KR980010255A - 공냉흡수식공조기 - Google Patents

Abstract

과제

간단한 구성으로 냉난방을 행하며, 또한 난방 운전시의 동결을 방지하는 공냉흡수식공조기를 제공한다.

해결수단

응축기(30)로부터의 물은 증발흡수실(41)의 외관(40)의 내면으로 적하되고, 저압 때문에 증발하여 기화열을 빼앗는다. 그 때문에 외관(40)이 냉각되지만 팬(50)에 의해 응축기(30)에서 발생하는 열을 외관(40)으로 보내기 때문에 외관(40)이 과도하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 또 증발한 수증기는 즉시 냉수관(2)외면의 고농도 용액으로 흡수되고 이때 고농도 용액이 발생하는 흡수열에 의해 냉수관(2)을 흐르는 물을 가열하고, 실내기에서는 냉수관(2)에 순환하는 온수에 의하여 난방 운전을 행한다.

Description

공냉흡수식공조기

본 발명은 냉방 운전 및 난방 운전을 행하는 공냉흡수식공조기에 관한 것이다.

이 종류의 공냉흡수식공조기의 종래의 기술로서 예를 들어 특공평 6-21743에 개시되어 있는 것이 있다. 이 기술에 의하면 실내공조기의 냉매가 되는 냉온수의 순환로의 일부에 의하여 제1냉온수 열교환기를 형성하고, 그 외주에 일정한 간격을 가지게 하여 둘러싼 외관을 구비하며, 또 제1냉온수 열교환기의 외부면에 살포하기 위한 제1살포기구와 외관의 내면에 살포하기 위한 제2살포기구를 구비한다. 냉방 운전시에는 저온재생기로부터 응축기로 보내져서 응축된 액체 냉매를 제1살포기구에 의하여 제1냉온수열교환기의 외부면에 살포하고, 저온재생기로 분리한 농용액을 제2살포기구에 의하여 외관의 내면에 살포하여 액체 냉매의 증발에 의하여 제1냉온수열교환기내의 냉온수를 식히고 외관의 내면에 살포한 농용액에 의하여 냉매 증기를 흡수한다. 농용액이 냉매를 흡수할 때에 발생하는 흡수열은 외관의 외면으로부터 공기에 의하여 냉각한다.

또 난방 운전시에는 고온재생기에서 가열하여 분리기에서 분리한 냉매증기를 온수기로서 냉온수의 순환로의 일부에서 이루어지는 제2냉온수 열교환기내를 흐르는 냉온수와 열교환하고, 액체로된 냉매를 제2살포기구에 의해 외관(40)의 내면에 살표한다. 또, 고온재생기에서 가열하여 분리기에서 분리한 농용액을 제1살포기구에 의해 제1냉온수열교환기의 외면에 살포한다. 액체 냉매는 외관(40)의 외면의 공기의 열을 흡수하고 증발하고 제1냉온수열교환기의 외면에 살포하여 농용액에 의해 흡수하여 그때에 발생하는 흡수열에 의하여 냉온수를 데운다.

그러나 난방 운전을 행하는 것은 통상 겨울철 등의 기온이 낮을 때이기 때문에 이와 같은 구성으로는 난방운전시에 액체 냉매의 증발에 의해 외관이 과도하게 냉각 되어 냉매가 동결되어 버릴 우려가 있다. 동결방지의 기술로서 액체 냉매의 온도 검출을 행하고 온도가 일정 이하로 되었을때에는 희석 용액을 도입하여 온도 저하를 방지한다고 하는 구성도 제시되고 있으나, 구성이 복잡하게 되고 비용이 높게 되는 것이다. 또, 난방 운전시에는 저온재생기와 응축기를 사용하지 않고, 온수기로서 냉매 증기를 응축한다고 하는 구성 때문에 온수기나 바이패스로를 구비하는 만큼 구성이 복잡하게 되어 버린다는 문제가 있다.

