KR890004392B1 - 공냉 흡수식 냉수기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

공냉 흡수식 냉수기
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예의 개통도.
제 2 도는 본 발명의 제 2 실시예의 개통도.
제 3 도는 본 발명의 제 3 실시예의 개통도.
제 4 도는 본 발명의 제 4 실시예의 요부 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 가열원 2 : 제 1 재생기
3 : 제 2 재생기 4 : 공냉응축기
5 : 증발기 6 : 공냉흡수기
7 : 용액 열 교환기 8 : 용액 펌프
9 : 냉매 펌프 17, 19 : 살포기
본 발명은 공냉형인 흡수식 냉수기에 관한 것이다.
종래의 공냉 흡수식 냉수기는 미합중국 특허 제4,467,623호에 기재되어 있다. 이 종류의 장치는 재생기, 응축기, 증발기 및 흡수기로 구성되어 있다. 그리고 흡수기는 수직관(복수)을 가지며 이들 수직관은 정상부에서 재생기로부터의 농후(濃厚)용액을 공급받고 저부에서 증발기로 부터의 냉매증기를 공급받아 이에 의하여 농후 냉매증기를 흡수시켜 희박 용액을 만든다.
그러나 증발기로부터 흡수기로 흘러 들어오는 냉매증기의 체적 유량은 대단히 크므로 수직관 흡수기의 저부만으로는 수직관내를 위를 향하여 흐르기 어려우므로 수직관 흡수기의 중앙부, 정상부, 근방에 냉매증기가 도달하지 않는다. 이 때문에 이 근방은 흡수 작용에 유효하게 발휘되지 않는다. 또 증발기로부터 흡수기로 흐르는 냉매증기의 체적 유량은 대단히 크므로 수직관 흡수기의 저부만으로서는 통로 면적이 부족하여 냉매증기가 원활하게 흡수기로 유입되기는 어렵다. 이 때문에 증발기의 압력이 높아져 냉매의 증발이 억제되어 냉각 능력이 저하된다. 또한 증발기로부터의 증기 인출위치도 1개소이기때문에 증발기내의 냉매 증기의 흐름이 나빠져서 냉각 능력이 저하시키게 된다.
본 발명의 목적은 증발기에서 증발된 냉매 증기를 공냉수직관형 흡수기의 전영역에 냉매 증기가 도달할 수 있는 공냉 흡수식 냉수기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 공냉수직 관형 흡수기에서 희박용액을 만들 수 있는 공냉 흡수식 냉수기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 공냉수직관형 흡수기에 냉매증기를 원활하게 송입(
Figure kpo00001
)시킬 수 있는 공냉흡수식 냉수기를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 증발기와 수직관형 흡수기를 수직관의 정상부 및 저부 또는 정상부 저부 및 중앙부에서 연결 통로에 의하여 서로 연결하고 수직관을 아래 방향으로 흐르는 흡수용액의 흐름에 의해 저상부로 부터 들어온 냉매증기를 유인하여 아래방향으로 흐르게 하여 냉매 증기를 흡수 용액에 흡수시킨다.
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예이고, 수직관형 흡수기에 있어서의 냉매증기를 받는 곳을 수직관의 정상부 및 저부로 한 것이다.
