KR910006217B1

KR910006217B1 - 2중효용 공냉흡수식 냉동기

Info

Publication number: KR910006217B1
Application number: KR1019880000337A
Authority: KR
Inventors: 시게끼찌 구로사와; 요시까즈 나가오까; 신이찌 간노오; 사다또시 다게모또; 시게오 스기모또; 도미히사 오후찌; 도시오 하따다; 요시후미 구누기; 히로노부 가와무라; 교우지 고오노; 겐지 마찌자와
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼; 미다 가쓰시게; 도꾜 가스 가부시끼가이샤; 오오사까 가스 가부시끼가이샤; 와다나베 히로시; 도호 가스 가부시끼가이샤; 오오니시 마사후미; 오가와 스스무
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1991-08-17
Also published as: US4841744A; KR880009254A

Abstract

내용 없음.

Description

2중효용 공냉흡수식 냉동기

제1도는 본 발명의 한 실시예에 관한 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 개략 구성의 평면도.

제2도는 제1도장치의 정면도.

제3도 본 발명의 다른 실시예에 관한 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 개략구성의 평면도.

제4도는 제3도에 나타낸 장치의 정면도.

제5도는 제1도 내지 제4도에 나타낸 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 한 실시예의 싸이클 계통도.

제6도는 제1도 내지 제4도에 나타낸 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 다른 실시예의 싸이클 계통도.

제7도는 제1도 내지 제4도에 나타낸 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 또 다른 실시예의 싸이클 계통도.

제8도는 제1도 내지 제4도에 나타낸 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 또 다른 실시예의 싸이클 계통도.

제9도는 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 또 다른 실시예의 싸이클 계통도.

제10도는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 공냉흡수식 냉온수기의 싸이클 계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 팬 2 : 공냉흡수기

3 : 공냉응축기 5 : 커버

11 : 고온재생기 12 : 저온재생기

13 : 응축기 14 : 증발기

15 : 흡수기 16 : 온수열교환기

17 : 고온열교환기 18 : 저온열교환기

19 : 용액펌프 20 : 냉매펌프

21 : 예냉기 22 : 가스누출장치

25 : 수직관 26 : 하부헤더

27 : 액냉매도관 33 : 응축기

37 : 팬 61 : 수직관

62 : 하부헤더 64a, 64b, 64c, 64d : 살포장치

66a, 66b, 66c : 연통관

본 발명은 2중효용 공냉흡수식 냉동기에 관한 것이고, 특히 설치면적을 작게 차지하는 간결한 기체로 구성하기에 적합한 2중효용 공냉흡수식 냉동기에 관한 것이다.

물을 냉매로 하고 리듐 브로마이드를 흡수제로하는 공냉흡수식 냉동기로서 예를들어 일본국 특개소 61-49970호 공보기재의 기술이 개발되고 흡수기, 응축기를 팬에 의한 공기흐름에 의하여 냉각하도록 수직관의 관외부에 핀을 설치한 구성의 것이 사용되고 있다. 이 공냉냉동기에서는 팬을 상부에 세워서 배설하고, 공냉열교환기를 좌우에 배설한 구성의 것이다.

그러나, 공냉흡수식 냉동기에서는 공냉전열 면적이 증대되기 때문에 설치면적이 매우 크게 된다는 문제점이 있었다. 그리고 팬을 상부에 배치한 냉동기에서 동기, 한냉지 등에서는 상부에 눈이 쌓여서 팬의 기능을 수행하지 못하게 되고, 쌓인 눈이나 발생되는 낙수물이 기체내부에 낙하하는 문제가 있었다. 그리고 수직관을 사용한 공냉흡수기에는 예를들면 일본국 특공소 53-3823호 공보, 일본국 특개소 61-6555호 공보기재와 같이 수직관 상부에서 흡수액과 냉매증기를 공급하는 구성으로 되어 있으나, 불응축가스를 추출하는 수단과, 흡수액의 과농축에 대한 싸이클의 보호수단에 대해서는 배려하지 않았다. 그리고 종래 장치에는 예를들어 일본국 특공소 56-1543호 공보, 일본국 특공소 55-39740호 공보 기재와 같이 응축기로부터 증발기로 냉매액을 이송하는 통로의 중간에 냉매중에 혼입되어 있는 계면활성제를 분리하는 분리기를 설치하여 계면활성제를 흡수기로 되돌려 보내도록 되어 있어 문제로 되었다.

