KR950001471B1

KR950001471B1 - Air conditioner removing humidity

Info

Publication number: KR950001471B1
Application number: KR1019920020416A
Authority: KR
Inventors: 홍용규; 김양규; 최지훈; 설신수
Original assignee: 현대중공업주식회사; 최수일
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1995-02-24
Also published as: KR940011882A

Abstract

The size of this apparatus is compact since it has no heat exchanger. This can be done by letting the circulating air contact with a coolant and a damp removal liquid directly. Besides, it does not bring gas leaking problem since it can be operated in atmosphere, to be different from a vacuum type. The air conditioner consists of a vaporizer (1), a damp removal device (2), and a regenerator (3). A liquid heat exchanger (4) and a cooler (5) are installed between the damp removal device and the regenerator. The air supplied via the lower part of the damp removal device contact directly with damp removal liquid through the cooling pipes (6,6') to be dried. The dried air becomes cool by vaporizing the water.

Description

Mini Dehumidifier Cooler

제1도는 본 발명의 실시예의 구조도.1 is a structural diagram of an embodiment of the present invention.

제2도는 본 발명의 요부인 제습기 공냉파이프의 부분절개 사시도.2 is a partial cutaway perspective view of a dehumidifier air cooling pipe which is a main part of the present invention.

제3도는 본 발명에 응용되는 라시히링(Rasching ring)등 전형적인 충진물의 예도.3 is an illustration of a typical fill such as a Rasching ring applied to the present invention.

제4, 5도는 본 발명에 작동원리도.4, 5 is an operating principle of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 증발기 2 : 제습기1: evaporator 2: dehumidifier

3 : 재생기 4 : 용액열교환기3: regenerator 4: solution heat exchanger

5 : 냉각기 6, 6' : 냉각파이프5: Cooler 6, 6 ': Cooling pipe

7 : 충진물7: filling

본 발명은 소형 제습식 냉방기에 관한 것으로 순환공기가 냉매와 직접 접촉하여 냉방기의 부피와 무게를 줄이고 상압에서 작동케한 것이다.The present invention relates to a small dehumidifying air conditioner, and the circulating air is in direct contact with the refrigerant to reduce the volume and weight of the air conditioner and operate at normal pressure.

종래의 냉방기는 냉매와 냉방공기가 열교환기를 거쳐 전열이 됨으로써 냉방공기를 냉각하게 되는 방식이었다.The conventional air conditioner is a method in which the cooling air is cooled by the refrigerant and the cooling air being heat transfer through the heat exchanger.

그러나 이와 같은 열교환기식 간접열교환식은 열전달효율이 저하되어 냉방기 전체장비의 부피와 무게가 과대해지는 결점이 있었다.However, the heat exchanger type indirect heat exchange type has a drawback that the heat transfer efficiency is lowered and the volume and weight of the entire air conditioner are excessive.

본 발명은 열교환기 없이 순환공기와 냉매 및 흡수액이 직접 접촉하므로써 장치의 부피 및 무게를 줄여 경량화시키고 소형의 냉방기를 만들 수 있게 했으며 상압에서 작동하여 진공식에 비해 누기에 대한 고장의 발생을 없앤 것이다. 즉 이를 더욱 구체적으로 설명하면 본 발명은 물을 냉매로 하고, 제습을 위한 흡수제로써 리튬브로마이드(LiBr) 수용액등을 사용하는 실내냉방장치에 관한 것이다.The present invention is to reduce the volume and weight of the device by making direct contact between the circulating air, the refrigerant and the absorbent liquid without a heat exchanger to reduce the weight and make a small air-conditioner and to operate at normal pressure to eliminate the occurrence of breakdown of the leakage compared to the vacuum type . That is to say more specifically, the present invention relates to an indoor cooling apparatus using water as a refrigerant and using lithium bromide (LiBr) aqueous solution as an absorbent for dehumidification.

기존의 흡수식냉동기는 진공용기에 냉매인 물과 흡수제인 리튬브로마이드수용액을 주입하여 약 5mmHg.A의 수증기압력을 유지하며 연속적으로 냉매인 물이 기화하도록 하고 이때의 기화잠열을 이용하여 냉수를 얻고 이렇게 얻은 냉수를 냉방하고자 하는 실내로 보낸 후 팬코일유니트 등 별도의 연교환장치를 사용하여 실내의 공기를 냉각시켜 냉방효과를 얻는 원리를 갖고 있다.Conventional absorption chillers inject water into the vacuum vessel with refrigerant refrigerant and lithium bromide solution as absorbent to maintain water vapor pressure of about 5mmHg. After the obtained cold water is sent to the room to be cooled, it has a principle of cooling the air in the room by using a separate flue exchange device such as a fan coil unit to obtain a cooling effect.

