(66)에 흡입되게 된다. 흡수기(18)에서 농축된 용액은 종래의 설계에 의한 냉각탑과 같은(도시되지 않은) 비교적 저온수원에 연결된 열교환기(68)에 분사된다. 흡수기(18)안의 냉각되고 농축된 용액은 냉매증기를 흡수할 수 있으므로 증발기(16)안의 냉각효과를 계속적으로 얻을 수 있다.

희석용액으로 부터 증기발생기(22)안에서 증발된 냉매는 액체제거기(70)을 통해 응축기(24)로 지나가고 여기에서 열교환기(72)를 통해 흐르는 물에 의해 냉각되어 응축되어진다. 열교환기(72)의 냉각수원은 흡수기(18)안에 위치한 열교환기(68)과 같은 에너지원을 사용한다. 흡수 냉각장치를통 상적으로 구성할 때에는 이러한 두 열교환기는 직렬로 연결한다. 응축된 냉매는 응축기(24)의 하부로 흘러가서 유도체관(74)를 통해서 증발기(16)로 들어간다. 냉매펌프(76)은 증발기 하부에 모여진 냉매를 증발기를 통해 재순환시키기 위해 도관(78)을 통해 증발기(16)에 연결되어 있다. 펌프(76)은 냉매를 증발기(16) 하부로 부터 도관(78)을 통해 인입시켜서 열교환코일(26)위의 증발기안에 위치한 분사헤드(82)에 도관(80)을 통해 배출시킨다.

증기발생기(22)에 의하면, 주열교환기(48)는 비교적 희석된 용액을 보조열 교환기(52)로부터 용액에 열을 전달하기 전에 주열교환기(48)와 열적 접촉을 할수 있도록 보조열 교환기(52) 위에 위치한다. 그러므로 열은 용액과 주열교환기 사이의 온도차기 취고인 점에서 주열교환기(48)로부터 희석용액에 전달된다. 이것은 주열교환기(48)로부터 흡수유체에 전달되는 열량을 최대로하게 한다. 또한 보조 열교환기(52)의 작동은 열교환코일(26)을 통하여 증발기(16)로 유입되는 물의 온도에 따라 조정된다. 온도감지기(84)는 도관(28)에 부착되고 조절기(86)에 온도표시 신호를 보낸다. 조절기(86)은 보조열교환기(52)와 연결된 유체공급 도관(60)안에 위치한 밸브(88)을 제어한다. 따라서 제어밸브(88)는 보조 고온 에너지원으로부터 증기발생기(22)안의 희석용액에 제공되는 에너지량을 변화시키도록 개폐된다. 만일 저온 에너지원으로부터 추출된 열량이 흡수냉각장치가 증발기(16)안에서 필요한 냉각효과를 얻을 수 있도록 충분히 농축된 흡수용액을 생성하기에 적합할때는 보조 고온 열에너지원으로부터 고온수 또는 증기기 보조열교환기(52)를 통하여 지나가게 할 필요가 없다. 그러나, 만일 사용할 수 있는 저온에너지양이 그러한 농축된 용액을 생성하기에 불충분하다면보조에너지원은 저온에너지를 보조하도록 사용할 수 있다. 밸브(88)는 필요한 냉각효과를 얻는데 필요한 에너지 이상으로 보조에너지원에 의해 제공되지 않도록 보조 고에너지원으로부터 보조열교환기(52)를 통하여 희석용액에 전달되는 에너지양을 조절할 수 있다. 이것은 또한 주 저온 에너지원에 의하여 냉각장치에 공급되는 에너지양을 최대로 하게 된다.

제2도, 제2a도 및 제3도, 제3a도, 제4도는 본 발명의 다른 실시예의 개략도이다. 이들 각 도면은 단지 흡수냉각장치의 일부분만을 도시하고 있지만, 제1도의 장치에 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

제2도의 장치는 보조열교환기(52)로부터 희석용액에 열을 전달하지 않고 용액이 주열교환기에서만 열적접촉이 이루어지도록 각각 분리된 용기 또는 쉘(102,104)에 위치한 주열교환기(48)와 보조열교환기(52)를 가지고 있다. 이것은 주열교환기(48)을 통해 저온 에너지원으로부터 희석용액에 전달되는 열량을 최대화할 수 있게 한다.