본 발명은 공냉흡수기 및 공냉응축기의 공냉전열 면적을 크게하고, 팬에 의한 냉각풍량을 증가시키고, 또한 설치면적이 작고, 동기에 눈의 침입을 방지할 수 있는 2중효용 공냉흡수식 냉동기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 핀을 구비한 수직관군에 직교하여 냉각공기가 흐르도록 구성한 공냉흡수기와 공냉응축기에 있어서, 기내에 존재하는 불응축가스를 좋은 효율로 추출할 수 있음과 동시에 과농축에 의한 용액의 결정화를 방지할 수 있는 2중효용 공냉흡수식 냉동기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 응축기와 흡수기의 각 액면에 거의 동일수준에 있는 배치구성의 흡수식 냉온수기에 있어서, 계면활성제 분리기에 흡수기로 부터의 용액역류를 방지하고, 용액 혼입에 의한 냉매비등점의 상승에 수반되는 성능저하와 용액의 과농축에 의한 결정화를 방지할 수 있는 흡수식 냉온수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 구성은 적어도 증발기, 공냉흡수기, 공냉응축기, 고온재생기, 저온재생기, 용액열교환기 및 이들 기기를 작동적으로 접속하는 배관계통에 의하여 구성되고, 상기 공냉흡수기, 공냉응축기로의 냉각공기의 공급을 위하여 팬을 구비한 2중효용 공냉흡수식 냉동기에 있어서, 기체의 외곽을 형성하는 상하측방의 4방중 측방의 한방의 한외과에 상기 펜을 설치하고, 나머지 세방의 외곽에 상기 공냉흡수기 및 공냉응축기에 의해 구성되는 공냉열교환기를 배설하고, 이들에 포위되도록 상기 공냉열 교환기 이외의 증발기, 고온재생기, 저온재생기, 용액열교환기 및 각 기기를 작동적으로 접속하는 배관계통등 주요기기를 내설함과 동시에 상부에 커버를 설치하여 구성되는 것이다. 또한 본 발명에 관한 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 구성은 증발기, 공냉흡수기, 공냉응축기, 저온재생기, 고온재생기, 용액열교환기, 용액펌프, 냉매펌프 및 이들을 작동적으로 접속하는 배관계통들에 의해 구성되고 상기 공냉흡수기, 냉동응축기에 냉각공기를 공급하는 펜을 구비한 공냉흡수식 냉온수기에 있어서, 상기 공냉흡수기와 공냉응축기가 그 관외부에 핀을 구비한 수직관을 가진 구성으로 되어 있고, 상기 공냉흡수기를 냉각공기의 흐름방향에 연하여 수직관을 복수병렬시킨 복수의 패스로 구분된 것을 배설하고, 냉각공기온도의 가장 낮은 측의 패스부분에 흡수액이 가장 묽은 용액을 유하시키고, 순차로 병렬설치된 패스구분순으로 진한 용액을 유하시키는 펌프수단을 구비하고, 상기 공기온도가 가장 낮은 쪽의 패스구분의 공냉흡수기에 병렬설치된 공냉응축기를 배설하고, 상기 공냉흡수기, 공냉응축기에 냉매증기를 공급하는 유로를 각 수직관의 상부에 설치하고, 상기 복수의 패스구분마다에 묽은 용액을 수집하는 공냉흡수기의 하부헤더 및 액화냉매를 수집하는 공냉응축기의 하부헤더를 각각의 수직관 하부에 병설하고, 이들 하부헤더에 가스추출관을 접속함과 동시에 증발기와 상기 공냉흡수기의 하부헤더를 액밀봉수단을 통해서 접속하는 액냉매 일류관(溢流管)을 설치한 것이다.

또한 본 발명의 2중효용 공냉흡수식 냉동기를 재생기, 응축기, 증기기, 흡수기, 용액열교환기, 용액펌프, 냉매펌프 및 이들을 작동적으로 접속하는 배관계통으로 구성되고, 상기 응축기와 상기 증발기를 접속하는 관료의 중간에 계면활성제를 분리하는 분리기를 설치한 흡수기 냉온수기에 있어서, 상기 분리기내에서 분리된 계면활성제층과 상기 흡수기를 역류방지수단을 개재시켜 접속하는 것이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

제1도는 본 발명의 한 실시예에 관한 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 개략구성 평면도이고, 제2도는 제1도에 도시한 것의 정면도이다.

도면에서 1은 복수대(도면에서는 4대)의 팬이고, 기체의 외곽을 형성하는 상하측면의 4방중 일방의 외곽에 배설되어 있다. 2는 이방의 외곽에 배설된 공냉흡수기이고, 3은 나머지 일방의 외곽에 배설된 공냉응축기이고, 이 같이 팬(1)을 설치한 면이외의 세방의 외곽의 상기 공냉흡수기 및 공냉응축기로 된 공냉열교환기부를 구성한다.

4는 중앙부에 내설된 기타기기이고, 증발기, 고온재생기, 저온재생기, 용액열교환기, 냉매펌프, 용액펌프 및 배관계통등의 중요한 기기가 집약된 것이다.

도면중 화살표는 팬(1)의 회전에 의한 공기흐름을 나타내고, 공기의 유통이 좋고 충분한 풍량으로 냉각을 행하게 된다.

5는 상부에 설치한 커버이고, 이 커버(5)는 겨울의 적설을 방지할 수 있는 경사지붕으로 구성한다. 경사지붕을 구서하는 커버(5)는 적합한 체양을 구비함으로써 낙수동이 팬(1)과 공냉흡수식기(2)와 공냉응축기(3)에 접촉하거나, 기체내로 낙하하는 것을 방지하게 된다.

일반적으로 2중효용 공냉흡수식 냉동기는 큰공냉전열면적과 팬설치면적을 필요로 하게 되나, 본 실시예에의하면 공간요소를 최선으로 하고, 용량에 따라서는 높이 방향으로 연장시키는 구조를 취할 수 있으므로 최소의 설치면적을 가지고 방열량을 많게 할 수가 있게 된다.

다음에 본 발명의 다른 실시예를 제3도 및 제4도를 참조하여 설명한다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 2중효용 공냉흡수식 냉동기에 개략 구성평면도이고, 제4도는 동 정면도이다. 도면에서 제1도와 동일부호의 것을 동등 부분을 나타내며. 이의 설명을 생략한다.

제3도의 실시예가 제1도의 실시예와 상이한 점은 공냉흡수기(15)를 2a,2b로써 좌우로 분리하고, 중앙부의 기타기기(4A)를 상기 좌우로 분리된 공기흡수기의 사이에 끼워져 있는 구성으로 되어 있는 점이다.

제3도의 실시예에 의하면 제1도의 실시예와 전부 동일한 효과가 기대되는 이외에 중앙부에 내설되어 있는 기기의 보수가 용이하다는 이점이 있다.

