KR980010256A

KR980010256A - 흡수식 공조기

Info

Publication number: KR980010256A
Application number: KR1019970025154A
Authority: KR
Inventors: 쇼오유우 이시구로; 다개히로 사도오; 아끼라 마루야마
Original assignee: 고바야시 도시히로; 파로마고교 가부시키가이샤
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1998-04-30
Also published as: ES2153249A1; TW347072U; US5794456A; ES2153249B1; CN1172235A; ITTO970622A1; JPH1026437A; CN1155780C; IT1293437B1; KR100243523B1

Abstract

과제

기기를 경량화 하는 동시에 운전 개시의 입상 시간을 단축한다.

해결수단

고온재생기(10)의 핀튜브식 열교환기(10b)내를 흐르는 저농도용액을 버너(1)의 연소열에 의해 가열하여 수증기를 발생시키면 고온분리기(11)로 수증기와 중간 농도 용액 분리된다. 중간 농도 용액 고온 열교환기(54)로 온도를 내리게 한 후, 저온재생기(20)에 공급되며, 핀튜브식 열교환기(20 c)내를 흐를 때에 고온분리기(11)로부터의 수증기에 의해 재가열되고 저온분리기 (23)에서 수증기와 고농도 용액으로 분리된다.

Description

흡수식 공조기

본 발명은 흡수식 공조기에 관한 것이다.

종래로부터 흡수제에 의한 감압하에서 액체 냉매를 증발시킨다고 하는 흡수식 공조기가 알려져 있다. 이와 같은 흡수식 공조기로는 냉매증기의 응축열을 재이용한다고 하는 이중효용 사이클이 널리 이용되고 있다. 제3도는 냉매에 물, 흡수제에 취화리튬을 사용한 종래의 이중 효용 흡수식 공조기의 개략 구성도이다. 이 흡수식 공조기는 버너(1)의 연소열에 의해 보일러(10a)내에 체류한 저농도의 취화리튬수용액(이하, 취화리튬의 농도에 따라 다만 저농도용액, 중간농도용액, 고농도용액이라 칭함)을 가열하는 저(貯)액형 보일러 구조의 고온재생기(10)와, 고온재생기(10)에 의해 가열된 저농도용액을 수증기와 중간농도용액으로 분리하는 고온재생기 기액 분리기(이하 다만 고온 분리기라고 칭함)(11)과 튜브(20b)내를 흐르는 수증기에 의해 보일러(20a)내에 체류한 중간농도용액을 재가열하여 수증기와 고농도용액으로 분리하는 저액형 보일러 구조의 저온재생기 (20)와, 저온재생기(20)로부터의 수증기를 냉각하여 핵화시키는 응축기(30)와, 응축기(30)에 의해 응축된 물을 증발시키는 증발기(40)와, 증발기(40)로부터의 수증기를 고농도용액에 의해 흡수하는 흡수기(50)를 구비한다.

흡수기(50)로부터 고온재생기(10)로의 용액순환로(51)에는 저농도용액을 고온재생기(10)에 순환하는 순환펌프(52)와, 저온재생기(20)로부터 보내지는 고농도용액과 열교환하기 위한 저온 열교환기(53)와, 고온 분리기(11)로부터 보내지는 중간농도용액을 열교환하기 위한 고온열교환기 (54)가 구비된다. 또 고온열교환기(54)로부터 저온재생기(20)로의 용액순환로(12)에는 감압밸브 (13)가 구비된다. 또 고온 분리기(11)로부터의 수증기를 증발기(40)에 보내는 바이패스유로(14)가 구비되며, 그 도중에는 냉난방을 절환하기 위한 바이패스삼방밸브(15)가 구비된다. 또 증발기 (40)에는 도시되지 않은 실내기의 냉매인 물을 순환하는 냉수관(41)이 구비되며, 실내기에서는 냉수관(41)에 의하여 순환되는 물의 온도에 의해 공기를 조온하여 뿜어내고, 냉방 동작 또는 난방 동작을 행한다. 또 응축기(30) 및 흡수기(50)로 송풍하여 냉각하기 위한 송풍팬(60)이 구비되며, 응축기(30) 및 흡수기(50)에는 냉각 효율을 올리기 위해 핀(30a), (50a)이 각각 구비된다.