본 발명의 공냉흡수식공조기는 상기 과제를 해결하고 간단한 구성으로 냉난방을 행하고, 또한 난방 운전시의 동결을 방지하는 공냉흡수식공조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항1기재의 공냉흡수식공조기는, 흡수액을 가열하여 이 흡수액으로부터 냉매 비율이 낮은 흡수액과 냉매 증기로서 분리하는 재생부와, 외부에 핀을 구비하고 상기 재생부로부터의 냉매증기를 냉각하여 응축하는 응축부와, 순환관을 순환하는 열 매체에 의해 공기를 조온하여 뿜어내는 공조부와, 상기 순환관의 외주에 동축에 구비되고 외부에 핀을 구비한 외관과, 상기 응축부 및 상기 외관으로 송풍하는 팬을 구비하고, 상기 순환관과 상기 외관(40)과의 사이에 형성되는 실내에서 이 순환관의 외면에 상기 응축부로부터의 액체 냉매를 살포하고, 이 외관의 내면에 상기 재생부로부터의 흡수액을 살포하여 순환관을 순환하는 열 매체를 냉각하고 냉방운전을 행하는 공냉흡수식공조기에 있어서, 난방 운전시에는 상기 실내에서 상기 외관의 내면에 상기 응축부로부터의 액체 냉매를 살포하고, 상기 순환관의 외면에 상기 재생부로부터의 흡수액을 살포하여 순환관을 순환하는 열 매체를 가열하고, 상기팬은 냉방 운전시에는 상기 외관(40)으로부터 상기 응축부의 방향으로 송풍하고, 난방 운전시에는 이 응축부로부터 이 외관 (40)의 방향으로 송풍하는 것을 요지로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항2기재의 공냉흡수식공조기는, 청구항1기재의 공냉흡수식공조기에 있어서 상기 응축부의 핀 형성부와 상기 외관(40)의 핀 형성부와 상기 팬을 동일한 케이스 내에 수납하고, 이 팬의 냉난방운전시에서의 정역방향의 송풍이 이 응축부의 핀 사이와 이 외관의 핀 사이를 거의 지나도록 형성하는 것을 요지로 한다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항1기재의 공냉흡수식공조기는 냉방 운전시에는 순환관과 외관과의 사이에 형성되는 실내에서 순환관의 외면에 응축부로부터의 액체 냉매를 살포하고, 외관(40)의 내면에 재생부로부터의 흡수액을 살포하므로서, 순환관의 외면에서 액체 냉매가 증발하며, 그때에 주위에서 기화열울 빼앗아서 순환관을 냉각하고, 순환관을 순환하는 열 매체를 냉각하여 공조부에 의해 냉풍이 뿜어 나오게 된다. 또 응축부에서 냉매 증기를 응축할 때에 발생하는 응축열과 외관(40)의 내면에서 흡수액에 의해 냉매 증기를 흡수할 때에 발생하는 흡수열은 팬에 의한 외관(40)으로부터 응축부의 방향으로의 송풍에 의해 냉각된다. 여기서 외관(40)으로부터 응축부의 방향으로 송풍하는 것은 응축부로부터 외관을 우선하여 냉각할 필요가 있기 때문이다. 한편, 난방 운전시에는 순환관과 외관과의 사이에 형성되는 실내에서 외관의 내면에 응축부로부터의 액체 냉매를 살포하고, 순환관의 외면에 재생부로부터의 흡수액을 살포하므로서, 외관의 내면에서 액체 냉매가 증발하고, 순환관의 외면에서 흡수액이 냉매 증기를 흡수하고, 흡수열을 발생하여 순환관을 가열하고, 순환관을 순환하는 열 매체를 가열하여 공조부에 의해 온풍이 뿜어 나오게 된다. 또 외관의 내면에서 액체 냉매가 증발할때에 주위로부터 기화열을 빼앗기 때문에 외관이 냉각된다. 난방 운전을 행하는 것은 통상 겨울철 등의 기온이 낮을때이기 때문에 냉방 동작시와 마찬가지로 팬에 의하여 외관으로부터 응축부의 방향으로 송풍하면, 외관을 더욱 냉각시키게 되어 동결의 우려가 있으나, 난방 운전시에는 응축부로부터 외관의 방향으로 송풍하므로서 응축부를 냉각하여 온도의 상승된 공기가 외관으로 보내지기 때문에 외관을 가열하여 동결을 방지할 수가 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 청구항2기재의 공냉흡수식공조기에는 응축부의 핀 형성부와 외관의 핀 형성부와 팬 등이 동일한 케이스에 구비되어 팬의 냉난방 운전시에서의 정역방향의 송풍이 응축부의 핀 사이와 외관의 핀 사이를 거의 지나도록 형성되어 있기 때문에 송풍 방향에 구애 없이 응축부의 핀 형성부와 외관의 핀 형성부를 냉각 혹은 가열할 수가 있다.