상술한 실시예에 있어서는 각 기기의 구체적인 구성에 대하여 제5도 내지 제8도를 참조하여 설명한다. 먼저 제5도는 싸이클 계통도이다. 제5도에 나타낸 2중효용 공냉흡수식 냉동기는 고온재생기(11), 저온재생기(12), 공냉응축기(13), 증발기(14), 공냉흡수기(15), 온수열교환기(16), 고온열교환기(17), 저온열교환기(18), 용액펌프(19), 냉매펌프(20), 예냉기(21), 자동가스추출장치(22) 및 이들을 자동적으로 접속하는 배관계통으로 구성되고, 상기 공냉응축기(13) 및 공냉흡수기(15)로의 냉각공기를 화살표 방향으로 공급하는 팬(37)을 구비한다.

공냉흡수기(15)는 그 관외부에 다수의 수평방향의 핀을 구비한 수직관을 구성되고, 냉각공기의 흐름방향에 연하여 수직관을 복수개(도면에서 4개)를 병렬설치한 복수의 패스구분을 가진 것이다.

즉, 복수의 패스구분에 관한 제4패스수직관(61d), 제3패스수직관(61c), 제2패스수직관(61d), 제1패스수직관(61a)이 배설된다. 이들 수직관(61)(61a∼61d의 총칭)이 하방에는 각각 제1패스하부헤더(62a), 제2패스하부헤더(62b), 제3패스하부헤더(62c), 제4패스하부헤더(62d)가 배설되고, 이들 하부헤더(62)(62a∼62d의 총칭)에는 제1스프레이펌프(63a), 제2스프레이펌프(63b), 제3스프레이펌프(63c), 제4스프레이펌프(63d)가 접속되고, 상기 각 수직관(61a,61b,61c,61d)상에는 흡수액을 분배 공급하는 제1살포장치(64a), 제2살포장치(64b), 제3살포장치(64c), 제4살포장치(64d)가 배설된다.

제4패스하부헤더(62d)와 하부헤더(62)하방에 배설한 묽은 용액탱크(23)는 기액강하관(24)에 의하여 연락되고, 이 기액강하관(24)의 끝부에 대향으로 용액펌프(19)의 흡입구가 설치되고, 용액유하시의 기액수반효과에 의하여 제4패스하부헤더(62d) 근방의 불응축가스가 추출되어서 불응축가스의 영향이 적은 고압의 고온재생기(11), 저온재생기(12)로 배출된다. 그리고 흡수기(15)의 각 패스구분을 용액은 흡입관(65a∼65d)사이에 배설한 연통관(66a,66b,66c)을 통해서 흐르고, 흡수액 농도가 제1패스로부터 차례로 냉매증기를 흡수하여 묽어진다.

다음에 공냉응축기(13)는 관외부에 핀을 설치한 수직관(25)에 의하여 구성되고, 이 수직관(25)의 상수는 저온재생기(12)에 연락되며, 이 수직관(25)의 하부는 하부헤더(26)를 경유하여 증발기(14)와, 액냉매도관(27), 드로틀(28)을 통해서 연락된다. 이 공냉응축기(13), 공냉흡수기(15)의 제4패스와 정렬되는 위치에서 제3패스보다도 냉각공기입구쪽으로 설치하면 기기를 가장 간결하게 할 수가 있음이 설계검토에 의하여 알 수 있다.

이와 같이 함으로써 공냉응축기(13)와 공냉흡수기(15)의 제4패스는 가장 저온의 냉각공기와 열교환된다.

다음에 이와 같은 2중효용 공냉흡수식 냉동기의 싸이클 동작에 대하여 먼저 냉방운전을 설명한다. 고온재생기(11)를 가지고 도시가스 등의 연소가스에 의하여 가열된 리듬 브로마이드 흡수약은 냉매(물)증기를 발생하여 농축되고, 고온열 교환기(17), 냉난변환밸브(29), 저온열교환기(18)를 경유하여 흡수기(15)의 제1스프레이펌프(63a)의 흡수부에 도달한다.

한편, 저온재생기(12)에서는 관내로 고온재생기(11)에서 발생한 냉매증기가 유도되고 그 외관외부에는 흡수액이 살포되고, 열교환되어 흡수액은 냉매증기를 발생하며 농축되고, 저온열교환기(18)에서 고온재생기(11)로부터의 진한 용액과 더불어 흡수기(15)로 되돌아간다.

한편, 저온재생기(12)의 전열관내의 냉매증기는 응축액화하여 냉난변환밸브(31), 드로틀(33), 예냉기(21)에 의해 냉각공기와 열교환하여 냉각되고, 드로틀(34)을 경유하여 공냉응축기(13)로 유도된다. 그리고 저온재생기(12)에서 발생한 냉매증기를 공냉응축기(13)로 유도하여 냉각 공기에 의해 냉각되어 응축액화하고, 하부헤더(26)로 흘러내려간다.

이 액냉매는 냉매도관(27), 드로틀(28)을 경유하여, 증발기(14)로 이송되고, 증발기(14)의 전열관군(35)상에 냉매펌프(20)에 의해 살포되어, 전열관(35)내를 흐르게 되는 냉수와 열교환하여 증발기화한다.