다음에, 이 흡수식 공조기의 동작에 대하여 설명한다. 냉방 운전시에는 바이패스삼방밸브 (15)에 의해 고온분리기(11)로부터의 수증기 유로를 저온재생기(20)측(화살표a)으로 절환하는 동시에 송풍팬(60)을 작동시켜서 응축기(30)와 흡수기(50)를 냉각한다. 고온재생기(10)에 체류한 저농도용액을 버너(1)의 연소열에 의해 가열하여 수증기를 발생시키면 고온분리기(11)로 수증기와 증간농도용액으로 분리된다.

중간농도용액은 고온열교환기(54)로 온도를 내리게 한 후 저온재생기(20)에 공급되고, 고온분리기(11)로부터의 수증기에 의해 재가열되고, 수증기와 고농도용액으로 분리된다. 고농도용액은 저온 열교환기(53)에 의해 온도를 내리게 한 후, 흡수기(50)에 적하된다. 또 수증기는 응축기 (30)로 냉각되어서 응축하고, 증발기(40)로 보내진다. 증발기(40)로 보내진 물은 저압 때문에 증발하고 냉수관(41)을 흐르는 물에서 기화열에 상당하는 열을 빼앗아 냉각한다. 증발한 수증기는 흡수기(50)로 보내져서 고농도용액으로 흡수된다. 그때, 고농도용액이 흡수열을 발생하지만, 송풍팬(60)으로부터의 송풍을 받아서 핀(50a)을 통하여 냉각된다.

고농도용액은 수증기를 흡수하여 저농도용액이 되고, 순환펌프(52)에 의해 저온 열교환기 (53), 고온 열교환기(54)로 보내져서 온도가 올라가게 된 후, 고온재생기(10)로 가열된다.

다음에 난방 운전에 대하여 설명한다. 난방 운정시에는 바이패스삼방밸브(15)에 의해 수증기 유로를 바이패스측(화살표b)으로 절환하는 동시에 송풍팬(60)을 정지시켜 둔다. 고온 분리기 (11)로부터의 수증기는 증발기(40)에 그대로 보내지기 때문에 냉수관(41)을 흐르는 물이 수증기의 응축열에 의해 가열되어서 실내기로 보내진다. 수증기는 냉각되어서 물이 되고, 흡수기(50)에 보내져서 고농도용액에 흡수된다.

이 종류의 기기는 저압실의 벽두께를 두껍게 하는 점이나 보일러(20a)에 취화리튬을 저액하는 점 등에서 기기의 중량이 무겁게 되어 버려 설치 공사 등의 문제로 경량화가 강하게 요구되고 있다. 그러나 이와같은 이중효용 사이클로서는 저온재생기(20)의 보일러(20a)에 취화리튬을 저액하는 만큼, 취화리튬 용액의 양이 커지기 때문에 중량이 무거워지고 만다는 문제가 있었다. 또 용액량이 크면 그만큼 운전개시의 입상에 시간이 걸리고 만다는 문제가 있었다.

본 발명의 흡수식 공조기는 상기 과제를 해결하고, 기기를 경량화하는 동시에 운전 개시의 입상 시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 흡수식 공조기는 냉매 비율이 높은 흡수액을 가열하여 이 흡수액으로부터 냉매 비율이 낮은 흡수액과 냉매증기로 분리하는 고온재생부와, 상기 고온재생부에 의해 분리된 상기 흡수액을 이 고온재생부에 의해 분리된 냉매증기에 의해 가열하여 이 흡수액으로부터 냉매 비울이 낮은 흡수액과 냉매증기로 분리하는 저온재생부를 구비한 흡수식 공조기에 있어서, 상기 고온재생부와 상기 저온재생부는 각각 핀튜브식 열교환기를 구비하고, 핀튜브내를 흐르는 흡수액을 외부에서 가열하는 것을 요지로 한다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 흡수식 공조기는 고온재생부와 저온재생부로서 각각 핀튜브식 열교환기를 구비하고, 고온재생부로서 핀튜브내를 흐르는 냉매 비율이 높은 흡수액을 가열하여 냉매를 증발시키고, 냉매 비율이 낮은 흡수액과 냉매 증기로 분리하여 저온재생부로 보내고 저온재생부에서 핀튜브를 흐르는 흡수액을 냉매 증기에 의해 재가열하여 다시 냉매 비율이 낮은 흡수액과 냉매 증기로 분리한다고 하는 이중효용 사이클에 의해 냉매를 분리한다. 고온재생부와 저온재생부라든가 핀튜브내를 흐르는 흡수액을 가열한다고 하는 구성에 의해 흡수액을 저액하여 가열할 필요가 없기 때문에 종래의 저액형 보일러 구조에 비하여 흡수액의 양을 적게 할 수 있다.