제1도는 본 발명의 1실시예로서의 공냉흡수식공조기의 개략 구성도이다.

제2도는 이중관의 개략 구성도이다.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 냉수관 10 : 고온재생기

11 : 고온재생기 기액 분리기 20 : 저온재생기

21 : 저온재생기 기액 분리기 30 : 응축기

40 : 외관 2 : 증발흡수실

44 : 순환펌프 45 : 저온열교환기

46 : 고온열교환기 50 : 팬

51 : 케이스 61 : 제1삼방밸브

63 : 제2삼방밸브

이상 설명한 본 발명의 구성, 작용을 한층 명백하게 하기 위하여 이하 본 발명의 공냉흡수식공조기의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.

제1도는 본 발명의 1실시 예로서의 공냉흡수식공조기의 개략구성도이다. 이 공냉흡수식공조기는 버너(1)의 연소열에 의하여 핀 튜브식 열교환기(10a)내를 흐르는 저농도의 취화리튬수용액 (이하 취화리튬의 농도에 따라서 다만 저농도용액, 중간농도용액, 고농도용액이라 칭함)을 가열하는 고온재생기(10)와, 고온재생기(10)에 의해 가열된 저농도용액을 수증기와 중간농도용액으로서 분리하는 고온재생기 기액분리기(이하, 다만 고온분리기라 칭함) (11)와 핀 튜부식 열교환기 (20a)내를 흐르는 중간 농도 용액을 고온분리기로부터의 수증기에 의해 재가열하는 저온재생기 (20)와, 저온재생기(20)에 의해 가열된 중간농도용액 수

증기와 고농도용액으로서 분리하는 저온재생기 기액분리기 (이하, 다만 저온분리기라 칭함)(21)와, 저온분리기(21)로부터의 수증기를 냉각하여 액화시키는 응축기(30)를 구비한다. 또 도시하지 않은 실내기의 냉매인 물을 순환하는 냉수관(2)을 구비하고, 실내기에서는 냉수관(2)에 의하여 순환되는 물의 온도에 의해 공기를 조온하여 뿜어내고 냉방 운전 또는 난방 운전을 행한다. 냉수관(2)의 일부에는 병열 유로가 형성되며, 병열유로의 각각의 냉수관(2)의 외측에는 냉수관(2)과 동축의 외관(40)이 구비되며, 각각의 냉수관(2)과 외관(40)과의 사이에 각각 독립된 증발 흡수실(42)을 형성한다. 또, 응축기(40)와 외관(40)으로 송풍하기 위한 팬(50)을 구비하고, 응축기(30) 및 외관(40)에는 냉각 효율을 올리기 위한 핀(31, 41)이 각각 구비된다. 또, 응축기 (30)의 핀 형성부와 외관(40)의 핀 형성부와 팬(50)은 케이스(51)내에 일렬로 수납되며, 케이스 (51)의 응축기(30)측과 팬(50)측과의 측면에는 각각 통기 구멍(51a, 51b)이 구비된다.

응축기(30)와 외관(40)은 케이스(51)와 기밀하게 구비되며, 팬(50)이 화살표g의 방향으로 송풍하고 있을 경우에는 통기 구멍(51b)으로부터 케이스(51)내로 흡입된 외기는 핀(41,31)을 지나서 통기 구멍(51a)으로부터 밖으로 배출된다. 반대로 팬(50)이 화살표h의 방향으로 송풍하고 있을 경우에는 통기 구멍(51a)으로부터 흡입된 외기는 핀(31,41)을 지나서 통기 구멍(51b)으로부터 밖으로 배출된다.

