KR940702602A - 이중 온도 열 펌프 장치 및 시스템 - Google Patents

이중 온도 열 펌프 장치 및 시스템

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Abstract

본 발명은 가열 및 냉각 또는 냉방을 동시에 공급하는 장치에 관한 것이며, 각각이 금속의 염과 상기 금속의 염에 흡착된 기체성 냉매의 착화합물을 함유하는 제1 및 제2 반응기(12,14)와, 응축기(16)와, 냉매를 응축기와 반응기들로 그리고 그들로부터 이송시키기 위한 냉매도관(A)들과, 열전달 유체를 응축기 그리고 선택적으로는 반응기들과 열교환 연통관계로 이송시키기 위한 유체 도관(C,P)들로 구성되는 것을 특징으로 한다. 다른 실시예에서는 각각의 반응기가 서로 다른 염을 함유하며 에너지는 응축기 대신에, 반응기들과의 열교환 연통관계로 열교환 유세를 통해 회수된다.

Description

이중 온도 열 펌프 장치 및 시스템
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도 및 제2도는 본 발명의 장치에 사용된 방식의 단일-단계 착화합물 열펌프 사이클을 도시하는 도면이고, 제3도는 본 발명의 바람직한 열 펌프장치를 개략적으로 도시하는 도면.

Claims (36)