제1도는 본 발명의 1실시예로서의 흡수식공조기의 개략 구성도이다.

제2도는 이중관의 개략 구성도이다.

제3도는 종래의 이중 효용 흡수식 공조기의 개략 구성도이다.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 고온재생기 10b : 핀튜브식 열교환기

11 : 고온재생기 기액 분리기 20 : 저온재생기

23 : 저온재생기 기액 분리기 20c : 핀튜브식 열교환기

30 : 응축기 40 : 증발기

50 : 흡수기 53 : 저온 열교환기

54 : 고온 열교환기

이상 설명한 본 발명의 구성, 작용을 한층 명백하게 하기 위하여 이하 본 발명의 흡수식 공조기의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

제1도는 본 발명의 1실시예로서의 흡수식 공조기의 개략 구성도이다. 이 흡수식 공조기의 기본적인 구성은 종래 예의 흡수식 공조기와 동일하지만 고온재생기(10) 및 저온재생기(20)는 저액형의 보일러 구조는 아니며, 핀튜브식 열교환기를 사용한 것으로 한 점과, 증발기(40)와 흡수기(50)를 일체화한 점과, 증발기(40)를 바이패스하는 바이패스유로(14) 및 바이패스삼방밸브(15)를 구비하고 있지 않은 점으로서 상이한 것이다. 기타 종래 예와 중복되는 부분에 대해서는 동일 부호를 부착하고, 그 설명을 생략한다.

고온재생기(10)는 가스를 연소하는 버너(1)와 버너(1)의 연소열에 의하여 튜브내를 흐르는 저농도용액(취화리튬수용액)을 가열하기 위한 핀튜브식 열교환기(10b)와, 버너(1)에 가스를 공급하는 가스공급로(2)와, 가스공급로(2)에서 유로의 개폐를 행하는 원전자(元電磁)밸브(3)와, 가스공급로(2)에서 가스량을 조절하는 비례 밸브(4)와 버너(1)에 연소용 공기를 공급하는 연소팬 (5)을 구비한다. 핀튜브(10b)는 등간격으로 구비된 복수의 핀에 사행 형상의 관을 관통하여 형성된다. 또 핀튜브식 열교환기(10b)의 출구에는 가열된 저농도용액을 수증기와 중간농도용액으로 분리하는 고온 분리기(11)가 구비된다. 또, 고온 분리기(11)로 분리되고, 저온 열교환기(54)에 의해 온도를 내리게 한 후, 핀튜브식 열교환기(20c)로 보내지는 중간농도용액을 고온 분리기(11)로 분리된 수증기에 의해 가열하기 위한 저온재생기(20)가 구비된다. 또, 핀튜브식 열교환기(20c)의 출구에는 가열된 중간농도용액을 수증기와 고농도 용액으로 분리하는 저온재생기 기액분리기(이하 다만 저온분리기라칭함)(23)가 구비된다.

증발기와 흡수기는 제2도에 나타내는 바와 같이 냉수관(41)의 외측에 동축으로 구비되는 외관(70)에 의해 형성되는 이중관의 냉수관(41)과 외관(70)과의 사이에 형성되는 증발흡수실(71)에 일체화하여 구비된다. 외관(70)의 외부면에는 송풍팬(60)으로부터의 송풍에 의하여 외관(70)을 냉각하기 위한 핀(70a)이 구비된다. 또 응축기(30)로부터 증발흡수실(71)에의 수류로(72)에는 제1삼방밸브(73)가 구비되며 제1삼방밸브(73)를 화살표c측으로 절환하므로서 증발흡수실(71)의 냉수관(41)의 외부면에 구비되는 고리 형상의 받이접시(77)로 물이 적하되며, 받이접시(77)에 구비된 구멍(76a)으로부터 냉수관(41)의 외부면을 따라서 흐르게 된다. 또 제1삼방밸브(73)를 화살표 d측으로 절환하므로서 외관(70)의 내면에 구비되는 고리 형상의 받이접시(76)로 물이 적하되고, 받이접시(76)에 구비된 구멍(77a)으로부터 외관(70)의 내면을 따라서 흐르게 된다.