주열교환기쉘(102)안의 격벽(106)은 주응축기(108)로부터 주열교환기(48)을 분리시키고, 보조열교환기 쉘(104)안의 격벽(110)은 보조응축기(112)로부터 보조열 교환기(52)를 분리시킨다. (제1도에만 도시되어 있는) 흡수기(18)로 부터의 희석용액은 유체도관(36)을 통해 쉘(102)안의 분사헤드(40)안에 정양시키고 주열교환기(48) 위에 그리고 이를 통해서 분사시킨다. 열은 주 저온 에너지원으로부터 주열교환기(48)을 통해 희석용액에 전달시키고 이 열은 용액을 농축시킨다. 용액은 쉘(102)의 하부로 흐르고 도관(114)를 통해서 쉘(104)에 흘러 들어간다. 쉘(104)안에서 용액은 보조열교환기(52)에 의해서 보조고온 에너지원으로부터 용액에 전달되는 열에 의하여 더욱 농축된다. 쉘(104)로 부터 농축된 용액은 유체도관(64) 및 열교환기(38)을 통하여 흡수기(18)로 유입되어진다. 제2도에 도시된 양호한 실시예에서 용액은 보조열교환기가 용액에 잠기도록 보조열 교환기 쉘(104)에 의해 모아져 있다. 그러나, 이는 제2도에서와 같이 용액이 보조열교환기(52)위에 그리고 이를 통해 분사되어질 수도 있다.

제1도에 도시된 장치와 마찬가지로 제2도에 도시된 장치는 종래의 고온 에너지원으로부터 용액에 전달되는 에너지양을 조절하도록 유체 공급도관(60)안에 위치한 밸브(88)을 가지고 있다. 밸브(88)은 도관(28)을 통하여 증발기(16)안으로 유입되는 물의 온도에 따라 반응하는 조절기(86)에 의해 조절된다. 이러한 방법으로 보조에너지원에 의해 공급되는 에너지는 필요한 냉각효과를 얻기 위해서 흡수용액이 충분히 농축되도록 한다.

주열교환기(48)에 의해 희석용액으로 부터 증발되는 냉매는 액체제거기(116)을 통해서 주응축기(108)로 유입되어 열교환기(118)를 통해 흐르는 냉각유체에 의해 응축된다. 이와 유사하게, 보조열교환기(52)에 의해 냉매 및 흡수유체의 용액으로부터 증발되는 냉매는 액체제거기(120)을 통하여보조응축기(112)로 유입되어 열교환기(122)로 유입되어 열교환기(122)를 통해 흐르는 냉각유체에 의해 응축된다. 열교환기(118,122)는 유체도관(124)에 의해 직렬로 연결되고 이것은 전 장치에 오직 하나의 냉각액체원만이 필요하도록 흡수기(18)안에 열교환기(68)에 직렬로 연결된다. 유체도관(74)는 주응축기(108)과 증발기(16)을 연결시키고, 보조웅축기(112)는 응축된 냉매가 증발기에 귀환하도록 도관(126)에 의하여 유체도관(74)에 연결되어진다.

제3도에 도시된 장치는 더욱 농축된 흡수용액을 얻기 위해서 보조열교환기 쉘(108)안의 용액으로 부터 냉매가 증발할때 냉매에 전달된 열을 사용한다. 제2도 및 제2a도에 도시된 실시예와 같이 주열교환기(48)은 주쉘(102)안에 위치하고 보조열교환기(52)는 보조 쉘(104)안에 위치한다. 또한 상기에 언급된 장치와 같이 보조열교환기(52)를 통과하는 고온수 또는 증기의 공급은 밸브(88)에 의해 제어되고 밸브는 증발기(16)을 지나가는 물의 온도에 따라 작동한다. 제3도에 도시된 장치의 응축기는 주응축기(108)과 보조응축기(112)를 갖고 있다. 보조응축기(112)는 보조열교환기 쉘(104)로부터 분리되어 있고 중간쉘 또는 용기(150)안에 위치한다. 보조응축기(112)는 열교환기(122)를 갖고 있으며 이는 유체도관(114)에 의하여 열교환기(118)에 직렬로 연결되고 열교환기(118)은 주응축기(108)안에 위치한다. 중간쉘(150)안의 격벽(110)은 중간열교환기(156)으로부터 보조응축기(112)를 분리한다.

