KR970009811B1

KR970009811B1 - 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기

Info

Publication number: KR970009811B1
Application number: KR1019940001234A
Authority: KR
Inventors: 윤명혁
Original assignee: 윤명혁
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1997-06-18
Also published as: KR950023943A

Abstract

내용 없음.

Description

이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기

제1도는 본 발명에 따른 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기의 구성율.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 증발기 2 : 흡수기

3 : 보일러 4 : 열교환기

5 : 재생기 6 : 응축기

7 : 액류통 8 : 증발기 코일

9 : 흡수기 코일 10 : 재생기 코일

11 : 응축기 코일 12,15 : 밸브

13 : 냉각탑 14 : 냉온수 전환밸브

16 : 추기밸브 17,18 : 이젝터

19 : 살수펌프 20,24,28,29 : 체크밸브

본 발명은 냉매로서 순수한 물을 사용하고 습수제로서 리튬브로마이드(LiBr) 등의 염류수용액을 사용하여, 냉매를 저온저압상태에서 증발시켜서 그 증발열을 이용하여 순환수를 냉각시키고, 증발된 냉매는 흡수제에 의해 흡수하여 냉매의 포화증기압을 일정하게 유지시켜서 냉매의 증발을 지속시키는 소위 흡수식 냉온수기에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 흡수제용액의 순환 및 불응축가스의 배출을 이젝터에 의해 수행함으로써 장치를 간단 소형화하면서도 열효율을 향상시킬 수 있으며 아울러 유지관리가 용이한 새로운 구조의 이젝터 순환방식의 흡수식 냉온수기에 관한 것이다.

최근에 프레온가스의 사용을 규제하여른 움직임에 따라 무공해 냉매인 물을 사용하는 흡수식 냉온수기에 애한 관심이 고조되고 있다. 이러한 흡수식 냉온수기에서는 냉매인 물을 저온상태에서 증발시키기 위해 증발기와 흡수기가 내장되는 용기를 진공에 가까운 초저압(약 6.1mmHg)상태로 유지시켜야 한다. 그리고 냉매증기를 흡수하여 묽어진 회(흡수제)용액을 재사용하기 위해 재생기로 순환시키기 위해서 역시 고진공에 견딜 수 있는 특수한 흡수제 용액펌프를 사용해야만 했다. 그런데 이러한 특수한 고진공펌프는 고가이고 장치를 대형화 또는 복잡화시키고, 이러한 펌프의 설치부위는 누설등에 의해 작동불량의 원인이 되거나 정기적으로 오일교환이나 점검을 해야하므로 유지관리가 번거롭다는 문제점이 있다.