마찬가지로 저온재생기(20)에서 저온 열교환기(53)를 거쳐서 공급되는 고농도용액의 유로 (74)에는 제2삼방밸브(75)가 구비되며, 제2삼방밸브(75)를 화살표e측으로 절환하므로서 증발 흡수실(71)의 외관(70)의 내면에 고농도용액이 적하되고, 화살표f측으로 절환되므로서 냉수관(41)의 외부면으로 고농도용액이 적하된다.

다음에, 이 흡수식 공조기의 동작에 대하여 설명한다.

도시되지 않은 운전 개시 스위치가 ON되면 순환펌프(52)를 작동하고, 고온재생기(10)의 연소팬(5)을 회전하여 프리퍼지를 행한다. 그후 원전자밸브(3)를 열고 비례 밸브(4)에 의하여 소정량의 가스를 공급하고 도시되지 않은 이그나이터에 의해 연속적으로 스파크하여 버너(1)에 점화한다. 점화 동작 후 도시되지 않은 프레임 롯드로서 불꽃을 검지하여 연소의 확인을 한다. 연소가 확인되면 도시되지 않은 온도 센서에 의하여 냉각관(41)의 출구 온도를 검출하고 그 검출 온도와 실내기로 설정된 온도에 대응하는 수온과의 차에 따라서 비례 밸브(4)의 개도를 조절하는 연소 제어를 행하고 실내기의 송풍 온도를 설정 온도에 가깝도록 한다. 또, 비례 밸브(4)에 의한 가스량에 변화에 따라서 연소팬(5)의 회전수를 제어하고 가스량과 공기량과의 비를 일정하게 유지한다.

또, 제1삼방밸브(73)를 화살표 c측, 제2삼방밸브(75)를 화살표e측으로 절환하고, 송풍팬 (60)에 의해 이중관으로부터 응축기(30)의 방향(화살표 g)으로 송풍하여 냉각한다.

고온재생기(10)의 핀튜브식 열교환기(10b)내를 흐르는 저농도용액을 버너(1)의 연소열에 의하여 가열하여 수증기를 발생시키면 고온 분리기(11)로 수증기와 중간농도용액으로 분리된다. 중간농도용액은 고온열교환기(54)로 온도를 내리게 한 후 저온재생기(20)에 공급되고 핀튜브식 열교환기(20 c)내를 흐를 때에 고온 분리기(11)로부터의 수증기에 의해 재가열되고, 저온 분리기 (23)로 수증기와 고농도용액으로 분리된다.

고농도용액은 저온 열교환기(53)로 온도를 내리게 한 후 외관(70)의 내면에 적하된다. 또 수증기는 응축기(30)에서 냉각되어 응축되고, 증발흡수실(71)의 냉수관의 외부면에 적하된다. 적하된 물은 저압 때문에 증발되고, 냉수관(41)을 흐르는 물에서 기화열에 상당하는 열을 빼앗아 냉각하고, 실내기에서는 냉수관(41)을 순환하는 냉수에 의하여 냉방 운전을 행한다. 또 증발한 수중기는 즉시 고농도용액으로 흡수된다. 그때 외관(70)이 내면에서 고농도용액이 흡수열을 발생하지만 송풍팬(60)으로부터의 송풍에 의하여 냉각된다. 고농도용액은 수증기를 흡수하여 저농도용액으로 되고, 순환펌프(52)에 의하여 저온 열교환기(53), 고온 열교환기(54)로 보내져서 온도를 오르게 한 후 고온재생기(10)로 가열된다.

다음에 난방 운전에 대하여 설명한다.