이때 전열관(35)내의 냉수로 부터 증발잠열을 탈취하여 냉동조작용을 발휘한다. 증발기(14)에서 발생한 냉매증기는 흡수기(15)에 유도되고, 수직관(61a∼61d)의 상부로부터 관내로 유입하여 흡수액에 흡수된다. 여기에 고온재생기(11)와 저온재생기(12)로부터의 진한 용액은 우선 제1패스수직관(61a)으로 유입하고, 냉매증기를 흡수하여 순차로 농도가 묽어지며, 따라서 냉매증기에 대한 흡수액의 포화온도(T1)도 낮아지고, 제4패스수직관(61d)에서는 가장 저온이며 저농도로 되어 유입한다.

한편 냉각공기는 제4패스구분으로 부터 제1패스구분으로 향하여 열교환에 의하여 온도가 상승한다.

이와 같은 열교환은 제4패스 직교흐름 열교환으로 간주되며, 이 제4패스구분을 나온 냉각공기 온도에 비교하여 제1패스구분의 흡수액의 포화온도를 저온으로 할 수 있고, 수냉식 냉온수기와 같이 될 수 있다. 따라서, 종래의 불가능이라고 알려진 공냉흡수식 냉동싸이클이 실현된다.

흡수기(15)에서 생성된 저온, 저농도의 흡수액은 용액펌프(19)에 의하여 저온열교환기(18)를 경유하여 2분되어 한쪽은 저온재생기(12)로 그리고 다른쪽은 고온열교환기(17)를 경유하여 고온재생기(11)로 이송되어 싸이클이 완성된다.

다음에 난방싸이클에 대하여 설명한다. 고온재생기(11)의 용액의 출입구에 설치한 냉난방 변화밸브(29),(30) 및 고온재생기(11)로부터 저온재생기(12)의 전열관내와 예냉기(21)와 응축기(13)로 이루는 냉매유로 중간에 설치한 냉난방 변화밸브(31)를 차단하고, 고온재생기(11)에 접속된 온수열교환기(16)의 응축수배출밸브(32)를 개방하면 온수열교환기(16)내의 액냉매가 고온재생기(11)로 배출되어 고온재생기(11)에서 발생한 냉매증기가 온수열교환기(16)에 유입된다. 따라서 온수열교환기(16)의 전열관(36)내를 흐르는 온수를 가열하게 되며, 이때 고온재생기(11)의 용액농도는 액냉매가 공급됨으로써 희석되고, 고온의 온수(60℃)를 들어내어도 비등점은 냉방시보다도 저온으로 할 수가 있으므로 보일러 효율이 향상된다.

다음에 자동가스추출장치(22)의 구성과 동작을 설명한다. 자동가스추출장치(22)는 용액의 유동에 수반되는 가스의 수반효과를 이용한 가스추출장치이고, 배기수단(도시 안됨)에 전자밸브(38)와 체크밸브(39)를 통해서 접속된 가스저장탱크(40)와 그 하방에 설치된 기액분리기(41)의 이들을 연결하는 가스상승관(42)과 이 분리기(41)의 저부로부터 역 U자형 밀봉관(43)을 통해서 용액펌프(19)의 흡입관으로 흡수액이 되돌아온다. 공냉응축기(13)의 하부헤더(26)에 접속된 가스추출관(44)은 가스혼합실(45)에 접속되고, 묽은 용액도관(46)을 경유하여 흐르는 묽은 용액의 냉매증기 흡수에 수반하여 공냉응축기(13)에서 가스를 추출하고, 추출된 불응축가스는 기액유하관(47)을 통하여 기액혼합상태로 유하하며, 기액분리기(41)로 이송되어 가스를 분리한다. 분리된 가스는 상부의 가스저장탱크(40)로 상승하고, 묽은 용액은 역 U자형 밀봉관(43)을 경유하여 용액펌프(19)의 흡입구로 되돌아간다. 역 U자형 밀봉관(43)의 압력유지작용과 기액유하관(47)의 역기포펌프작용에 의하여 공냉흡수기(15)와 공냉응축기(13)의 내압보다 높은 압력으로 가스저장탱크(40)에 저장되기 때문에 상기 배기수단으로서는 흡기기나 저진공의 배기펌프로서 충분하다.

그리고 본 실시예에서 공냉흡수기(15)의 가스추출에는 두 개의 가스추출장치가 사용된다.

제1은 상술한 기액강하관(24)에 의한 가스 추출이고, 단지 고압측에 가스를 배기하는 장치이나, 흡수액의 과농축방지에 효과가 크다. 제2의 수단은 상술한 역기포펌프의 가스추출장치이다. 즉, 비교적 진한 용액이 제1스프레이펌프(63a)로부터 관의부에 핀을 구비한 예냉기(48)를 경유하여 상기 응축기(13)의 추출가스의 가스혼합실(45)보다도 높은 위치에(약 250mm가 적합한 치수임)설치된 가스혼합실(49)로 유도되고, 공냉흡수기(15)의 제4패스하부헤더(62d)에 접속된 가스추출관(50)에서 유도되는 냉매증기를 흡수함과 동시에 이 냉매증기에 수반되는 불응축가스를 기액유하관(51)내에서 혼합하여 분리기(41)로 이송한다. 여기에서 기액분리관(51)에는 핀을 설치하여 냉각공기를 가지고 냉각한다.

이들 예냉기(48)와 기액유하관(51)은 냉각공기 입구측의 공기에 의해 냉각되므로 용액포화증기 압력은 공냉흡수기(13)의 하부헤더(62)의 압력보다도 저압으로 된다. 그리고 과농축으로 되어 증발기(14)에 액냉매가 과다하게 체류하면 일류관(52)을 경유하여 제4스프레이펌프(63d)흡입관으로 유입하고 제4패스의 순환용액이 희석된다. 용액펌프(19)로부터 이송되는 묽은 용액의 온도의 급격한 저하가 일어나는 일이 없고, 농도가 급격하게 저하하기 때문에 저온열교환기(18)에서의 진한 용액의 결정화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 관내에 용액이 밀봉되어 용액으로부터 증기의 흐름이 정지되는 액봉상태 소위 액밀봉의 형성되어 있기 때문에 증기유입이 일어나지 않고 따라서 하부헤더(62)로부터의 가스추출이 저해되지 않으므로 특히 불응축가스가 존재하기 위하여 과농축이 발생할 경우에도 자기복귀능력을 발휘할 수 있는 효과가 있다.