공냉 흡수식 냉수기는 냉매로는 물, 흡수제로는 브롬화리튬(lithium bromide)을 사용하는 것으로서 가열원(1)(버어너)을 갖능 제 1 재생기(2), 제 1 재생기(2)에서 발생한 냉매증기를 가열원으로 하는 제 2 재생기(3), 냉매 증기를 공기에 의하여 냉각시켜 응축시키는 공냉 응축기(4), 냉매액을 증발시켜 피냉각 매체(물)를 냉각하는 증발기(5), 복수의 수직관으로 이루어진 공냉 흡수기(6), 용액열교환기 (7), 용액펌프(8), 냉매펌프(9)로서 구성되어 있다. 상기 증발기(5)는 셀(5A)과 냉수관(5B) 및 냉매푸울(pool)(5C)로 이루어져 있다. 상기 흡수기(6)는 수명에 대해 대략 수직으로 설치된 복수의 수직관(6A), 이들 수직관(6A)의 관외부에 설치된핀(6B) 및 희박 용액푸울(6C)로 이루어지고 각 수직관(6A)의 정상부 및 저부에서 상기 증발기(5)의 셀(5A)ㅇ내와 연결통로(10A), (10B)를 거쳐 연결되어 있다. 이들 연결통로(10A), (10B)는 대략 수평으로 연장되어 있다. 제 1 재생기(2)내에는 냉매와 흡수제를 혼합한 브롬화리튬 수용액이 주입되어 있고 이 수용액은 버어너(1)에 의하여 가열되어 냉매 증기를 발생하고 용액은 농축된다. 발생한 냉매증기는 냉매라인(11)를 거쳐 제 2 재생기(3)내의 가열관(3A)으로 유입한다. 제 2 재생기(3)내의 브롬화 리튬 수용액은 가열관(3A)내의 냉매 증기에 의하여 가열되어 여기서도 냉매증기를 발생한다. 여기서 가열관(3A)내의 냉매증기는 액화되고 제 2 재생기(3)내의 브롬화리튬 수용액은 농축된다.
제 2 재생기(3)에서 발생한 냉매증기는 냉매라인(12)를 거쳐 응축기(4)에 들어가고, 한편 가열관(3A)내에서 액화된 냉매는 냉매라인(13)을 거쳐 냉매라인(14)의 냉매와 합휴한다. 응축기(4)에는 관(4A)의 외부에 핀(4B)이 설치되어 있고 팬(도시생략)에 의하여 공기가 이 핀(4B)간을 흐르기 때문에 응축기(4)에는 관(4A)의 외부에 친(4B)이 설치되어 있고 팬(도시생략)에 의하여 공기가 이 핀(4B)간을 흐르기 때문에 응축기(4)내의 냉매증기는 냉각되어 액화된다. 이 액냉매는 냉매라인(14)를 거쳐 냉매라인(13)으로부터의 액냉매와 압류하여 냉매라인(16)을 거친다음 다시 냉매펌프(9)로부터 토출된 냉매라인(15)으로부터의 액냉매와 냉매라인(16)의 중간에서 합류하여 냉매라인(16)으로부터 증발기(5)로 유입한다.
증발기(5)내에는 냉수관(5B)이 있고, 액냉매는 살포기(17)로부터 앤수관(5B)위에 살포된다. 증발기(5)내는 저압으로 유지되어 있으므로 액냉매는 증발하고 그 잠열은 냉수관(5B)내의 냉수로부터 열을 뺏는다. 미처 증발되지 않은 액냉매는 냉매푸울(5C)에 고이고 냉매라인(18), 냉매펌프(9), 냉매라인(15)를 거쳐 다시 냉매라인(16)으로 되돌아간다. 여기서 증발한 냉매증기는 연결통로(10A) 및 (10B)를 거쳐 흡수기(6)의 각수직관(6A)로 유입한다. 또 각. 수직관(6A)의 상부에는 복수의 살포기(19)가 있고 농욕액라인(20)을 통하여온 농용액이 살포기(19)로 부터 살포된다. 살포된 농용액은 수직관(6A)의 관벽을 따라 흘러내려가면서 관외벽을 흐른다. 수직관(6A)내의 수증기압은 공기에 의하여 냉각되어 저하하고 각 수직관(6A)내로는 증발기(5)로부터 연결통로(10A, 10B)를 거쳐 냉매증기가 유입한다. 여기서 증발기(5)로 부터의 냉매증기를 흡수하여 희용액이 되어 희용액푸울(6C)에 고이게 된다.
핀(6B)에서의 열전달을 향상시키기 위하여, 슬리트가 있는 핀을 사용하는 것이 바람직하다. 슬리트가 있는 핀의 상세는 미합중국특허 제4,300,629호에 기술되어 있다. 또한 각 수직관(6A)내에는 나선판 또는 삽입(충진)물을 넣어 농용액과 관벽과의 접촉 및 농용애고가 냉매와의 접촉을 향상시킨다. 또한 각 수직관(6A)의 내면에는 핀 또는 홈(도시생략)을 설치하여 관내의 열전달을 향상시킨다.