증발흡수실(42)로부터 고온재생기(10)로의 용액 순환로(43)에는 저농도용액을 고온재생기 (10)로 순환하는 순환펌프(44)와 저온분리기(21)로부터 보내지는 고농도 용액과 열 교환하기 위한 저온 열교환기(45)와, 고온 분리기(11)로부터 보내지는 중간 농도 용액과 열교환하기 위한 고온 열교환기(46)가 구비된다.

또 제2도에 나타내는 바와 같이 응축기(30)로부터 증발흡수실(42)로의 수류로(61)에는 제1삼방밸브(62)가 구비되고, 제1삼방밸브(62)를 화살표 c측으로 절환하므로서 증발흡수실(42)의 냉수관(2)의 외면에 구비되는 고리 형상의 받이접시(65)에 물이 적하되어 받이접시(65)에 구비된 구멍(65a)으로부터 냉수관(2)의 외면을 따라서 흐른다. 또 제1삼방밸브(62)를 화살표 d측으로 절환하므로서 외관(40)의 내면에 구비되는 고리 형상의 받이접시(66)에 물이 적하되고, 받이접시(66)에 구비된 구멍(66a)으로부터 냉수관(2)의 외관(40)의 내면을 따라서 흐르게 된다. 마찬가지로 저온분리기(21)로부터 저온 열교환기(45)를 거쳐 공급되는 고농도용액의 유로(63)에는 제2삼방밸브 (64)가 구비되며, 제2삼방밸브(64)를 화살표 e측으로 절환하므로서 증발흡수실(42)의 외관(40)의 내면에 고농도 용액이 적하되고, 화살표 f측으로 절환하므로서 냉수관(2)의 외면에 고농도 용액이 적하된다. 또 제2도 좌측의 증발흡수실(42)에의 수류로 및 용액유로에는 유로의 개폐를 행하는 전자밸브(67a, 67b, 67c, 67d)가 구비된다.

다음에 이 공냉흡수식공조기의 동작에 대하여 설명한다.

냉방 운전시에는 제1방밸브(62)를 화살표 c측, 제2삼방밸브(64)를 화살표e측으로 절환한다. 또, 팬(50)에 의하여 외관(40)으로부터 응축기(30)의 방향(화살표g)으로 송풍하여 냉각한다. 고온재생기(10)의 핀 튜브식 열교환기(10a)내를 흐르는 저농도 용액을 버너(1)의 연소열에 의해 가열하여 수증기를 발생시키면 고온 분리기(11)에서 수증기의 중간농도용액으로 분리된다. 중간농도용액은 고온 열교환기(46)에서 온도를 내리게 한후 저온재생기(20)로 공급되고, 핀 튜브식 열교환기(20c)내를 흐르는 때에 고온 분리기(11)로부터의 수증기에 의해 재 가열되고, 저온분리기 (21)에서 수증기와 고농도 용액으로 분리된다. 고농도용액은 저온 열교환기(45)에서 온도를 내리게한 후, 외관(40)의 내면으로 적하된다. 또 수증기는 응축기(30)에서 냉각되어 응축되고, 증발흡수실(42)의 냉수관(2)의 외면으로 적하된다. 적하된 물은 저압 때문에 증발하고 냉수관(2)을 흐르는 물로부터 기화열을 빼앗아서 냉각하고 실내기에서는 냉수관(2)에 순환하는 냉수에 의해 냉방 운전 행한다. 또 증발한 수증기는 즉시 고농도용액에 흡수된다. 그때 외관(40)의 내면에서 고농도 용액이 흡수열을 발생하지만 팬(50)으로부터의 송풍에 의해 냉각된다. 고농도 용액은 수증기를 흡수하여 저농도 용액으로 되고, 순환펌프(44)에 의해 저온 열교환기(45), 고온 열교환기(46)에 보내져서 온도를 올라가게 한후 고온재생기(10)에서 가열된다.

다음에 난방 운전에 대하여 설명한다.