본 실시예에 의하면 관외부의 핀을 구비한 수직군에 직교하여 냉각공기를 유동시키도록 구성된 공냉흡수기와 공냉응축기로의 냉매증기공급을 수직관 상부에서만 공급함과 동시에 증발기로부터 공냉흡수기로의 용액냉매 일류관을 액밀봉을 통해서 접속하였으므로 기내의 불응축가스는 항상 수직관 하부농축체류되고, 하부헤더로부터 효율좋게 가스추출될 수가 있어 과농축에 의한 흡수액의 결정화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

다음에 본 발명에 다른 실시예를 제6도를 참조하여 설명한다.

제6도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 공냉흡수식 냉온수기의 싸이클 계통도이다. 도면에서 제5도와 동일 부호의 것은 제5도의 실시예와 동일부분이므로 설명을 생략한다.

제6도의 실시예가 제5도의 실시예와 상이한 점은 액냉매열교환기(53)를 설치한 것이다. 즉 공냉흡수기(15)의 최종패스부분에 관한 제4패스수직관(61d)에 용액을 살포하는 제4살포장치(64d)에 접속되는 살포용액 유로와 액냉매의 일류관(52)을 열교환시키도록 액냉매열교환기(53)를 설치하는 것이다.

이와 같이 구성하면 앞의 실시예와 같은 효과가 기대되는 이외의 최종패스의 흡수능력이 높아지고 기내의 불응축가스가 증기유동에 의하여 최종패스에 집합되므로 불응축가스농도가 높아지고 가스추출이 용이하게 된다는 특유의 효과가 있다.

다음에 또 다른 실시예를 제7도를 참조하여 설명한다.

제7도는 싸이클 계통도이며, 도면중에 제5도와 동일부호의 것은 제5도의 실시예와 동일부분이므로 그 설명은 생략한다.

제7도의 실시예가 제5도의 실시예와 상이한 점은 일류관의 배치구성이다.

제7도의 표시와 같이 일류관(54)은 증발기(14)에 일단이 접속되고, 액봉수단에 관계되는 U자형 밀봉부(54a)를 형성한 후에 묽은 용액 탱크(23)내를 통과하여 용액펌프(19)의 흡입구에 타단을 접속하였다. 55는 연통관이고, 하부헤더(62)와 묽은 용액 탱크(23)를 기상부(氣相部)로 연통하는 관이다.

제7도의 실시예에 의하면 제5도의 실시예와 동일한 효과가 기대되는 외에, 일류관(54)내의 액냉매는 묽은 용액 탱크(23)내의 용액과 열교환하여 공냉흡수기(15)의 불응축가스가 묽은 용액 탱크(23)내로 이동하기 때문에 다음의 효과를 갖는다. a) 묽은 용액 탱크(23)를 가스추출하면 효과적인 가스추출이 된다. b) 공냉열교환기부의 불응축가스가 묽은 용액 탱크(23)로 이동하기 때문에 전열성능이 향상된다.

다음에 또 다른 실시예를 제8도를 참조하여 설명한다.

제8도는 싸이클 계통도이고, 도면중에서 제5도와 동일 부호의 것은 제5도의 실시예와 동일부분이므로 설명을 생략한다.

제8도의 실시예에서의 공냉응축기(13)의 하부헤더(26)와 공냉흡수기(15)의 각 패스구분의 수직관하부에 병설되는 제1패스하부헤더(62a), 제2패스하부헤더(62d), 제3패스하부헤더(62c), 제4패스하부헤더(52d)가 각각 독립적으로 구획되어 있다. 그리고 가스추출관(50)은 각 패스구분마다에 분기되어 설치되어 있다.

즉, 제1패스수직관(61a)에는 분기가스추출관(50a), 제2패스수직관(61b)에는 분기가스추출관(50b), 제3패스수직관(61c)에는 분기가스추출관(50c)이 설치되어 있다. 제8도의 실시예에 의하면 제5도의 실시예와 동일한 효과가 기대되는 이외에 복수의 각 패스구분마다 가스추출관을 설치하여 가스추출을 하므로 불응축가스의 가스추출이 효과적으로 행해진다.

그리고 도시는 없으나 묽은 용액 탱크에 유입되는 불응축가스를 배출하기 위하여 상기 분기가스추출관에 병렬로 묽은 용액 탱크(23)에 분기가스추출관을 배설하면 보다 효과적으로 불응축가스의 추출이 행하여진다.

본 발명의 또 다른 실시예를 제9도를 참조하여 설명한다.

제9도에 나타낸 2중효용 흡수식 냉동기는 고온재생기(71), 저온재생기(72), 공냉응축기(73), 증발기(74), 공냉흡수기(75), 저온열교환기(75), 고온열교환기(77), 용액순환펌프(이하 용액펌프라함)(78), 냉매스프레이펌프(이하 냉매펌프라함)(79), 계면활성제분리기(80)와 이들을 작동적으로 접속하는 배관계통으로 구성되고, 상기 응축기(73) 및 흡수기(75)에 냉각공기를 화살표방향으로 공급하는 냉각팬(83)을 구비한다. 흡수기(75) 및 응축기(73)는 복수의 나선상의 홈(도시안됨)을 관내에 가공하였고, 관외부에는 다수의 수평방향의 핀(82)을 구비한 복수의 수직관(81)에 의하여 구성된다. 흡수기(75)는 상기와 같은 수직관(81)이 냉각공기의 흐름방향에 연하여 복수개(제9도에는 4개)를 병렬배치한 복수의 수직관유로(이하 패스라함)를 가진다.

