KR960010459B1 - 공냉가스 흡수식 냉난방기용 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

공냉가스 흡수식 냉난방기용 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치

제1도는 종래 공냉식 가스 흡수식 냉난방기의 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 공냉가스 흡수식 냉난방기용 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치의 구성도.

제3도는 본 발명에 사용되는 수평감지센서의 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21,22,23:전자변 24:팬

25:증발기 26:전열관

27:공냉 흡수기 28:제어부

29,30,31: 팽창장치 32:배기가스 유로

33:고온 재생기 34:수평감지센서

34a:제1전도체 34b:제2전도체

34c:절연체 34d:공통 전도체

40:감지회로 50:연산회로

60:전자밸브 제어회로 70:팬 제어회로

본 발명은 공냉가스 흡수식 냉난방기용 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치에 관한 것으로, 특히 공냉식가스 흡수식 냉난방기의 증발기의 증발관을 자동적으로 수평으로 유지하도록 함으로써 증발기내의 수평관에서의 부정확한 수평 유지로 기인되는 액막 불균일화와 이로 인한 성능 저하를 해결하도록 한 공냉가스 흡수식 냉난방기용 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치에 관한 것이다.

종래의 공냉식 가스 흡수식 냉난방기는 제1도에 도시한 바와같이, 증발기(1)의 하부에 냉매펌프(2)가 결합되고, 증발기(1)를 통하여 냉수 전열관(3)이 결합되어 있으며, 증발기(1)가 덕트(5)로 공냉 흡수기(4)와 연결되어 있다.

그리고, 공냉 흡수기(4)와 인접하게 배치되는 공냉 응축기(6)는 저온 재생기(7)에 연결되고, 저온 재생기(7)의 하부에 설치된 고온 재생기(8)의 하부에는 버너(18)가 설치되어 있다.

상기한 바와같은 종래의 공냉식 가스 흡수식 냉난방기는 우선 냉난방시 냉수 전열관(3)에 섭씨 12도의 냉수가 흘러 들어가 섭씨 17도로 나오면서 실내 유니트(unit)를 통해 냉방을 하게 되며, 이 냉수가 흐르는 냉수 전열관(3)을 냉매 스프레이(16)를 통해 냉매액이 산포되면서 냉수 전열관(3) 주위에 얇은 액막을 이루며 냉매중기로 증발하게 된다 증발기(1)에서 발생한 냉매증기는 덕트(5)를 통해 공냉 흡수기(4)의 농용액(LiBr)에 흡수되고 점차 희용액, 즉 농도가 엷은 용액이 되어 용액 펌프(10)를 거쳐 용액 열교환기(9)를 지나게 된다.

용액 열교환기(9)에서 분지된 농용액 유로(12)(14)을 거쳐 저온 재생기(7)와 고온 재생기(8)로 들어간다.

고온 재생기(8)에서 가스버너(18)부로 저농도의 LiBr 수용액(희용액)을 가열, 흡수액(LiBr)과 냉매(H2O)의 비등점 차이를 이용하여 냉매증기를 발생시키고 고농도의 LiBr 수용액(농용액)을 만든다.

고농도의 LiBr 수용액(농용액)은 저온 재생기(7)에서 만들어진 고농도의 LiBr 용액, 즉 회용액 유로(13)과 합쳐져 희용액 유로(15)로 흘러 공냉 흡수기(4)로 다시 들어가게 되어 증발기(1)에서 발생한 냉매증기와 발열 반응을 한다.

한편, 고온 재생기(8)에서 발생한 과포화 냉매중기는 저온 재생기(7)를 통해 스프레이(spray)된 고농도의 LiBr 수용액과 열교환하여 포화중기로 된다.

이 포화중기는 공냉 응축기(6)에서 팬(11)에 의해 외부공기로 열을 방출하고 응축되어 증발기(1)로 들어가 냉매펌프(2)에 의해 다시 순환되며, 이러한 반복되는 흐름으로 싸이클이 형성된다.

그리고, 실내의 냉방 또는 난방 부하에 요구되는 공냉식 가스 흡수식 냉난방기의 용량은 증발기(1)의 냉수 전열관(3)의 열적 성능에 직접 관계가 있다.