난방 운전시에는 제1삼방밸브(62)를 화살표d측, 제2삼방밸브(64)를 화살표 f측으로 절환한다. 또, 팬(50)을 냉방 운전시와는 열회전으로 하여 응축기(30)로부터 외관의 방향(화살표h)으로 송풍한다. 응축기(30)로부터의 물은 증발흡수실(42)의 외관(40)의 내면에 적하되며, 저압 때문에 증발되고 냉수관(2)을 흐르는 물로부터 기화열에 상당하는 열을 뺐는다. 그 때문에 외관(40)이 냉각되지만 팬(50)에 의해 응축기(30)에서 발생하는 열을 외판(40)으로 보내기 때문에 외관(40)이 과도하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 또 증발한 수증기는 즉시 냉수관(2) 외면의 고농도 용액으로 흡수되고, 이때 고농도 용액이 발생하는 흡수열에 의하여 냉수관(2)을 흐르는 물을 가열하고, 실내기에서는 냉수관(2)으로 순환하는 온수에 의하여 난방 운전을 행한다.

저능력으로의 운전시에는 고온재생기(10)에서의 버너(1)의 연소량을 적게 하기 때문에 발생하는 수증기도 적어지게 되고 증발흡수실(42)에 적하되는 물의 양도 적어지게 된다. 여기서 각각의 증발흡수실(42)에 적하되는 물의 양의 밸런스가 나빠지게되면 물이 적하되지 않는 증발흡수실(42)이 되고 마는 것이다. 이 경우 고농도 용액이 묽어지지않고 그대로 냉각되기 때문에 고농도용액이 결정화되어버릴 우려가 있다. 그 때문에 본 실시 예에서는 저능력에서의 운전시에는 전자밸브 67a, 67b, 67c, 67d를 폐쇄하고 물과 용액을 공급하는 증발흡수실(42)의 수를 줄이므로서, 각각에 공급되는 물의 비율을 증가시켜 고농도용액이 결정화되는 것을 방지한다. 이상 설명한 바와같이 본 실시 예의 공냉흡수식공조기에 의하면 냉방 운전시에는 팬(50)에 의하여 외관 (40)으로부터 응축기(30)의 방향으로 송풍하므로 외관(40)을 우선하여 냉각할 수 있으며, 또 난방 운전시에는 응축기(30)로부터 외관(40)의 방향으로 송풍하므로서, 응축기(30)에서 발생하는 열을 외관(40)으로 보내기 때문에 외관(40)이 과도하게 냉각되어서 동결되는 것을 방지할수있다. 또, 응축기(30)와 외관(40)을 케이스(51)에 기밀하게 구비하고, 팬(50)에 의한 통풍이 각각의 핀(31, 41)을 지나도록 형성되어 있으므로서 난방 운전시에 팬(50)의 송풍 방향을 절환하였을 경우에도 통기 구멍(51a)으로부터 흡입된 외기는 응축기(30)의 핀(31)으로부터 외관(40)의 핀(41)의 방향으로 확실하게 송풍되기 때문에 효율이 좋다. 또 팬(50)의 회전방향을 변경한다고하는 간단한 구성에 의하여 비용을 절감할 수 있다. 또 냉수관(2)과 외관(40)과의 사이에 형성되는 증발흡수기에서 증발 및 흡수를 행한다고 하는 간단한 구성에 의해 구조를 간단하게 할 수가 있기 때문에 장치를 적게 하고 중량을 적게 하는 동시에 비용을 절감 할 수가 있다. 또 증발흡수실(42)의 대향한 면에서 증발과 흡수를 행하므로서 수증기가 고농도용액에 의해 유연하게 흡수되고, 또한 냉수관(2)을 주위에서 냉각 혹은 가열하기 때문에 효율이 좋다. 또 복수의 증발흡수실(42)을 각각 독립하여 구비하므로서 각각의 실내의 용적을 적게 할 수 있기 때문에 저압에 견디기 위한 벽두께를 엷게 할 수 가 있다. 또 능력에 따라서 사용하는 증발흡수실(42)의 수를 변경하므로서 용액의 결정화를 방지할 수가 있다. 또 고온재생기(10)와 저온재생기(20)에 핀 튜브식 열교환기(10a, 20a)를 구비하므로서 보일러 구조에 비하여 장치 내에 필요한 취화리튬용액의 양을 감소시킬 수 있기 때문에 운전 개시의 입상 시간을 단축할 수 가 있고, 또 기구의 중량을 줄일 수가 있다. 또 핀 튜브식 열교환기에 의해 용액을 가열할 때의 열효율이 좋게된다. 또, 고온재생기(10), 저온재생기(20)의 각각의 핀 튜브식 열교환기(10a, 20a)나 고온분리기(11), 저온분리기(21)를 공통화할 수 있기 때문에 제조 비용을 절감할 수 가 있다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 재생기를 이중 효용으로서 하고 있으나 단일 효용이라도 된다. 또 재생기는 저액형의 보일러 구조라도 무방하다. 또 이중관의 형상은 원형의 관에 한정된 것은 아니며, 예를 들어 다각형의 경이 다른 동축관에 의하여 이중관을 형성하여도 된다. 또, 본 실시 예에서는 저능력시에 사용하는 증발흡수실(42)의 수를 하나 줄였으나, 복수개를 동시에 줄여도 되며, 또 능력에 따라서 다단계로 감소시키도록 하여도 된다. 또 능력에 관계없이 일정하게 하여도 된다. 또 냉매와 흡수제와는 물가 취화리튬에만 한정된 것은 아니다.