아울러 이러한 펌프의 과열로 인한 고장의 우려 때문에 종래의 흡수식 냉온수기에서는 온수난방시의 순환수의 상한 온도가 약 60℃에 불과하여 가정용 온수로서의 적정온도인 70내지 75℃에 미치지 못한다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 흡수식 냉온수기에서 흡수제 용액펌프와 같은 특수펌프를 생략하고도 흡수제용액의 순환이 원활이 이루어 질수 있는 새로운 순환방식의 흡수식 냉온수기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하여 장치를 소형 경량화하면서도 열효율은 종래의 것보다 향상시킬 수 있어서 경제적인 새로운 구조의 흡수식 냉온수기를 제공하고 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 온수난방시의 순환수의 온도를 종래의 것보다 높일 수 있는 새로운 구조의 흡수식 냉온수기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 재생기와 보일러를 별체로 구성하여 보일러로부터 유입하는 고온고압의 증기흐름에 의해 저압하의 묽은 희용액을 고압하의 재생기로 흡입시킬 수 있는 이젝터 순환방식의 새로운 흡수식 냉온수기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 응축된 냉매액을 액류통에 일차 저류한 후에 증발기로 순환시키는 새로운 구조의 흡수식 냉온수기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 증발기와 흡수기가 설치된 진공 용기 내에 잔류하는 불응축가스를 보일로루부터 유입하는 고온고압의 증기흐름에 의해 흡인 배출할 수 있는 이젝터방식의 추기장치를 구비한 새로운 구조의 흡수식 냉온수기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 냉매로서 물을 사용하고 흡수제로서 염류수용액을 사용하며, 냉매를 저압하에서 증발시키는 증발기, 증발된 냉매증기를 흡수하는 흡수제를 수용하는 흡수기, 냉매를 흡수하여 묽어진 흡수제의 희용액을 가열하여 흡수제용액을 농축하고 냉매를 분리하는 재생기, 분리된 냉매증기를 응축하는 응축기 및 열교환기와 재생기의 가열원으로서 보일러를 구비하고, 이들을 상호 연결하는 배관계통을 포함하는 흡수식 냉온수기에 있어서, 냉방작동시에서는 흡수기에서 냉매로 희석된 희용액이 열교환기를 거친 후 이젝터를 통해 재생기로 보내져 보일러로부터의 고온 증기에 의해, 희용액에 포함된 냉매를 증발시켜서 희용액을 농축시키고, 증발된 냉매증기는 응축기에서 냉각 액화된 후 증발기로 복귀하여 순환수를 냉각시키고, 재생기에서 농축된 농용액은 열교환기를 거쳐 흡수기로 복귀되며, 난방작동시에는 보일러에서 나온 고온의 냉매증기가 재생기를 거치지 않고 직접 증발기로 유입되어 순환수를 가열시키도록 된 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 흡수기로부터 열교환기를 거친 희용액은 보일러에서 공급되는 고온고압의 냉매증기에 의해 상기 이젝터로 흡인되어 재생기로 흐르도록 된것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이젝터에서 희용액과 혼합된 기체상태의 냉매증기가 재생기에서 일차 분리되고, 희용액에 포함된 액체상태의 냉매액은 보일러에서 공급되는 고온증기에 의해 가열되고 증발되고, 상기 분리된 냉매와 증발된 냉매가 함께 응축기에서 응축되고, 농축된 농용액은 열교환기를 거쳐 흡수기로 복귀하는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 응축기에서 응축된 냉매액을 액류통을 거쳐 증발기로 유입되며 증발기의 냉매액면은 프로팅밸브에 의해 일정하게 제어되는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 응축기에서 액류통으로 공급된 냉매액의 일부는 증발기로 유입되고, 잔류된 냉매액의 레벨이 레벨스위치에 의하여 검출되면 보일러로부터 액류통 상부로 유입하는 고압의 증기에 의해 냉매액을 보일러로 순환시키는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 증발기와 흡수기의 상부에 잔류하는 불응축가스는 보일러로부터 액류통으로 유입하는 고압증기에 의해 이젝터에서 흡인하여 액류통으로 유입시키고 액류통 상부의 추기밸브에 의해 대기로 배출하는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식의 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 난방시에는 보일러에서 이젝터와 재생기로 통하는 증기관로를 차단하고, 보일러에서 증발기로 통하는 증기관로를 개방하여 증발기코일내의 순환수를 가열시키며, 응축된 냉매액은 직접 보일러로 회수하도록 하는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 냉방식 증발기에 유입된 냉매액은 증발기내부에 설치된 살수펌프에 의해 증발기코일에 균등히 분사시키는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 작동정지시에 주위의 온도저하로 인해 흡수제용액이 결정화하지 않도록, 보일러에서 재생기로 통하는 도관을 차단하여, 보일러로부터 고압의 냉매액이 재생코일과 이젝터를 거쳐 재생기 내부로 역류할 때 흡수제 용액이 이젝터에서 냉매액과 혼합되어 희석되고 보일러의 압력과 재생기 내부의 압력이 평형을 이룰 때까지 순환함으로써 자동적으로 희석운전되는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기가 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 이젝터 순환방식의 흡수식 냉온수기의 구성을 보여주는 개략도이다. 도된바와 같이 본 실시예에서는 흡수식 냉온수기의 기본적인 구성요소인 증발기(1), 흡수기(2), 재생기(5) 및 응축기(6)를 구비한다. 증발기(1)의 상부에서 냉매인 물(W)이 살수펌프(19)에 의해 분사되어 저온저압하에서 냉매가 증발하면서 증발기 코일(8)과의 열교환작용에 의해 코일(8) 내부의 냉온수용 순환수를 냉각시키고 증발기 하부에 저류된다. 한편 흡수기(2)로 유입된 흡수제 농용액은 살포관(25)에서 분사되면서 냉매를 흡수하여 묽은 희용액(R)이 되어 흡수기의 하부에 저류된다. 흡수기의 코일(9)은 냉각코일로서 흡수작용시 발생되는 흡수열을 냉각제거시킨다. 흡수기에 저류된 희용액(R)은 도관(31)을 통해 열교환기(4)에서 일차 가열되고 도관(32)을 통해 이젝터(17)로 도입된다. 저압하의 희용액을 상대적으로 고압인 재생기로 순환시키기 위해 별도의 흡수제용 펌프없이 보일러(3)에서 나오는 고온고압의 증기를 도관(33)을 거쳐 이젝터(17)로 유입시켜서 그 흡인력에 의해 희용액을 흡인하고 희용액과 고압증기가 혼합되어 도관(34)을 거쳐 재생기(5)의 살포관(26)에서 분사된다. 혼합액이 분사되면서 희용액과 냉매증기가 일차 분리되고 희용액은 다시 재생기코일(10)에서 가열되어 냉매가 재차 증발하면서 농용액으로 농축된다. 이와같이 분리 또는 증발된 냉매증기는 응축기(6)에서 응축기코일(11)에 의해 냉각 응축되어 응축기의 하부에 저류된다. 농축재생된 농용액은 도관(38), 열교환기(4) 및 도관(39)을 거쳐 흡수기(2)로 복귀되어 재사용된다.