상기한 바와 같은 종래의 공냉식 가스 흡수식 냉난방기는 제1도에서와 같이 증발기(1)와 공냉 흡수기(4)를 덕트(5)부로 냉매중기의 유로망을 만들어 설치하게 되는 바, 설치작업 도중 증발기(1) 내부의 냉수 전열관(3)이 수평 작업을 제대로 하였다 하더라도 운전 도중에 발생하게 되는 냉매펌프(2), 용액 펌프(10)의 자체 진동 및 저온 재생기(7)에서 발생되는 냉매중기의 수격(water hammering) 작용으로 인해 증발기(1) 내부에 냉수가 흐르는 냉수 전열관(3)의 수평도가 떨어져 냉수 전열관(3) 표면위에 냉매 스프레이(16)의 노즐(nozzle)을 통해 분사되는 액냉매의 불균일화가 생기며, 액막의 두께가 기울어진 쪽에서 두껍게 되고, 반대쪽에는 액막이 형성되지 않는 즉, 액막이 한쪽으로 쏠리는 경향이 생겨 냉수 전열관(3)의 전열 특성이 떨어진다. 그리고, 이에 따라 증발기(1)의 성능이 저하되며, 파급적으로 공냉식 가스 흡수식 냉난방기 시스템의 냉방 또는 난방 능력이 저하되는 결함이 발생하게 되었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의한 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치의 구성을 보인 것으로, 도면에서 21,22,23은 전자변을 보인 것이고, 24는 팬을 보인 것이며, 25는 증발기, 26은 전열관을 각각 보인 것으로 증발기(25)에 결합되는 전열관(26)에 이 전열관(26)의 수평도를 감지하기 위한 수평감지센서(34)가 부착되고, 증발기(25)와 공냉 흡수기(27)의 하부에는 상기 전열관(26)의 수평도를 조절하기 위한 팽창장치(29)(30)(31)가 각각 설치되어 있다. 그리고 고온 재생기(33)의 배기가스 유로(32)에는 분지로(35)가 연결되고, 그 분지로(35)에는 팬(24)이 연결되어 있으며, 팬(24) 하우징에는 상기 제 1전자변(21)과 팽창장치(29)가 제 1연결관(36)으로 연결되고, 제2전자변(22)과 팽창장치(31)가 제2연결관(37)으로 연결되어 있으며, 제3전자변(23)과 팽창장치(30)가 제3연결관(38)으로 각각 연결되어 있다.

상기 수평감지센서(34)에 의해 감지된 신호는 제어부(28)에 입력되며, 제어부(28)는 감지신호에 따라 상기 팬(24) 및 전자변(21)(22)(23)을 제어하여 팽창장치(29)(30)(31)를 동작시킨다.

상기 제어부(28)는 수평감지센서(34)와 함께 수평도를 감지하는 감지회로(40)와, 감지회로(40)에서 입력된 신호에 따라 수평도를 연산하여 제어신호를 출력하는 연산회로(50)와, 연산회로(50)에서 출력된 제어신호에 의해 상기 팬(24)을 구동 제어하는 팬 제어회로(70)와, 상기 전자변(21)(22)(23)을 구동 제어하는 전자밸브 제어회로(60)로 구성되어 있다.

상기 수평감지센서(34)는 제3도와 같이, 함체의 상면 양쪽부가 제1전도체(34a)와 제2전도체(34b)로 형성되고, 중간부가 절연체(34c)로 형성되어 있으며, 하면은 전체적으로 공통 전도체(34d)로 형성되고, 함체의 내부에는 전해액이 담겨 있으며, 제1전도체(31a)와 제2전도체(34b)에는 출력 리드선이 각각 연결되고, 공통 전도체(34d)에는 접지선이 연결되어 있다.

상기 전해액은 기울어진 허용오차 범위에 들도록 봉입된다. 즉, 많이 넣으면 오차는 적어지게 되고, 적게 넣으면 오차는 커지게 된다.

상기 제1 및 제2전도체(34a,34b)에 연결된 리드선과 공통 전도체(34d)에 연결된 접지선은 각각 비교기(39a,39b)에 연결되며, 이 비교기(39a,39b)의 출력은 각각 감지회로(40)에 연결된다.

상기 수평감지센서(34)가 제3도에서 제1전도체(34a)측으로 기울어 지면 전해액이 제1전도체(34a)와 공통 전도체(34d)에 접촉하게 되어 저항치가 변하게 되고, 이에 따라 전류의 양이 변하게 되며, 이에 의해 전열관(26)이 기울어진 경사각도를 알 수 있게 된다.

상기 감지회로(40)에서는 제1전도체(34a)와 제2전도체(34b)측에서 출력되는 신호률 감지하여 연산회로(50)에 전달하고, 연산회로(50)에서는 제1전도체(34a)와 제2전도체(34b)측 출력 신호를 비교하여 경사각도 및 경사방향을 검출하며, 이 검출된 값에 의해 제어신호를 출력하게 된다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 증발기(25) 내부 전열관(26) 표면에 부착된 수평감지센서(34)에 의해 전열관(26)의 수평상태를 감지하게 되며, 이때 감지된 값은 감지회로(40)이 입력측에 인가되고, 이 감지회로(40)에 의해 검지된 수평도는 다시 연산회로(50)이 입력측에 인가되며, 연산회로(50)에서 설정된 임의의 프로그램에 따라 팬 제어회로(70)와 전자밸브 제어회로(60)의 입력측으로 최적의 데이타를 출력시킨다.