이상 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이러한 실시 예에 하등 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 모양으로 실시할 수가 있는 것은 물론이다.

이상 상술한 바와같이 본 발명의 청구항 1기재의 공냉흡수식공조기에 의하면 냉방 운전시에는 팬에 의하여 외관(40)으로부터 응축부의 방향으로 송풍하므로서 외관(40)을 우선하여 냉각할 수가 있으며 난방 운전시에는 응축부로부터 외관의 방향으로 송풍하므로서 응축부에 의해 온도가 상승한 공기를 외관(40)으로 보내기 때문에 외관의 동결을 방지할 수가 있다. 또 팬의 송풍 방향을 절환하는것만으로 되기 때문에 구성이 간단하며 비용을 절감시킬 수 있다.

또한 본 발명의 청구항 2기재의 공냉흡수식공조기에 의하면 팬의 작동에 의한 송풍이 응축부의 핀 사이와 외관(40)의 핀 사이를 거의 지나도록 형성되어 있기 때문에 팬의 송풍 방향에 구애됨이 없이 응축기와 외관과의 냉각 및 가열효율이 좋다.

Claims (2)

1. 흡수액을 가열하여 이 흡수액으로부터 냉매 비율이 낮은 흡수액과 냉매증기로서 분리하는 재생부와, 외부에 핀을 구비하고 상기 재생부로부터의 냉매증기를 냉각하여 응축하는 응축부와, 순환관을 순환하는 열 매체에 의해 공기를 조온하여 뿜어내는 공조부와, 상기 순환관의 외주에 동축에 마련되며 외부에 핀을 구비한 외관과, 상기 응축부 및 상기 외관에 송풍하는 팬을 구비하고, 상기 순환관과 상기 외관과의 사이에 형성되는 실내에서 이 순환관의 외부면에 상기 응축기로부터의 액체 냉매를 산포하고, 이 외관의 내면에 상기 재생부로부터의 흡수액을 살포하여 순환관을 순환하는 열 매체를 냉각하며, 냉방 운전을 행하는 공냉흡수식공조기에 있어서,난방 운전 상기 실내에서 상기 외관의 내면에 상기 응축기로부터의 액체냉매를 살포하고 상기 순환관의 외부면에 상기 재생부로부터의 흡수액을 살포하여 순환관을 순환하는 열 매체를 가열하고, 상기 팬은 냉방 운전시에는 상기 외관으로부터 상기 응축부의 방향으로 송풍하고 난방 운전이 응축부로부터 이 외관의 방향으로 송풍하는 것을 특징으로 하는 공냉흡수식공조기.
2. 상기 응축부의 핀 형성부와 상기 외관의 핀 형성부와 상기 팬을 동일한 케이스내에 수납하고, 이 팬의 냉난방 운전시에서의 정역방향의 송풍이 이 응축부의 핀 사이와 이 외관의 핀 사이를 거의 지나도록 형성하는 것을 특징으로 하는 청구항1기재의 공냉흡수식공조기.

   ※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.