중간열교환기(156)은 보조쉘(104)안의 냉매 및 흡수 유체의 용액으로 부터 증발된 냉매증기가 열교환기(156)을 통해 지나갈 수 있도록 유체도관(158)에 흡수유체의 용액은 도관(152)를 통해 주 쉘(102)로부터 중간쉘(150)에 흐를 수 있다. 중간쉘(150)안에서 열교환기(156)을 통해서 흐르는 냉매로부터 용액에 열을 전달하여 용액으로부터 냉매를 증발시킨다. 따라서, 이 실시예는 용액을 더욱 농축시키기 위해 일반적으로 폐열 사용하고 이에 의해 보조열원에 의해 장치에 공급되는 에너지양을 감소시킨다. 제3도의 장치는 중간쉘(150)이 중간열교환기(156)이 용액에 잠기도록 냉매 및 흡수유체의 용액을 집적하도록 되어있다. 제3a도에 도시된 것과같이 용액을 분사헤드 또는 노즐(153)에 의해서 열교환기(156) 위에 그리고 이를 통해 분사시킬 수도 있다. 중간쉘(150)안의 용액으로부터 증발된 냉매는 액체제거기(120)를 통해서 보조응축기(112)안으로 유입되고 그것에서 응축된다. 보조응축기(112)로부터 응축된 냉매는 유체도관(124)를 통해서 도관(74)으로 유출되고 이를 통해 냉매는 증발기(16)에 유입된다. 보조쉘(104)안의 용액으로 부터 증발되는 냉매증기가 열교환기(156)을 통해 지나가고 중간쉘(150)안의 냉매 및 흡수유체의 용액에 열을 전달할 때, 냉매증기는 응축된다. 열교환기(156)는 이러한 응축된 냉매가 증발기(16)로 귀환할 수 있도록 유체도관(159)에 의해 유체도관(74)에 연결된다.

펌프(162)는 유체도관(160)을 통해서 중간쉘(150)으로부터 냉매 및 흡수유체의 용액을 흡입하고 유체도관(166) 및 열교환기(168)을 통해서 용액을 보조쉘(104)안으로 배출한다. 용액이 보조쉘(104)안에서 농축된 후에 농축된 용액은 열교환기(198) 및 유체도관(64)을 통하여 흡수기(18)로 유입된다. 제1도에서 도시된 열교환기(38)의 작동과 유사한 방법으로 작동하는 열교환기(168)은 보조쉘(104)에 들어가는 용액을 예열하고 보조쉘(104)을 떠나는 용액을 미리 냉각한다.

제2도 및 제2a도, 제3도, 제3a도에 도시된 실시예에서, 장치에 의해 소모되는 총에너지에 대한 공급량에 대한 보조 에너지원의 공급량이 증가하면 냉매와 흡수유체의 용액으로부터 증발되는 냉매의 총량에 대한 보조열교환기(52)에 의한 증발량이 증가한다. 따라서 냉각장치에 의해 응축되는 냉매의 총량에 대한 보조응축기(112)에 의해 응축량이 증가한다. 저온 에너지원만을 취소에너지양으로 제공하는 상황에서는 보조응축기(112)안(108)에 응축된 냉매량은 주응축기(108) 안에서 응축된 냉매량보다 매우 작다. 그러한 상황은 예를들면 저온 에너지원이 태양열 에너지이고 구름이낀 날씨가 장기간 계속될 경우에 일어난다.

제4도는 주응축기(108)과 보조응축기(112) 사이에 거의 같은 응축작업량이 분배되도록 한 본 발명의 또 다른 실시예이다. 제4도는 단지 제1도에 도시된 장치의 증발기와 흡수기 부분과 제4도에 도시된 부분을 연결하는 유체도관(36,64,74)와 함께 흡수 냉각장치의 증기발생기와 응축기 부분만을 도시하고 있다. 따라서 히기에는 제4도에 도시된 증기 발생기와 응축기, 그리고 제1도에 도시된 증발기와 흡수기에 관하여 설명될 것이다. 제4도에 도시된 실시예는 단일쉘(130)안에 주열교환기(48)와 보조열교환기(52), 주응축기(108) 그리고 보조응축기(112)를 가지고 있다. 격벽(132,134)은 냉매 및 흡수유체의 희석용액이 주열교환기(48)와 열적접촉이 이루어지는 동안 보조열교환기(52)로 부터 용액에 열이 전달되는 것을 방지하기 위해 쉘(130)의 보조부분으로 부터 쉘의 주부분을 열적으로 분리하도록 사용한다.

