KR0133413B1 - 흡수식 냉난방기의 양액관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡수식 냉난방기의 양액관에 관한 것으로, 종래의 흡수기 냉난방기의 양액관이 하나의 관으로 되어 있어 고온재생기에서 전달되는 열량의 변화가 있게 되면 시스템에 안정성이 떨어져, 원활한 시스템작동에 문제가 있는 것을 해결하기 위한 것으로, 흡수식 냉난방기의 고온재생기(21)와 분리기(23)를 적어도 2개 이상의 양액관(22)으로 연결하여 작동유체와 냉매증기를 고온재생기(21)에서 분리기(23)로 상기 적어도 2개 이상의 양액관(22)으로 전달하도록 구성되며, 상기 적어도 2개 이상의 양액관(22)은 각각 유량제어장치부인 유량제어밸브(24)를 구비함을 특징으로 한다. 상기와 같은 본 발명에 의하면 양액관(22)을 지나는 유량을 고온 재생기(21)에서 가해지는 열량에 맞추어 제어할 수 있어 에너지의 절약이 가능하고 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

흡수식 냉난방기의 양액관

제1도는 일반적인 흡수식 냉난방기의 구성도.

제2도는 종래 기술에 의한 흡수식 냉난방기의 고온재생기와 분리기 사이의 양액관 구조를 보인 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기의 고온재생기와 분리기 사이의 양액관 구조를 보인 구성도.

제4도는 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기의 고온재생기와 분리기 사이의 양액관의 일실시예를 보인 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21 : 고온재생기21' : 가열원

22 : 양액관23 : 분리기

24 : 유량제어밸브

본 발명은 흡수식 냉난방기의 양액관에 관한 것으로, 특히 고온재생기와 분리기사이에 유량제어장치를 구비한 양액관을 설치하여 고온 재생기의 가열원에서 가해지는 열량에 따라 발생되는 유량에 맞게 양액관통과유량을 제어하여 열효율이 좋고, 시스템의 안정성이 향상된 흡수식 냉난방기의 양액관에 관한 것이다.

일반적인 흡수식 냉난방기의 구성은 제1도에 도시된 바와 같이, 고온재생기(1)와, 양액관(2)과, 분리기(3)와, 저온재생기(4)와, 응축기(5)와, 증발기(6)와, 흡수기(7)와, 저온 및 고온 열교환기(8, 9)로 이루어져 있다. 그리고 제2도에 도시된 바와 같이 상기 양액관은 고온재생기(1)와 분리기(3)를 수직으로 연결하여, 고온재생기(1)에서 발생된 기체 및 액체로 이루어진 2상유체가 증기 부상력에 의해 분리기(3)로 이동되는 통로로서의 역할을 하는 것으로, 양액관(2)은 하나의 관으로 이루어져 있다. 도면중 미설명부호 10은 추기장치이다.

이와같이 구성되어 있는 흡수식 냉난방기를 냉방운전시의 사이클을 일례로 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.

고온재생기(1)로 유입된 희용액은 가열원(1')에 의해 가열되어 양액관(2)으로 상승하여 분리기(3)로 유동되고, 분리기(3)에서 작용유체(LiBr 혹은 NH3) 농용액과 냉매증기로 분리된다.

이와같이 분리기(3)에서 분리된 농용액과 냉매증기 중, 농용액은 농용액유로(12)를 거쳐 고온 열교환기(9)를 지나면서 열교환을 한 후 저온 재생기(4)로 유입되고, 냉매증기는 분리기(3) 상부의 냉매증기유로(13)를 통해 저온 재생기(4)로 유입되는데, 이때 상기 냉매증기유로(13)로부터 유입되는 냉매증기에 의해 농용액은 열을 받아 재차 분리된다.

저온 재생기(4)에서 열을 받아 재차 분리된 중간 농용액은 중간농용액유로(14)를 통해 저온 열교환기(8)를 거쳐 흡수기(7)로 들어가 응축된다.

상기 응축기(5)로 유입된 냉매, 예컨애 냉매증기유로(13)를 거쳐 저온 재생기(4)이 농용액과 열교환한 후 응축된 냉매액과 저온 재생기(4)에서 분리된 냉매증기가 냉각수관(15)내를 흐르는 냉각수에 열을 빼앗겨 응축되고, 이와같은 응축된 냉매액이 냉매관(16)을 거쳐 증발기(6)로 유입되어 냉수전열관(17)을 흐르는 냉수의 열을 빼앗아 냉매증기로 증발하게 된다.

여기서, 증발된 냉매증기는 흡수기(7)에서 유입되는 중간농용액에 흡수되어 회용액으로 되고, 이 회용액은 다시 소정의 유로를 통해 고온재생기(1)로 유입되는 반복사이클을 구성하면서 실내유니트(미도시)를 통한 실시하는 것이다.

상기와 같이 진행되는 사이클에 있어서, 고온재생기(1)에서 분리기(3)로의 작동유체의 이동과정은 다음과 같다. 즉 제2도에 도시된 바와 같이 농도가 낮은 작동유체가 고온재생기(1)의 가열원(1')으로부터 열에너지를 전달받아 온도가 상승하면서 증기가 발생하여 고온재생기(1)의 가열원(1')으로부터 열에너지를 전달받아 온도가 상승하면서 증기가 발생하여 고온재생기(1)내에 고온, 고압이 형성되어 증기 부상력에 의해 용액펌프가 없이도 양액관(2)을 통해 분리기(3)로 작동유체 농용액 및 냉매증기의 2상유체가 이동된다. 이러한 2상유체는 분리기(3)에서 각각 분리되어 상기한 사이클을 거쳐 다시 고온재생기(1)로 돌아오게 된다.