이때 연산회로(50)에서 출력되는 데이타 값은 증발기(25) 및 공냉 흡수기(27)의 수평도를 고도로 유지하는데 필요한 값으로서 각각 팬 제어회로(70)에 의해 고온 재생기(33)의 배기가스 유로(32)에서 오는 배기가스량을 조절하면서 팬(24)이 회전속도(rpm)를 가변시키고, 전자밸브 제어회로(60)에 의해 전자변(21)(22)(23)을 조합 가변시킴으로써 증발기(25)의 양끝단과 공냉 흡수기(27) 중앙부에 설치된 밸로우즈 등의 팽창장치(29)(30)(31)의 미세한 수직높이를 조절하게 된다.

이와 같은 방법으로 증발기(25)와 공냉 흡수기(27)가 평형 상태가 되도록 계속 반복 실시하여 시스템 가동 중 발생하는 진동 등으로 변동되는 증발기(25)내의 수평 전열관(26)의 수평도를 고도로 정밀하게 유지할 수 있게 된다.

예를 들어 제3도와 같이 팽창장치(29)(30)(31)의 중심에서 제3팽창장치(30)과 제2팽창장치(31) 사이로 기울어진 값을 수평감지센서(34)가 감지하면 연산회로(50)에 의해 팬 제어회로(70)에 신호가 전달되고, 팬제어회로(70)는 팬(24)의 회전수(rpm)를 조정하며, 이와 동시에 전자밸브 제어회로(60)는 제2전자변(22)와 제3전자변(23)을 열고 제1전자변(21)을 닫아 고온 재생기(33)로부터 나오는 배기가스 온도에 의해 팽창하게 되는 제3팽창장치(30)와 제2팽창장치(31)의 높이를 미세하게 높여 주고 다시 전열관(26)이 수평도를 수평감지센서(34)에 의해 감지하여 상기한 동작을 반복 실시하게 됨으로써 수평을 아주 고르게 유지할 수 있게 되면 팬(24)과 전자변(21)(22)(23)을 닫는다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 전열관의 정밀한 수평도를 유지시켜 전열관 표면의 액막 균일화를 도모하여 전열 특성을 향상하고, 높은 전열 특성으로 인한 전열관 수 감소로 비용을 절감할 수 있으며, 높은 전열 특성으로 공냉식 가스 흡수식 냉난방기의 소형화가 가능하다. 그리고 외기로 버려지는 배기가스를 이용하여 팽창장치의 다른 열원이 불필요하며, 증발기 성능 향상으로 인한 시스템의 성능 향상을 도모할 수 있게 되었다.

Claims (3)

1. 주벽의 상면은 절연체(34c)를 사이에 두고 배치되는 제1전도체(34a)와 제2공통 전도체(34b)로 되고 하면은 주벽의 전체에 배치되는 공통 전도체(34d)로 형성되는 함체의 내부에 전해액이 봉입되어 공냉식 가스 흡수식 냉난방기의 전열관(26)에 수평으로 부착되는 수평감지센서(34)와, 증발기(25)와 공냉 흡수기(27)의 하부에 부착되어 수평검지센서의 검지신호에 따라 증발기의 양측을 승강시켜 수평을 조절하는 수평조절장치와, 상기 수평감지센서(34)로부터 검출된 신호에 의해 전열관(26)의 경사도를 검출하여 상기 수평조절장치를 제어하는 제어부(28)로 구성됨을 특징으로 하는 공냉가스 흡수식 냉난방기용 증발기의 전열관 수평자동 조정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 수평조절장치는 증발기(25)와 공냉 흡수기(27)의 하면에 부착되고 배기가스의 공급량에 따라 선형적으로 팽창하는 벨로우즈 팽창장치(29)(30)(31)와, 고온 재생기(33)로부터 나오는 배기가스를 상기 팽창장치(29)(30)(31)에 공급하는 팬(24)과, 배기가스의 공급량을 제어하는 전자변(21)(22)(23)으로 구성된 것을 특징으로 하는 공냉가스 흡수식 냉난방기용 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부(28)는 수평감지센서(34)와 함께 수평도를 감지하는 감지회로(40)와, 감지회로(40)에서 입력된 신호에 따라 수평도를 연산하여 제어신호를 출력하는 연산회로(50)와, 연산회로(50)에서 출력된 제어신호에 의해 상기 팬(24)을 구동 제어하는 팬 제어회로(70)와, 상기 전자변(21)(22)(23)을 구동 제어하는 전자밸브 제어회로(60)로 구성됨을 특징으로 하는 증발기의 전열관 수평 자동 조정장치.