흡수기(75)는 스프레이펌프(84)(84a∼84d의 총칭)을 4대 보유하며, 제1패스의 제1스프레이펌프(84a), 제2패스의 제2스프레이펌프(84b), 제3패스의 제3스프레이펌프(84c), 제4패스의 제4스프레이펌프(84d)가 각각 하부헤더(85)(85a∼85d의 총칭)에 연락된다.

하부헤더(85)는 제1패스의 하부헤더(85a), 제2패스의 하부헤더(85b), 제3패스의 하부헤더(85c), 제4패스의 하부헤더(85d)로 구획된다. 각 패스의 수직관 상부에 살포장치(86a,86b,86c,86d)가 설치되고, 각 패스 상부는 증발기(74)로 부터의 냉매증기 공급덕트(87)에 접속된다.

응축기(73)는 흡수기(75)의 제4패스와 제3패스의 중간에 배설되며, 이로써 냉각공기의 온도이용효율이 높아진다. 응축기(73)의 상부는 저온재생기(72)로 부터의 냉매증기 공급덕트(88)에 접속되고, 응축기(73)의 하부헤더(89)는 연통관(90)에 의하여 분리기(80)의 중간부에 접속된다. 분리기(80)는 두더지 둑으로된 격벽(91)을 통해서 계면활성제층(92)과 액냉매층(93)으로 구획되고, 상부기상부 및 하부액상부에서 양자가 연통된다. 상부기상부와 응축기(73)는 균압관(94)으로 연통되고, 액냉매층(73)의 액면으로 개공한 액냉매도관(95)은 증발기 U자형 밀봉을 형성하고, 증발기(74)의 개공부의 근방에 드로틀(96)(또는 세관 등의 감압수단)을 통해서 연락된다. 이 액냉매도관을 경유하여 액냉매가 증발기(74)로 이송된다.

한편 계면활성계층(92)에 개공된 계면활성제도관(96)은 U자형 밀봉부(97)를 경유하여 일차로 흡수기(75)의 하부헤더(85)보다도 높은 위치까지 입상부(98)가 형성되어 두방향으로 분기하여 한쪽은 흡수기(75)상부에 균압관(99)에 의해 접속되고, 다른쪽은 제1스프레이펌프(84a)의 흡입관(10)에 도관(101)에 의해 접속된다. 분리기(80)내에 응축기(73)로부터 계면활성제와 액냉매의 혼합액이 도관(90)을 경유하여 도입되고, 밀도가 작은 계면활성제는 상부의 계면활성제층(92)으로 분리되고, 밀도가 큰 액냉매는 격벽(91)의 하부연통부를 경유하여 액냉매층(93)으로 도입된다. 액냉매도관(95)과 계면활성제도관(96)은 분리기(80)내에서의 개공 높이에 차이가 있고, 계면활성제 도관(96)의 개공부가 높은 위치에 있으며 필히 계면활성제가 체류하지 않으면 도관(96)으로부터 유출하지 않는 구조로 되어 있다. 따라서 도관(96)으로 부터 액냉매는 배출되지 않는다. 계면활성제는 도관(96)과 U자형 밀봉부(97)의 액주(△H₁)와 입상부(28)의 액주(△H₂)와 균압관내에 발생하는 액주(△H₃)의하여 아래와 같은 관계를 가진다.

△P_cA=(△H₂+△H₃-△H₁)·ζ (1)

여기서 △P_cA는 응축기(73)와 흡수기(75)의 차압이며 ζ는 계면활성제의 밀도이다. 그리고 흡수기(75)의 제1패스하부헤더(85a)와 도관(101)의 용액액주(△H₄)와 도관(101)내의 계면활성제액주(△H₅)는

△H₄)·ζι

(△H₅+△H₃)·ζ (2)

의 관계가 있으며, 계면활성제가 제1스프레이펌프(84a)의 흡입관(100)으로 유입한다. 운전정지시에는 용액이 희석되고, 살포등을 위하여 액면상에 들어올려져 있던 용액이 유하하는 일도 있게되어 흡수기(75)의 각 패스하부헤더(85)의 액면이 높아진다. 이 경우에, 도관(101)에 용액이 역류하여 계면활성제도 계면활성제층(92)으로 역류한다. 그러나, 입상부(98)가 있어, 상기 하부헤더(85)의 액면보다도 충분히 높은 위치까지 입상되어 있으므로 도관(101)내의 용액은 밸런스 되는 높이까지만 상승하여 용액이 입상부(98)로 유입하는 것이 방지된다.

이상과 같이 구성하였으므로 흡수기(75)와 응축기(73)를 동일 레벨의 하부헤더(85),(89)에 간결하게 구성할 수 있으며, 계면활성제 분리기에 용액에 역류하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에 의하면 계면활성제의 분리기(80)와 흡수기(75)사이에 용액역류 방지수단을 배설하였으므로 흡수기 액면변동 및 응축기(73)와 흡수기(75)의 차압변동에 수반되는 흡수기용액이 분리기(80)로 유입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 액냉매에 용액이 혼입되지 않으므로 용액혼입에 의한 냉매비등점 상승에 수반하여 성능저하나 용액의 과농축에 의해 결정화를 방지하고 안전하며, 확실하게 냉방운전할 수 있는 효과가 있다. 그리고 본 실시예에서는 특히 도관(101)에 체크밸브나 전자밸브등의 밸브를 사용하지 않는 역류방지수단으로 하였기 때문에 신뢰성이 높은 효과도 갖게 된다.