그러나 상기와 같은 일반적인 흡수식 냉난방기의 양액관(2)은 양액관경이 소정의 열량에 맞추어 설계되어 있기 때문에 만약 고온재생기(1)의 가열원(1')에서 주어지는 열량을 변화시킬 경우 양액관(2)을 통과하는 2상유체의 유량이 변화되어 원활한 시스템 작동에 영향을 끼치게 되고 열효율도 저하되는 문제가 있다. 상기와 같은 문제로 인해 종래의 흡수식 냉난방기에는 열량제어는 온-오프 방식이거나 냉방, 난방 2단제어이어서, 비례적으로 열량을 제어하며 에너지를 절연하거나 열량에 맞도록 양액관(2)내 유량을 제어하여 시스템의 안정성을 도모하기가 어려운 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술에 의한 흡수식 냉난방기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 흡수식 냉난방기의 양액관을 통과하는 2상유체의 유량을 고온재생기의 가열원에서 주어지는 열량에 따라 조절하도록 하여 열량제어를 자유로이 할 수 있고, 시스템의 성능 및 안정성을 향상시킨 흡수식 냉난방기의 양액관을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 흡수식 냉난방기의 고온재생기와 분리기를 각각 유량제어장치부를 가지는 적어도 2개 이상의 수직 양액관으로 연결하여 작동유체를 고온재생기에서 분리기로 상기 다수개의 양액관을 통해 전달함 특징으로 하는 흡수식 냉난방기의 양액관을 제공하는 것에 의하여 달성된다.

상기와 같은 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일실시례를 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 종래기술의 구성과 같은 종래의 것과 동일한 부호를 사용한다.

제3도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기의 양액관은 고온재생기(21)와 분리기(23)사이를 연결하는 양액관(22)이 적어도 2개 이상 설치되어 구성된다. 여기서, 상기 양액관(22)은 고온재생기(21)에서 발생된 2상 유체가 증기부상력에 의해 고온재생기(21)에서 분리기(23)로 전달되는 통로로서의 역할을 한다.

그리고 상기 양액관(22)에는 유량제어장치부인 유량제어밸브(24)가 구비된다. 이 때 유량제어밸브(24)는 고온 재생기(21)의 가열원(21')에 의해 가해지는 열량의 변화에 따른 양액관(22)을 통과하는 2상유체의 변하는 유량을 제어하는 역할을 한다.

이때, 제4도에 도시된 본 발명의 다른 실시례는, 고온재생기(21)와 분리기(23)의 사이에 3개의 양액관(22)을 설치하고, 상기 3개의 양액관(22)중 2개의 양액관에 유량제어장치를 구비시켜 구성된다. 이와같은 본 발명의 일실시례에서 처럼, 양액관(22)이 3개인 시스템에서는 양액관(22) 2개에만 유량제어밸브(24)로서 온-오프 밸브를 설치하여도 고온 재생기(21)에서 가해지는 열량의 변화에 따른 양액관(22) 통과유량을 3단으로 제어할 수 있다.

본 발명에 의한 다른 실시례로서, 고온재생기와 분리기를 연결하는 양액관은 하나이지만, 그 양액관의 중간에 유량제어장치를 설치하여 양액량의 조절을 가능하게 한 것이 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 양액관에 의한 2상유체의 흐름은, 먼저 고온재생기(21)의 가열원(21')에 의해 고온재생기(21)내에 있는 작동유체가 가열되어 증기가 발생하게 된다. 그리하여 고온재생기(21)내부는 고온, 고압의 상태로 되고 이러한 상태에서 2상유체는 증기 부상력에 의해 상기 양액관(22)내를 상승하여 분리기(23)로 이동한다. 이때, 상기 가열원(21')에서 가해지는 열량이 변하게 되면 발생되는 2상유체의 양도 변하게 되므로 시스템의 안정성과 효율성을 위해 상기 2상유체가 통과하는 양액관(22)의 전체 관경을 상기 발생되는 2상유체의 양에 맞게 상기 밸브(24)로 조절하여 2상유체의 흐름을 제어한다.

위에서 설명한 바와같은 본 발명은 적어도 2개 이상의 양액관을 가지고 있음과 아울러 상기 양액관을 통과하는 유량을 조절할 수 있으므로, 고온재생기의 가열원에서 가해지는 열량에 맞도록 양액관을 통과하는 유량을 조절할 수 있어 열효율의 면과 시스템의 안정성의 면에서 종래의 것에 비해 개선되는 효과가 있다.

그리고, 용액펌프를 쓰지 않는 자연순환형식의 흡수식 냉난방기의 단점으로 지적되던 열량제어가 불가능한 점이 개선되므로, 여러가지 장점만 부각심킨 흡수식 냉난방기의 개발이 가능하게 되는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 흡수식 냉난방기의 고온재생기와 분리기를 각각 유량제어장치를 가지는 적어도 2개 이상의 수직 양액관으로 연결하여 작동유체를 고온재생기에서 분리기로 상기 다수개의 양액관을 통해 전달함을 특징으로 하는 흡수식 냉난방기의 양액관.
2. 제1항에 있어서, 상기 유량제어장치부는 유량제어밸브임을 특징으로 하는 흡수식 냉난방기의 양액관.