한편 응축기(6)에 저류된 냉매액은 도관(37)을 거쳐 액류통(7)으로 흐른 후 도관(40)을 거쳐 증발기(1)로 복귀된다. 증발기의 냉매액면은 프로팅밸브(27)에 의해 일정하게 유지된다. 한편 액류통(7)에서 증발기(1)로 유입되고 남은 냉매액은 액류통에 설치된 도시안된 레벨스위치에 의해 제어되는 밸브(15)가 개방되어 보일러(3)로부터 고압증기가 도관(42)을 거쳐 액류통으로 유입되면 그 압력에 의해 도관(41)을 거쳐 보일러로 반송된다. 증발기(1)와 흡수기(2)의 상부에 잔류하는 불응축가스는 증발 및 흡수작용을 저해하므로 이를 외부로 배출하여야 한다. 이러한 배출은 고압증기가 도관(42)과 이젝터(18)를 통해 액류통(7)으로 유입할 때, 증발기 상부의 불응축가스는 도관(45)을 거쳐 이젝터(18)에서 흡인되어 고압증기와 함께 액류통(7)에 유입되어 액류통(7)의 상부에 모여서 추기밸브(16)에 의해 배출된다.

난방작동시에는 보일러(3)에서 이젝터(17)및 재생기(5)로 통하는 밸브(12)를 차단하고 보일러(13)에서 증발기로 통하는 냉온수 전환밸브(14)를 개방하여 보일러로부터 고온의 증기가 직접 증발기(1)로 공급되도록 하여 증발기코일(8) 내부의 순환수를 가열함으로써 온수를 얻을 수 있다. 이 때 응축된 냉매액은 도관(44)과 체크벨브(24)를 거쳐 직접 보일러(3)로 회수된다.

또한 작동정지시에는, 보일러(3)에서 이젝트(17) 및 재생기(5)로 통하는 도관(33)상의 밸브(12) 차단시키면 보일러(3) 하부의 고압의 냉매액이 도관(36)을 따라 재생기코일(10)과 체크밸브(28) 및 이젝터(17)을 거쳐 도관(34)을 따라 재생기(5)내로 역류하게 된다. 이 때 흡수기(2)로부터의 용액이 이젝터(17)에서 혼합되어 묽어지고 이러한 묽은 용액은 보일러내의 압력과 내생기내의 압력이 평형을 이룰때까지 한동안 순환하게 된다. 따라서 본 장치의 작동을 정지할 경우, 흡수제 용액이 소정의 경로를 따라 자연히 순환하면서 농도가 묽어지므로 주위의 온도저하로 인한 용액의 결정화를 방지할 수 있다. 이 점은 종래의 냉온수기에 있어서 작동정지시에도 일정시간 희석운전을 요하던 것에 비해 간편하고 효율적이다.

도면번호 13은 냉각탑으로서 흡수기코일(9)과 응축기코일(11)로 냉각수를 공급한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 냉매 또는 흡수제를 순환시키기 위한 고진공의 특수펌프를 요하지 않으므로 장치를 소형 간단화 할 수 있으며, 펌프의 누설이나 과열로 인한 고장의 우려가 없으므로 그만큼 성능이 우수한 냉온수기를 얻을 수 있다. 특히, 종래에는 펌프의 과열로 인한 소손을 막기 위해 온수의 가열온도를 60℃이하로 제한할 수 밖에 없어서 난방온도로는 불만족스러웠으나, 본 발명에 따르면 그러한 염려가 없으므로 온수를 더 높은 온도로 가열할 수 있다.