난방 운정시에는 제1삼방밸브(73)를 화살표d 측, 제2삼방밸브(75)를 화살표f 측으로 절환한다. 또 송풍팬(60)을 냉방 운전시와는 역회전으로 하여 응축기(30)로부터 이중관의 방향(화살표 h)으로 송풍한다. 응축기(30)로부터의 물은 증발 흡수실(71)의 외관(70)의 내면으로 적하되고 저압 때문에 증발하여 기화열에 상당하는 열을 빼앗는다. 그 때문에 외관(70)이 냉각되지만 송풍팬(60)에 의하여 응축기(30)에서 발생하는 열을 외관(70)으로 보내기 때문에 외관(70)이 과도하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 또, 증발한 수증기는 즉시로 냉수관(41) 외부면의 고동노용액으로 흡수되고, 그때 고농도용액이 발생하는 흡수열에 의하여 냉수관(41)을 흐르는 물을 가열하고, 실내기에서는 냉수관(41)을 순환하는 온수에 의해 난방 운전을 행한다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 흡수식 공조기에 의하면 고온재생기(10)와 저온재생기 (20)에 핀튜브식 열교환기를 구비하므로서, 보일러 구조에 비하여 장치내에 필요한 취화리튬용액의 양을 감소시킬 수 있기 때문에 운전 개시의 입상 시간을 단축할 수 있고, 또 기구의 중량을 줄일 수가 있다. 또, 핀튜브식 열교환기에 의해 용액을 가열할 때의 열효율이 양호하게 된다. 또 고온 분리기(11), 저온 분리기(23)를 공통화할 수 있기 때문에, 제조 비용을 절감시킬 수 있다. 또 냉수관(41)과 외관(70)을 이중관으로 하므로서, 증발기와 흡수기를 일체화할 수 있고, 구조를 간단히 할 수 있기 때문에 장치를 작게 하고 중량을 적게 하는 동시에 비용을 절감할 수 있다. 또 증발흡수실(71)의 서로 마주보는 면에서 증발과 흡수를 행하므로서, 수증기가 고농도용액에 의해 유연하게 흡수되고, 또한 냉수관(41)을 둘레에서 냉각 혹은 가열하기 때문에 효율이 좋다. 또 난방 운전시에는 송풍팬(60)에 의해 응축기(30)에서 발생하는 열을 외관(70)으로 보내기 때문에 외관(70)이 과도하게 냉각되는 것을 방지할 수가 있다. 또, 외관(70)의 외부면에 핀(70a)을 구비하므로서 간단한 구성에 의해 공냉할 수가 있고, 수냉식에 비해 냉각용의 수관을 구비하고 있지 않은 만큼 설치의 수고가 적어지는 동시에 멘테넌스의 수고도 적게 할 수가 있다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 증발기와 흡수기를 일체화로 하였으나 증발기와 흡수기를 따로따로 구비하여도 된다. 또, 본 실시예에서는 비례 밸브(14)에 의해 순환펌프(52)에 의하여 용액의 순환 유량을 조절하므로서 온도조절을 하여도 되며, 또 냉수관(41)의 물의 순환 유량을 조절하므로서 온도 조절을 하여도 된다. 또 실내 온도가 설정 온도 미만일 경우에는 버너(1)의 연소를 정지하고, 실내 온도가 설정 온도 이상일 때에는 버너(1)의 연소를 행한다고 하는 것 같이 버너 연소의 ON/OFF로 실내 온도를 조절하여도 된다. 또, 고온재생기(10), 저온재생기(20)의 각각의 핀튜브식 열교환기(10b, 20c)를 동일 형상으로 하면 제조 비용을 절감할 수가 있었다.

이상 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 실시예에 하등 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종의 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명의 흡수식 공조기에 의하면 고온재생부와 저온재생부로 핀튜브식 열교환기를 구비하므로서 저액형 보일러 구조에 비하여 장치 내에 필요한 흡수액의 양을 적게 할 수 있기 때문에 운전 개시의 입상 시간을 단축할 수 있으며, 또 기기의 중량을 줄일 수가 있다. 또, 핀튜브식 열교환기에 의해 흡수액을 가열할 때의 열효율이 좋게 된다. 또, 고온재생부와 저온재생부와의 부품을 공통화할 수 있기 때문에 제조 비용을 절감할 수가 있다.

Claims

냉매 비율이 높은 흡수액을 가열하여 이 흡수액으로부터 냉매 비율이 낮은 흡수액과 냉매증기로서 분리하는 고온재생부와, 상기 고온재생부에 의해 분리된 상기 흡수액을 이 고온재생부에 의해 분리된 냉매증기에 의해 가열하여 이 흡수액으로부터 냉매 비울이 낮은 흡수액과 냉매증기로 분리하는 저온재생부를 구비한 흡수식 공조기에 있어서, 상기 고온재생부와 상기 저온재생부와는 각각 핀튜브식 열교환기를 구비하고, 핀튜브내를 흐르는 흡수액을 외부로부터 가열하는 것을 특징으로 하는 흡수식 공조기.

※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.