흡수기(6)의 희용액류(6C)에 고인 희용액은 용액펌프에 흡인되어 희용액 라인(21)을 거쳐 용액 열교환기(7)에서 예열되고 중간부에서 분류(分流)되어 희용액라인 (22)를 거쳐 제 2 재생기(3)로 유입한다. 나머지의 희용액은 다시 용액 열 교환기(7)에서 예열도어 희용액라인(23)을 거쳐 용액 열교환기(7)로 유입되어 희용액을 가열하면서 그 자신을 냉각되고, 제 2 재생기(3)로부터 농용액라인(25)를 통하여 용액 열 교환기(7)에서 예열도어 희용액라인(23)을 거쳐 제 1 재생기(2)에 유입한다.
한편 제 1 재생기(2)의 농용액은 농용액은 라인(24)을 거쳐 용액 열교환기(7)로 유입되어 희용액을 가열하면서 그 자신은 냉각되고, 제 2 재생기(3)로부터 농용액라인(25)를 통하여 용액열 교환기(7)의 중간부에 유입된 농용액과 합류한 다음 다시 희용액을 가열하고 농용액라인(20)으로부터 흡수기(6)로 유입한다.
이와같이 증발기(5)로부터 흡수기(6)에의 저압 냉매증기유로(流路)를 충분히 확보함으로써 공냉흡수기가 실현된다.
다음에 본 발명의 제 2 실시예를 제 2 도에 따라 설명한다.
여기서는 제 2 도와의 상이점만을 설명한다. 증발기(5)로부터 흡수기(6)로의 저압냉매증기의 연결통로를 더 많이 확보함으로써 보다 더 희박한 희용액을 생성할 수 있는 공냉 흡수기가 실현된다.
제 3 도는 본 발명의 제 3 실시예의 개통도이다. 용액푸울(6C)내에 칸막이(6D1, 6D2)를 설치하여 용액푸울(5C)를 제1, 제2, 제3의 용액푸울(6C1, 6C2, 6C3) 구분한다. 이것은 3개로 한정되는 것이 아니라 2개 이상이면 된다, 또한 살호기(19)로 냉매푸울(6C)의 수와같은 3개의 살포기(19A1, 19A2, 19A3)를 설치하고 냉각 공기의 출구측에 위치하고 있는 수직관(6A1)에 용액을 살포하는 제 1 살포기(19A1)에는 용액라인(20)이 연길되고 다음의 수직관(6A2)에 용액을 살포하는 제 2 살포기(19A2)에는 제 1 용액푸울(6C1)로부터의 용액라인(26)이 연결되고 냉각 공기의 입구측에 위치하고 있는 수직관(6A3)에 용액을 살포하는 살포기(19A3)에는 제 2 용액푸울(6C2)로부터의 용액라인이 연결되고, 제 3 용액푸울(6C3)에는 용액펌프(8)가 연결되어 있다. 또한 용액라인(26, 27)에는 용액펌프(28, 29)가 설치되어 있다.
열교환기(7)로부터 용액라인(20)을 통과한 농용액은 제 1 살포기(19A1)러부터 수직관(6A1)내에 살포되어 수직관(6A1)내를 따라 흘러내려가는 동안에 정상부 및 저부에서 유입한 냉매증기를 흡수하여 희박해지고 제 1 용액푸울(6C1)에 고인다. 제 1 용액푸울(6C1)의 용액은 펌프(28), 용액라인(26)을 거쳐 제 2 살포기(19A2)로 보내겨 제 2 살포기(19A2)로부터 수직관(6A2)에 살포되고 이 용액은 상기 수직관(6A1)의 경우와 마찬가지고 냉매 증기를 흡수하여 더욱 희박해져서 제 2 용액푸울(6C2)에 고인다.
제 2 용액푸울(6C2)의 용액은 펌프(29), 용액라인(27)을 거쳐 제 3 살포기(19A3)에 보내져 제 3 살포기(19A3)으로 부터 수직관(6A3)에 살포되고 이 용액은 상기 수직관(6A2)의 경우와 마찬가지로 냉매증기를 흡수하여 보다 더 희박해지고 제 3 용액푸울(6C3)에 고인다. 제 3 용액푸울(6C3)의 용액은 용액펌프(8)에 의하여 열교환기(7)를 거쳐 제1, 제 2 재생기(2), (3)에 보내진다.