한편 증발기에서 발생한 냉매증기는 흡수기로 보내져 흡수용액에 의해 흡수 제거되고, 냉매증기를 흡수하여 묽어진 흡수액은 재생기로 보내져 가열됨으로써 농축되어 흡수액으로 다시 사용되고, 재생기에서의 흡수액 농축과정에서 발생하는 냉매증기는 응축기로 보내져 냉각수에 의해 냉각, 응축되어 냉매로 다시 사용되는 것이다.On the other hand, the refrigerant vapor generated in the evaporator is sent to the absorber to be absorbed and removed by the absorbing solution, and the absorbed liquid diluted with the refrigerant vapor is sent to the regenerator, heated and concentrated to be used as the absorbent liquid, and the refrigerant vapor generated during the concentration of the absorbed liquid in the regenerator. Is sent to the condenser, cooled by condensate, condensed and used as refrigerant again.

이는 냉동기에 공기등 불응축가스가 유입되면 냉매인 물의 증발온도가 급격히 높아져 목적하는 냉수를 얻기가 어려워지기 때문에 항상 진공유지를 위한 조치를 필요로 하게 하기 때문이다.This is because when a non-condensable gas such as air enters the freezer, the evaporation temperature of water, which is a refrigerant, is rapidly increased, making it difficult to obtain a desired cold water. Therefore, a measure for maintaining vacuum is always required.

또한 7℃의 냉수를 얻기 위하여 흡수용액의 온도를 약 40℃로 유지해야 하므로 냉각탑을 이용하여 냉각수를 공급해 주어야 하며 이때문에 가정용(家庭用) 소형냉동기의 개발에 어려움이 있는 것이다.In addition, in order to obtain the cold water of 7 ℃ to maintain the temperature of the absorption solution to about 40 ℃ to supply the cooling water by using a cooling tower, which is because of the difficulty in the development of household small refrigerator.

본 발명은 리튬브로마이드등 흡수제의 흡습(吸濕) 성질과 물의 기화잠열을 이용하여 냉방에 사용하는 또다른 냉방장치로써 흡수식과 달리 대기압과 같은 압력에서 작동하므로 진공유지를 위한 별도의 장치를 필요로 하지 않으며, 흡수용액의 온도가 약60℃정도에서 운전되므로 공기를 이용한 공냉방식을 채택할 수 있어 냉각탑을 필요로 하지 않으며, 냉동기로 부터 직접 차가운 공기를 얻을 수 있음으로 팬코일유니트등 별도의 열교환기를 필요로 하지 않는 등의 장점이 있다.The present invention is another cooling device used for cooling by using the hygroscopic properties of the absorbent such as lithium bromide and the latent heat of vaporization of water, and unlike the absorption type, it requires a separate device for maintaining the vacuum because it operates at the same pressure as atmospheric pressure. Since the temperature of absorbing solution is operated at about 60 ℃, it can adopt air cooling method using air, so it does not need a cooling tower, and since it can get cold air directly from the freezer, separate heat exchange such as fan coil unit There is an advantage such as not needing a group.

그러므로 본 발명은 다음과 같은 과정을 거쳐 냉방효과를 얻을 수 있다.Therefore, the present invention can obtain the cooling effect through the following process.

1. 실내공기가 제습기를 거치면서 건조공기가 된다.1. Indoor air goes through the dehumidifier to become dry air.

이때 수증기의 응축열은 제습기의 냉각 파이프를 통해 냉각되며 또한 냉각파이프의 외표면은 제습되는 공기와 흡수액과의 접촉면적을 넓혀주는 효과도 갖게 된다.At this time, the heat of condensation of the water vapor is cooled through the cooling pipe of the dehumidifier, and the outer surface of the cooling pipe also has the effect of widening the contact area between the dehumidified air and the absorbent liquid.

또한 재생기로 부터 제습기로 농축된 용액이 이동하는 과정에서 열교환기와 별도의 공냉식 냉각기를 설치하여 제습효과를 향상시킨다.In addition, in the process of moving the concentrated solution from the regenerator to the dehumidifier to install a heat exchanger and a separate air-cooled cooler to improve the dehumidification effect.

이 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.This process is described in detail as follows.

제4도에 나타난 것과 같이 제습기를 형성하고 그 하부로 부터 제습시키고자 하는 공기를 공급한다.As shown in FIG. 4, a dehumidifier is formed and air to be dehumidified from the bottom thereof is supplied.