다음에 본 발명에 또 다른 실시예를 제10도를 참조하여 설명한다.

제10도는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 공냉흡수식 냉온수기의 싸이클 계통도이고, 도면중에서 제9도와 동일 부호의 것은 앞의 실시예와 동일부분으므로 설명을 생략한다.

제10도의 실시예가 제9도의 실시예와 상이한 점은 a) 격벽(91) 대신에 선택투과막(103)을 채용한 점과, b) 균압관(29)을 쓰지 않고 역 U자형 밀봉(102)을 설치한 점이다. 선택투과막(103)은 내매(예를들어 물)을 통과시키거나 분자량이 큰 계면활성제(예를들어 n-옥틸알콜, 2에틸 헥실알콜)를 통과시키지 않는 막이고, 양호한 효율로 분리기(80A)의 소형화에 도움을 주는 이점이 있다.

그리고 역 U자형 밀봉(102)은 이 부분에 약간의 냉매증기층을 형성시킴으로써 용액의 역류를 방지할 수 있다.

제10도의 실시예에서는 역 U자형 밀봉(102)에 불응축가스가 유입하면 작동불량을 일으키는 경우도 있으나, 균압관(99)을 제외시키는 이점이 있으며, 원가절감의 효과가 있다.

본 발명의 이밖의 실시예로서는 특별히 도시하지는 않았으나, 도관(96)과 도관(101)을 체크밸브를 통해서 접속하여도 된다. 이 경우에는 체크밸브에 의하여 흡수기(75)로부터 분리기(80)로의 용액의 역류를 방지한다. 그러나 장기간의 저장동안에 체크밸브로 부터의 누설에 의하여 약간의 역류가 있을 경우가 생기며 신뢰성의 점에서 상기 실시예에 비하여 약간 떨어진다. 또 다른 실시예로서는 도시가 없으나, 상기 체크밸브 대신에 전자밸브를 도관(96)과 도관(101)사이에 설치하는 것이다. 운전개시후 일정시간을 경과하면 전자밸브를 개방하고 정지시에 폐쇄함으로써 흡수기(75)로부터 분리기(70)로의 용액의 역류를 방지하게 된다.

이상과 같이 용액역류방지수단을 설치하였으므로 응축기(73)와 흡수기(75)의 하부헤더(85),(89)를 동일레벨에 배설할 수 있게 된다. 그리고 공냉열교환기를 일체구성으로 할 수 있게 됨으로써 원가절감과 장치의 간결화를 기할 수가 있게 된다.