  1. 가열 및 냉각 또는 냉방을 동시에 공급하기 위한 장치에 있어서, 각각의 반응기가 금속의 산화물, 할로겐화물, 질산염, 아질산염, 황산염, 옥살산염 그리고 황화물 그리고 이들의 혼합물들 및 화합물들로 이루어진 그룹에서 선택되며, 상기 금속은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속, 알루미늄, 아연, 카드뮴 그리고 주석으로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속의 염과, 암모니아, 물, 이산화황, 저알칸올, 알칸올아민, 폴리아민 그리고 포스핀으로 이루어진 그룹에서 선택되며, 상기 금속의 염에 흡착된 기체성 냉매의 착화합물, 또는 상기 금속산화물과 이산화탄소 기체성 냉매의 반응 생성물로 구성되는 금속 탄산염으로 구성되는 반응물을 함유하는 제1 및 제2반응기들과, 상기 기체성 냉매를 응축시키기 위한 응축기와, 상기 기체성 냉매를 각각 상기 제1 및 제2반응기들로 교대로 이송시키기 위한 제1 냉각 도관수단, 기체성 냉매를 각각 상기 제1 및 제2 반응기들로 부터 상기 응축기로 교대로 이송시키기 위한 제2냉각도관수단, 응축된 기체성 냉매를 상기 응축기로 부터 냉매 응축물 수용 수단을 이송시키기 위한 제3 냉각 도관 수단과, 열전달 유체를 상기 응축기 그리고 선택적으로는 상기 각각의 반응기들과 열교환 연통관계로 이송시켜서, 상기 열전달 유체가 가열되도록 하는 제1 유체 도관 수단, 그리고 상기 가열된 열전달 유체를 수용수단으로 이송시키기 위한 제2유체 도관 수단과, 상기 착화합물 또는 상기 금속 탄산염을 각각 상기 제1 및 제2 반응기들에서 교대로 가열시키기 위한 가열수단, 그리고상기 착화합물들로 부터 각각 상기 제1및 제2 반응기들에서 교대로 열을 추출하기 위한 열추출수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3냉각 도관 수단과 협동하는 액체 부냉각기를 포함하여 상기 제3냉각 도관 수단이 응축된 기체성 냉매를 상기 응축기로부터 상기 부냉각기로 그리고 상기 부냉각기로부터 상기 냉각 응축물 수용 수단으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2냉매 도관 수단과 상기 제2유체 도관 수단 사이에 열교환 연통관계를 제공하기 위한 제1열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2냉매 도관 수단과 상기 제2유체 도관 수단 사이에 열교환 연통관계를 제공하기 위한 제1열교환기를 포함하며, 상기 제1 및 제2유체도관 수단은 상기 열전달 유체를 증가적으로 가열하기 위해 상기 열교환 전달 유체를 계속해서 상기 부냉각기, 상기 응축기 그리고 상기 제1열교환기로 이송시키는 것을 돕는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 냉매 도관 수단과 상기 제2유체 도관 수단 사이에 열교환 접촉관계를 제공하기 위한 제1열교환기를 포함하며, 상기 제2 및 제3 냉매도관 수단을 상기 냉매를 증가적으로 냉각시키기 위하여 상기 기체성 냉매를 계속해서 상기 제1열교환기, 상기 응축기 그리고 상기 부냉각기로 이송시키는 것을 돕는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 반응기들 중의 한 반응기에서 상기 반응물을 가열시키면서 상기 제1 및 제2반응기들 중의 다른 반응기에서 상기 반응물로부터 열을 추출하기 위하여 상기 가열 수단 및 상기 열추출 수단과 협동하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가열 수단은 열전달 유체를 상기 제1 및 제2 반응기들로 그리고 그들로부터 이송시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 열추출 수단은 열전달 유체를 상기 제1 및 제2 반응기들로 그리고 그들로부터 이송시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 유체 도관 수단과 상기 열추출 수단 사이에 열교환 연통관계를 제공하기 위한 제2열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반응물은 CaCl2·2-4 (NH3) 또는 CaCl2·4-8 (NH3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 반응물은 SrCl2·1-8 (NH3) 또는 SrBr2·0-8 (NH3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 반응물은 CaBr2·2-6 (NH3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 반응물은 CoCl2·2-6 (NH3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 반응물은 NiCl2·2-6 (NH3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 반응물은 FeCl2·2-6 (NH3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 반응물은 NaBF4·0.5-2-5 (NH3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 냉매는 암모니아인 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 온전달유체는 물인 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 특허청구의 범위 제1항에 기재된 장치와 액체 냉매를 수용하고 유지하기 위한 액체 냉매 저장수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열에너지 저장 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 열전단유체를 수용하고 유지하기 위한 열전달 유체 저장 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열에너지 저장 시스템.