상부에서는 재생기에서 농축된 후 열교환기에서 희용액에 의해 1차 냉각되고 냉각팬에 의해 2차 냉각된 흡수액이 제습기를 관통하고 있는 다수의 냉각파이프 외표면에 분사된다.In the upper part, the absorbent liquid, which is concentrated in the regenerator and then first cooled by the rare solution in the heat exchanger and secondly cooled by the cooling fan, is sprayed on the outer surfaces of the plurality of cooling pipes passing through the dehumidifier.

그리하여 제습시키고자 하는 공기와 흡수액이 냉각파이프 표면에서 접촉하며 수분(水分)이 공기로 부터 흡수액쪽으로 이동하게 되는 것이다.Thus, the air to be dehumidified and the absorbent liquid come into contact with each other on the surface of the cooling pipe, and the water moves from the air toward the absorbent liquid.

이 냉각파이프 안쪽으로는 흡수열을 제거하기 위한 냉각공기가 지나며 흡수액을 냉각시키게 된다.Inside the cooling pipe, cooling air for removing the heat of absorption passes and the absorption liquid is cooled.

2. 제습기를 거친 건조공기는 증발기를 통과하며 물과 접촉하여 물의 증발이 유도되고 이때 증발된 물의 잠열만큼 공기가 냉각된다. 만일 제습과정을 거치지 않았다면 증발기에서의 증발량이 많지 않아 냉방효율이 저하될 것이다.2. Dry air passing through the dehumidifier passes through the evaporator and comes into contact with water to induce the evaporation of water, where the air is cooled by the latent heat of the evaporated water. If the dehumidification process is not carried out, the evaporator will not have much evaporation, which will lower the cooling efficiency.

냉각된 공기는 그대로 실내로 보내져 냉방효과를 나타낸다. 증발기에서는 연속적인 증발이 일어나므로 지속적인 냉매의 보급이 필요하며 이는 증발기에서 부구(浮球) 밸브를 설치하여 증발기의 수위를 조절하면서 냉매를 공급받을 수 있다.The cooled air is sent to the room as it is to show a cooling effect. Continuous evaporation takes place in the evaporator, so it is necessary to continuously supply the refrigerant, which can be supplied while adjusting the water level of the evaporator by installing a float valve in the evaporator.

이 과정도 제습기와 비슷한 구조로써 냉각파이프 대신에 약 1cm가량의 직경을 갖는 라시히링(Rasching ring)등의 충진물을 장입한 증발기의 하부로 제습기로 부터의 건조된 공기가 공급되며 증발기의 상부에는 냉매가 분사되어 충진물의 넓은 표면에서 건조공기와 접촉하면, 하부로 부터의 냉매를 기화시키며 냉각이 되는 것이다.This process is similar to the dehumidifier, and instead of the cooling pipe, dry air from the dehumidifier is supplied to the lower part of the evaporator which is filled with fillings such as rasching rings having a diameter of about 1 cm. The refrigerant is supplied to the upper part of the evaporator. When is injected into contact with the dry air on the large surface of the filling, the refrigerant from the bottom is evaporated to cool.

증발기의 하부에는 지속적인 냉매의 공급 및 분사를 위하여 약간의 냉매저장탱크가 필요하며, 냉매펌프가 이 냉매저장탱크로부터 냉매를 충진물로 분사시키고 냉매저장탱크의 수위는 부구(float)밸브를 이용하여 항상 일정하게 유지된다.In the lower part of the evaporator, a small amount of refrigerant storage tank is required for continuous supply and injection of the refrigerant, and the refrigerant pump injects the refrigerant from the refrigerant storage tank into the filling material, and the level of the refrigerant storage tank is always controlled by using a float valve. Stays constant.

3. 제습기에서 공기의 제습과정에 사용된 후 묽어진 흡수용액은 재생기로 보내져 가열됨으로써 농축되고, 재생기로 보내지는 묽은 용액과 재생기에서 농축된 고온의 용액은 서로 열교환되어 열효율을 향상시킨다.3. After being used for dehumidification of air in the dehumidifier, the diluted absorbent solution is concentrated by being sent to the regenerator and heated. The dilute solution sent to the regenerator and the hot solution concentrated in the regenerator are exchanged with each other to improve thermal efficiency.

재생기에서 발생한 수증기는 외기로 방출된다.Water vapor generated in the regenerator is released to the outside air.