액체용기 또는 자장조(136)은 두 응축기(108,112) 공동으로 사용되고, 응축된 냉매가 보조 응축기로부터 주응축기로 유동되도록 하고 냉매는 여기에서 유체도관(74)을 통하여 증발기로 유동할 수 있다. 보통 저장조(136)의 주응축기(108)쪽안의 액체수위는 저장조의 보조 응축기(112) 쪽안의 액체 수위와는 다를 것이다. 이러한 차이는 두 응축기 안에 다른 증기압에 의한 것이다. 증기관(138)은 또한 보조응축기(112)와 주응축기(108)을 연결하기 위해서 격벽(134)를 통해 연장된다. 주응축기(108)안에 위치한 증기관(138)의 끝단은 주응축기단이라 하고 보조응축기(112)안에 위치한 증기관의 끝단은 보조응축기단이라 한다. 증기관(138)은 휘어져서 증기관의 주응축기단이 저장조(136)의 상부에 위치하고 증기관의 보조응축기단이 저장조의 상부아래에 위치하도록 되어있다. 전형적인 작동 조건하에서, 응축된 냉매는 저장조(136)안에 모여지고 저장조의 보조응축기(112)쪽에서 증기관(138)의 보조응축기단 위로 수위가 올라간다. 이것은 냉매증기가 증기관을 통하여 보조응축기(112)와 주응축기(108) 사이를 통과할 수 없도록 증기관(138)을 밀폐하게 된다.

작동조건이 불규칙하고 보조에너지원이 냉각장치에 필요한 에너지의 상당량을 제공하도록 하게되면 보조 열교환기(52)에 의해 증발되는 냉매량이 증가한다. 보조열교환기(52)에 의해 증발되는 냉매량이 또한 증가한다. 보조응축기(112)안에서 응축된 냉매량이 주응축기 안에서 응축된 냉매량보다 커지게 되면, 보조응축기안의 증기압은 주 응축기안의 증기압보다 크게된다. 이러한 압력차이는 저장조(136)의 보조응축기쪽의 액체수위를 저장조의 주응축기쪽의 액체수위보다 낮게 한다. 압력차이가 미리 설정된 값에 도달하면 저장조(136)의 보조응축기쪽의 액체는 증기관의 보조응축기간 아래로 내려간다. 이에 의해 증기관(138)이 개방되고 응축되지 않은 냉매증기는 보조응축기(112)부터 주응축기(108)로 유입하게 된다. 이것은 두 응축기의 열교환코일(118,122)을 보조열교환기(52)가 주 열교환기(48)보다 더 많은 냉매를 증발시킨다는 사실에도 불구하고 효과적으로 사용할 수 있도록 보조 및 주응축기(112,108) 사이의 냉매증기를 더욱 균등하게 한다.

여기에 기술한 본 발명이 상기에 언급한 목적을 충족시키도록 충분히 계획된 것은 사실이지만, 더 많은 변경 및 실시예가 본 분야에 속한 사람에 의해 얻어질 수 있으며 본 발명의 기술적 배경 및 범주에서 벗어남이 없이 모든 변경 및 실시예들이 나타날 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 증발기(16)와 냉매 부하 사이를 통과하는 열 전달 매체를 냉각시키기 위한 증발기(16)와, 주열교환기(48)을 갖고 냉매 및 흡수유체의 용액으로부터 냉매를 분리하기 위해서 냉매를 가열하여 농축된 용액을 생성하기 위한 증기 발생기(22)와, 주열교환기(48)을 저온 에너지원에 연결하는 도관(56,58)과, 보조열교환기(52)를 고온에너지원에 연결하는 도관(60,62)와, 높은 냉매율을 갖는 용액을 받아들이고 이 용액을 주열교환기와 먼저 열전달되도록 통과시키고 그후에 보조 열교환기와 열전달되도록 통과시키는 노즐(40)으로 구성되는 흡수냉각 장치에 있어서,

   냉각장치를 떠나는 열전달매체의 온도를 감지하는 온도감지기(84)와, 고온에너지원과 보조열교환기(52)사이의 도관(60,62)를 통과하는 열교환 유체의 유량을 제어하도록 온도감지기(84)에 반응하는 조절기(86) 및 밸브(88)로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수냉각장치.

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