Claims

적어도 증발기, 공냉흡수기, 공냉응축기, 고온재생기, 저온재생기, 용액열교환기 및 이들의 기기를 작동적으로 접속하는 배관계통으로 구성되며, 상기 공냉흡수기, 공냉응축기로의 냉각공기를 공급하기 위한 팬을 구비한 2중효용 공냉흡수기 냉동기에 있어서, 기체의 외곽을 형성하는 상하측방의 사방중에서 측방의 한쪽외곽에 팬을 배설하고 다른 세방의 외곽에 상기 공냉흡수기 및 공냉응축기로 되는 공냉열교환기를 배설하고 이들에 포위되도록 상기 공냉열교환기 이외의 증발기, 고온재생기, 저온재생기, 용액열교환기 및 각 기기를 작동적으로 접속하는 배관계통등 주요기기를 내설함과 동시에 상부에 커버를 설치하는 것을 특징으로 하는 2중효용 공냉흡수식 냉동기.
증발기, 공냉흡수기, 공냉응축기, 저온재생기, 고온재생기, 용액열교환기, 용액펌프, 냉매펌프 및 이들을 작동적으로 접속하는 배관계통으로 구성되고, 상기 공냉흡수기와 공냉응축기에 냉각공기를 공급하는 팬을 구비한 공냉흡수식 냉온수기에 있어서, 기체의 외곽을 형성하는 상하측방의 사방중 측방의 한쪽 외곽에 상기 팬을 배설하고, 측방의 세방의 외곽에 상기 공냉흡수기 및 공냉응축기로 되는 공냉열교환기를 배설하고, 이들에 포위되도록 상기 공냉열교환기 이외의 증발기, 고온재생기, 저온재생기, 용액열교환기 및 각 기기를 작동적으로 접속하는 배관계통 등 주요기기를 내설함과 동시에 상부 커버를 설치하고, 상기 공냉흡수기와 공냉응축기가 그 관외부에 핀을 구비한 수직관에 의해 구성되고, 상기 공냉흡수기가 냉각공기의 흐름방향에 연하여 수직관을 복수로 병렬시킨 복수의 패스구분을 배설하고, 냉각공기의 공기온도의 가장 낮은 쪽의 패스구분에 흡수액의 가장 묽은 용액을 유하시키고, 순차로 병설된 패스구분에 순차로 진한 용액을 유하시키는 펌프 수단을 구비하고, 상기 공기온도의 가장 낮은 쪽의 패스구분의 공냉흡수기에 병렬배치로 공냉응축기를 배설하고, 상기 공냉흡수기 및 공냉응축기로의 냉매증기공을 위한 유로를 각 수직관의 상부에 설치하고, 상기 복수의 패스구분 마다에 희석액을 수집하는 공냉흡수기의 하부헤더와 액화냉매를 수집하는 공냉응축기의 하부헤더를 각각의 수직관 하부에 병설하고, 이들 하부헤더의 적어도 일부에 가스추출관을 접속함과 동시에 증발기와 공냉흡수기의 하부헤더와를 액밀봉수단을 통해서 접속하는 액냉매일류관을 설치한 것이 특징인 공냉흡수식 냉온수기.
제2항에 있어서, 하부헤더의 하방에 묽은 용액 탱크를 설치하고, 이 묽은 용액 탱크와 가장 묽은 용액이 유하하는 공냉흡수기의 패스구분의 하부헤더를 기액강하관으로 접속하고, 이 기액강하관의 묽은 용액 탱크내의 개공부에 대향하여 용액펌프의 흡입구를 설치한 공냉흡수기 냉온수기.
제2항에 있어서, 가장 묽은 용액이 유하하는 공냉흡수기의 최종 패스구분에 있어서의 살포용액유로와 액냉매일류관을 열교환시키는 액냉매 열교환기를 설치한 공냉흡수기 냉온수기.
제3항에 있어서, 묽은 용액 탱크내에 액냉매 일류관을 통과시키도록 한 공냉흡수기 냉온수기.
제5항에 있어서, 복수의 패스구분으로 된 공냉흡수기의 복수의 하부헤더와 복수의 수직관의 하부관판의 사이에 냉매증기가 인접 패스구분에 이동될 수 있도록 유로를 형성하여 구성되는 공냉흡수식 냉온수기.
증발기, 공냉흡수기, 공냉응축기, 저온재생기, 고온재생기, 용액열교환기, 용액펌프, 냉매펌프 및 이들을 작동적으로 접속하는 배관계통으로 구성되고, 상기 공냉흡수기와 공냉응축기에 냉각공기를 공급하는 팬을 구비한 공냉흡수기 냉온수기에 있어서, 상기 공냉흡수기와 공냉응축기가 그 관외부에 핀을 구비한 수직관에 의해 구성되고, 상기 공냉흡수기가 냉각공기의 흐름방향에 연하여 수직관을 복수로 병렬시킨 복수의 패스구분을 배설하고, 냉각공기의 공기온도의 가장 낮은쪽의 패스구분에 흡수액의 가장 묽은 용액을 유하시키고, 순차로 병설된 패스구분에 순차로 진한 용액을 유하시키는 펌프 수단을 구비하고, 상기 공기온도의 가장 낮은 쪽의 패스구분의 공냉흡수기에 병렬배치로 공냉응축기를 배설하고, 상기 공냉흡수기와 공냉응축기로의 냉매증기공을 위한 유로를 각 수직관의 상부에 설치하고, 상기 복수의 패스구분 마다에 희석액을 수집하는 공냉흡수기의 하부헤더의 액화냉매를 수집하는 공냉응축기의 하부헤더를 각각의 수직관 하부에 병설하고, 이들 하부헤더의 적어도 일부에 가스추출관을 접속함과 동시에 증발기와 공냉흡수기의 하부헤더를 액밀봉수단을 통해서 접속하는 액냉매 일류관을 설치하는 것이 특징인 공냉흡수식 냉온수기.
재생기, 응축기, 증발기, 흡수기, 용액열교환기, 용액펌프, 냉매펌프 및 이들을 작동적으로 접속하는 배관계통을 가지고 구성되고, 상기 응축기와 증발기를 접속하는 관로의 중간의 계면활성제를 분리하는 분리기를 마련한 흡수식 냉온수기에 있어서, 기체의 외곽을 형성하는 상하 사방중의 한방 외곽에 상기 팬을 배설하고, 세방의 외곽에 상기 공냉흡수기 및 공냉응축기로 된 공냉열교환기를 배설하고, 이들에 포위되도록 상기 공냉열교환기의 이외의 증발기, 고온재생기, 저온재생기, 용액열교환기 및 각 기기를 작동적으로 접속하는 배관계통등의 주요기기를 내설함과 동시에 상부 커버를 설치하고, 상기 분리기내에 분리되는 계면활성제층과 상기 흡수기를 역류방지 수단을 통해서 접속한 것을 특징으로 하는 흡수기 냉온수기.
제10항에 있어서, 역류방지 수단이 분리기와 흡수기를 접속하는 도관이 적어도 흡수기의 용액면 보다 높은 위치에 입상부를 가지고 구성되는 흡수식 냉온수기.
제11항에 있어서, 도관의 입상부가 그 상단을 흡수기의 기상부에 연통하여 구성되는 흡수식 냉온수기.
제11항에 있어서, 도관의 입상부를 역 U자 형상으로 형성하여 구성되는 흡수식 냉온수기.
재생기, 응축기, 증발기, 흡수기, 용액열교환기, 용액펌프, 냉매펌프 및 이들을 작동적으로 접속하는 배관계통으로 구성되고 상기 응축기와 증발기를 접속하는 관로의 중간에 계면활성제를 분리하는 분리기를 설치한 흡수식 냉온수기에 있어서, 상기 분리기내에 분리된 계면활성제층과 상기 흡수기를 역류방지 수단을 통해서 접속한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉온수기.
제14항에 있어서, 역류방지 수단은 분리기와 흡수기를 접속하는 도관이 적어도 흡수기의 용액면 보다 높은 위치에 입상부를 가진 구성의 흡수식 냉온수기.
제15항에 있어서, 도관의 입상부가 그 상단을 흡수기의 기상부에 연통되어 구성되는 흡수식 냉온수기.