이상에서 살펴본 바와 같이 제습식냉동기는 실내공기를 건조시킨 후 건조공기에 냉매인 물을 기화시킴으로써 실내공기를 냉각하는 효과를 목적으로 하는 냉동기이다.As described above, the dehumidifying freezer is a refrigerator for the purpose of cooling indoor air by drying indoor air and vaporizing water, which is a refrigerant, in the dry air.

이하 발명의 요지를 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 냉방기를 구성함에 있어서 크게 증발기(1)와 제습기(2) 및 재생기(3)로 나누어지는데 제습기(2)와 재생기(3)사이에는 용액열교환기(4)와 냉각기(5)를 설치하고 증발기(1)와 제습기(2)의 내부에는 기체와 액체의 원활한 접촉을 위하여 다공성 충진물(7)을 충입하며 또한 제습기(2)에는 외부로 부터 관통된 다수의 냉각파이프(6)(6')를 설치한 구조이다.The present invention is largely divided into an evaporator (1), a dehumidifier (2) and a regenerator (3) in the construction of the air conditioner. A solution heat exchanger (4) and a cooler (5) are installed between the dehumidifier (2) and the regenerator (3). Inside the evaporator (1) and the dehumidifier (2) is filled with a porous filler (7) for smooth contact between the gas and liquid, and the dehumidifier (2) is a plurality of cooling pipes (6) (6 ') penetrated from the outside. ) Is installed structure.

이와 같이 된 본 발명은 냉방용 순환공기가 필터(도시없음)를 통해 제습기(2)의 하부로 공급되어 냉각 파이프(6)(6')와 충진물(7)을 통해 제습용액과 직접 접촉함으로써 공기중의 수분을 제거하며 이때 발생한 흡수열은 제습기(2)를 관통하는 냉각파이프(6)(6')를 통해 공냉식으로 방열되며 제습과정을 거친 건조공기는 증발기(1) 하부로 유입되어 충진물(7)과 냉매인 물사이를 통과하여 냉매를 기화시킴으로써 냉각되고 이 냉각된 공기가 실내로 공급되므로써 냉방시키는 것이다.According to the present invention, the cooling air is supplied to the lower part of the dehumidifier 2 through a filter (not shown) to directly contact the dehumidifying solution through the cooling pipes 6, 6 ′ and the filling 7. The heat of absorption is generated by heat absorption by air cooling through the cooling pipes 6 and 6 'passing through the dehumidifier 2 and the dry air that has undergone the dehumidification process flows into the lower part of the evaporator 1 It is cooled by vaporizing the refrigerant through between 7) and water, which is a refrigerant, and cooled by supplying the cooled air to the room.

또한 기화된 냉매는 증발기(1)의 액위조정기(도시없음)에 의해 일정량의 공급수로써 보충되며 증발기(1)와 제습기(2)의 공기입구에는 ＂U＂자형 트랩(도시없음)이 형성되어 냉매 및 용액의 역류를 방지한 것이고, 제습기(2)의 희용액은 용액열교환기(4)를 거쳐 재생기(3)로 보내져 재생기(3)에서 농축되며 이때 농용액은 용액열교환기(4)와 냉각기(5)를 거쳐 제습기(2)로 공급되는 것이다.In addition, the vaporized refrigerant is supplemented with a certain amount of supply water by a liquid level regulator (not shown) of the evaporator 1, and a U-shaped trap (not shown) is formed at the air inlets of the evaporator 1 and the dehumidifier 2. The backflow of the refrigerant and the solution is prevented, and the rare solution of the dehumidifier (2) is sent to the regenerator (3) via the solution heat exchanger (4) and concentrated in the regenerator (3), wherein the concentrated solution is concentrated with the solution heat exchanger (4). It is supplied to the dehumidifier 2 via the cooler 5.

그러므로 본 발명은 상압에서 운전하므로 진공식에 비해 누기위험이 없고 소형, 경량화로 가정용 및 소규모 사무실용으로 실용화시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.Therefore, since the present invention operates at atmospheric pressure, there is no risk of leakage compared to the vacuum type, and it is effective to be practically used for home and small offices due to its small size and light weight.

Claims

In constructing an air conditioner divided into an evaporator 1, a dehumidifier 2, and a regenerator 3, a solution heat exchanger 4 and a cooler 5 are installed between the dehumidifier 2 and the regenerator 3, and an evaporator is installed. (1) and the inside of the dehumidifier (2) is filled with a porous filler (7) for smooth contact between gas and liquid, and the dehumidifier (2) has a plurality of cooling pipes (6) (6 ') penetrated from the outside. Small dehumidification air conditioner characterized in that the installation.