본 실시예는 상기한 바와같이 흡수 작용을 3단계를 거치므로서 단계적으로 희박용액을 만들게 되므로 냉매가 보다 더 많이 포함된 희박용액을 만드레 되므로 냉매가 보다 더 많이 포함된 희박 용액을 생성하는데에 유효하다.
제 4 도는 제 1 도, 제 2 도, 제 3 도의 흡수기만을 도면에 나타낸 바와같은 구성으로 변경한 본 발명의 제 4 실시예이다. 수직관(6A)의 중앙부 아래의 하측부분의 관내단면적을 상측 부분보다 좁게한 것이다. 이 제 4 도에서는 하측의 수직관(6A)의 관 내경을 작게하고 있다. 또한 상측하측의 관 내경을 동일하게하고 하측의 수직관(6A)의 수를 작게 하여도 동일한 효과를 얻을 수가 있다.

Claims (10)

  1. 가열원을 갖는 제 1 재생기, 제 1 재생기에서 발생한 냉매 증기를 가열원으로 이용하는 제 2 재생기, 재생기에서 발생한 냉매를 냉각하는 공냉형 응축기, 응축기로부터 유입하는 냉매액을 증발시켜 피냉각 매체를 냉각하는 증발기, 복수의 수직관을 갖는 공냉형 흡수기 및 용액 열교환기를 갖춘 것에 있어서, 상기 흡수기의 각 수직관과, 상기 증발기의 셀 내를 서로 연결하는 복수의 연결통로를 가지며 이들 각 연결통로의 상기 증발기에 대한 연결 위치 및 상기 수직관에 대한 연결부위가 상기 수직관의 높이 방향에 대하여 각각 다르고 상기 증발기의 높이방향에 대하여 상이한 위치로 부터 상기 각 연결통로 내로 냉매 증기가 유입하며 각 연결통로로 부터 각 수직관의 상이한 위치에 냉매증기를 유입시키도록 한 것을 특징으로 하는 공냉흡수식 냉수기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결통로는 각 수직관을 정상부 및 저부에서 증발기와 연결되어 있는것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연결통로는 각 수직관을 정상부, 저부및 중앙부에서 증발기와 연결된 것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 각수직관은 상측과 하측으로 분할되어 있고 하측수직관의 관내면적이 상측 수직관보다 작게되어 있는 것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  5. 제 1 항에 있어서, 하측 수직관의 상측 수직관의 관내경 보다 작게 되어 있는것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 각 연결통로는 실질적으로 수평으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  7. 가열원을 갖는 제 1 재생기, 제 1 재생기에서 발생한 냉매 증기를 가열원으로 이용하는 제 2 재생기, 재생기에서 발생한 냉매를 냉각하는 공냉형 응축기, 응축기로부터이 냉매액을 증발시켜 피 냉각매체를 냉각하는 증발기, 복수의 수직관을 갖는 공냉형 흡수기 및 용액 열교환기를 갖춘 것에 있어서, 상기 흡수기의 각 수직관의 정상부, 저부 및 중앙부중 적어도 정상부와 저부와 상기 증발기를 서로 연결하는 연결 통로로 가지며, 적어도 각 수직관의 정상부 및 저부에서 냉매 증기가 유입되도록 되어 있고, 상기 수직관의 장상부에는 복수의 살포기를 가지며, 저부에는 복수로 구분된 용액푸울과 가지며, 용액푸울의 용액이 다음의 살포기에 연결되고 상기 용액 열 교환기로부터의 농용액은 제 1 살포기로 보내져 제 1 살포기로 부터 수직관에 살포하여 상기 연결통로를 거쳐 유입한 냉매증기를 흡수하여 희박해지는 흡수작용을 적어도 2단계반복하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 각 연결통로는 실질적으로 수평으로 연장된 것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 용액푸울은 칸막이에 의하여 복수로 구분되어 있는것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
  10. 제 7 항에 있어서, 제1, 제2, 제 3 의 살포기와제, 제1, 제2, 제 3 의 용액푸울을 가지며, 제 1 용액푸울은 제 2 살포기, 제 2 용액푸울은 제 3 살포기에 각각 용액라인을 거쳐 연결된 것을 특징으로 하는 공냉 흡수식 냉수기.
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