  20. 가열 및 냉각을 동시에 공급하기 위한 장치에 있어서, 각각의 반응기가 금속의 산화물, 할로겐화물, 질산염, 아질산염, 황산염, 옥살산염 그리고 황화물 그리고 이들의 혼합물들 및 화합물들로 이루어진 그룹에서 선택되며, 상기 금속은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속, 알루미늄, 아연, 카드뮴 그리고 주석으로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속의 염과, 암모니아, 물, 이산화황, 저알칸올, 알칸올아민, 폴리아민 그리고 포스핀으로 이루어진 그룹에서 선택되며, 상기 금속의 염에 흡착된 극성 기체성 냉매의 착화합물, 또는 상기 금속산화물과 이산화탄소 기체성 냉매의 반응 생성물로 구성되는 금속 탄산염으로 구성되는 서로 다른 반응물을 함유하며, 상기 제1 반응기의 반응물의 평형 온도는 동일한 운전 압력에서 상기 제2 반응기의 평형온도와 약 20℃와 약 150℃ 사이 만큼 다른 제 1 및 제2 반응기들로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 반응기들은 각각 상기 기체성 냉매를 탈착하기 위해 상기 반응물을 가열시키기 위한 수단과, 상기 반응기들에서 흡착 및 타락 반응시키는 동안 상기 반응물들과 열전달 연통관계로 열전달 유체를 이송시키고, 상기 금속염으로 부터 상기 기체성 냉매를 흡착하는 동안 상기 열전달 유체를 가열하고 상기 제2 반응기의 상기 금속의 염으로 부터 상기 기체성 냉매를 탈착 반응시키는 동안 상기 열전달 유체를 냉각시키기 위한 열전달 유체 흡입 및 토출 수단과, 상기 반응기들 사이의 기체성 냉매를 이송시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제1 반응기의 상기 반응물은 CaCl2·2-4 (NH3), CaCl2·4-8 (NH3), SrCl2·1-8 (NH3), SrBr2·0-8 (NH3), CaBr2·2-6 (NH3), CoCl2·2-6 (NH3), NiCl2·2-6 (NH3), FeCl2·2-6 (NH3), NaBF|4·0.5-2.5 (NH3)로 이루어진 그룹에서 선택되며, 상기 제2 반응기의 상기 반응물은 BaCL2·0-8 (NH3)인 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제20항에 있어서, 상기 제1 반응기의 상기 반응물은 SrBr2·0-8 (NH3), CaBr2·2-6 (NH3), CoCl2·2-6 (NH3), NiCl2·2-6 (NH3), FeCl2·2-6 (NH3) 그리고 NaBF4·0.5-2.5 (NH3)로 이루어진 그룹에서 선택되고, 상기 제2반응기의 상기 반응물은 CaCl2·4-8 (NH3)인 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제20항에 있어서, 상기 제1 반응기의 상기 반응물은 SrBr2·0-8 (NH3), CaBr2·2-6 (NH3), CoCl2·2-6 (NH3), NiCl2·2-6 (NH3), FeCl2·2-6 (NH3) 그리고 NaBF4·0.5-2.5 (NH3)로 이루어진 그룹에서 선택되고, 상기 제2반응기의 상기 반응물은 CaCl2·2-4 (NH3)인 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제20항에 있어서, 상기 제1 반응기의 상기 반응물은 SrBr2·0-8 (NH3), CaBr2·2-6 (NH3), CoCl2·2-6 (NH3), NiCl2·2-6 (NH3), FeCl2·2-6 (NH3) 그리고 NaBF4·0.5-2.5 (NH3)로 이루어진 그룹에서 선택되고, 상기 제2반응기의 상기 반응물은 SrCl2·1-8 (NH3)인 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제20항에 있어서, 상기 제1 반응기의 상기 반응물은 CaCl2·4-8 (NH3), SrCl2·1-8 (NH3), SrBr2·0-8 (NH3), CaBr2·2-6 (NH3), CoCl2·2-6 (NH3), NiCl2·2-6 (NH3), FeCl2·2-6 (NH3)로 이루어진 그룹에서 선택되고, 상기 제2 반응기의 상기 반응물은 NaBF4·0.5-2.5 (NH3)인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 특허청구의 범위 제1항에 기재된 장치와 기체 터빈 어셈블리, 흡입 공기 냉각 수단, 그리고 상기 흡입 공기 냉각 수단에 냉각을 제공하기 위하여 상기 냉매 응축물 수용 수단과 협동하는 수단을 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 제2 흡입 공기 열교환기와, 상기 제2 흡입공기 열교환기에 열을 공급하기 위하여 상기 열전달 유체에 대하여 상기 수용 수단과 협동하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  29. 제27항에 있어서, 상기 반응물들을 가열하기 위하여 상기 기체 터빈의 배기 기체로 부터 상기 가열수단으로 이송시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  30. 제27항에 있어서, 상기 흡입공기 냉각수단이 직접 접촉 액체-공기 열교환기로 구성되며 배출열을 상기 반응기들로부터 물을 제거하기 위하여 상기 액체-공기 열교환기로 이송시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  31. 제27항에 있어서, 상기 흡입 공기 냉각 수단이 간접 열교환기로 구성되며, 배출 열을 상기 간접 열교환기의 제상을 위하여 상기 반응기들로부터 이송시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  32. 특허청구의 범위 제21항에 기재된 장치와 기체 터빈 어셈블리, 흡입공기 냉각 수단, 그리고 상기 흡입 공기 냉각 수단에 냉각을 제공하기 위하여 냉각된 열전달 유체를 이송시키도록 상기 열전달 유체 토출 수단과 협동하는 수단을 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 제2 흡입 공기 열교환기와, 상기 제2흡입 공기 열교환기에 열을 공급하기 위하여 상기 열전달 토출 수단과 협동하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  34. 제32항에 있어서, 상기 반응물들을 가열하기 위하여 상기 기체 터빈의 배기 기체로 부터 상기 수단으로 이송시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  35. 제32항에 있어서, 상기 흡입 공기 냉각수단이 직접 접촉 액체-공기 열교환기로 구성되며 배출 열을 상기 반응기들로 부터 물을 제거하기 위하여 상기 액체-공기 열교환기로 이송시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
  36. 제32항에 있어서, 상기 흡입 공기 냉각 수단이 간접 열교환로 구성되며, 배출열을 상기 간접 열교환기의 제상을 위하여 상기 반응기들로 부터 이송시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 터빈 동력 발생 시스템.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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