또한 난방운전시에는 종래의 경우와 같이 별도의 펌프에 의해 흡수제용액을 재생기로 순환시킬 필요없이 직접 보일러로부터 고온의 증기를 증발기로 도입하여 냉온수를 가열하고 응축된 냉매액은 보일러로 직접 복귀시킴으로써 불필요한 열손실을 줄여서 열효율을 향상시킬 수 있다.

그리고 작동정지시에는 별도의 희석운전을 요함이 없이, 냉매액이 보일러로부터 재생기코일과 이젝터를 거쳐 역류하는 동안 용액이 이젝터에서 냉매액과 혼합 희석되어 한동안 순환하게 됨으로써 주위의 온도저하로 인한 흡수제 용액의 결정화를 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래에는 부피가 크고 고가이어서 가정용 냉온수기로 사용될 수 없었던 흡수식 냉온수기를 소형 경량화 함으로써 일반 가정에도 널리 보급할 수 있다는 우수한 효과를 지니게 된다.

Claims

냉매로서 물을 사용하고 흡수제로서 염류수용액을 사용하며, 냉매를 저압하에서 증발시키는 증발기, 증발된 냉매증기를 흡수하는 흡수제를 수용하는 흡수기, 냉매를 흡수하여 묽어진 흡수제의 희용액을 가열하여 흡수제용액을 농축하고 냉매를 분리하는 재생기, 분리된 냉매증기를 응축하는 응축기 및 열교환기와 재생기의 가열원으로서 보일러를 구비하고, 이들을 상호 연결하는 배관계통을 포함하는 흡수식 냉온수기에 있어서, 냉방작동시에는 흡수기에서 냉매로 희석된 희용액의 열교환기를 거친 후 이젝터를 통해 재생기로 보내져 보일러로부터의 고온 증기에 의해, 희용액에 포함된 냉매를 증발시켜서 희용액을 농축시키고, 증발된 냉매증기는 응축기에서 냉각 액화된 후 증발기로 복귀하여 순환수를 냉각시키고, 재생기에서 농축된 농용액은 열교환기를 거쳐 흡수기로 복귀되며, 난방작동시에는 보일러에서 나온 고온의 냉매증기가 재생기를 거치지 않고 직접 증발기로 유입되어 순환수를 가열시키도록 된 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기.
제1항에 있어서, 흡수기로부터 열교환기를 거친 희용액은 보일러에서 공급되는 고온고압의 냉매증기에 의해 상기 이젝터로 흡인되어 재생기로 흐르도록 된 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 응축기에서 응축된 냉매액은 액류통을 거쳐 증발기로 유입되며 증발기의 냉매액면은 프로팅밸브에 일정하게 제어되는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 응축기에서 액류통으로 공급된 냉매액의 일부는 증발기로 유입되고, 잔류된 냉매액의 레벨이 레벨스위치에 의하여 검출되면 보일러로부터 액류통 상부로 유입하는 고온고압의 증기에 의해 냉매액을 보일러로 순환시키는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기.
제1항에 또는 제2항에 있어서, 증발기와 흡수기의 상부에 잔류하는 불응축가스는 보일러로부터 액류통으로 유입하는 고압증기에 의해 이젝터에서 흡인하여 액류통으로 유입시키고 액류통 상부의 추기밸브에 의해 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식의 흡수식 냉온수기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 난방시에는 보일러에서 이젝터와 재생기로 공급되는 증기관로를 차단하고, 보일러에서 증발기로 유입되는 증기관로를 개방하여 순환수를 가열시키며, 응축된 냉매액은 직접 보일러로 회수하도록 하는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 작동정지시에 주위의 온도저하로 인해 흡수제 용액이 결정화하지 않도록, 보일러에서 재생기로 통하는 도관을 차단하여 보일러로부터의 고압의 냉매액이 재생기코일과 이젝터를 거쳐 재생기 내부로 역류할 때 흡수제 용액이 이젝터에서 냉매액과 혼합되어 희석되고 보일러 압력과 재생기 내부의 압력이 평형을 이룰 때까지 순환함으로써 자동적으로 희석운전되는 것을 특징으로 하는 이젝터 순환방식 흡수식 냉온수기.