KR0146842B1 - 흡수식 냉난방기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리튬브로마이드수용액을 이용하여 냉난방을 출력시키는 흡수식 냉난방기에 관한 것으로써, 특히 희용액을 냉매증기와 농용액으로 분리시키는 발생기와, 상기 발생기에서 분리된 냉매증기를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 증발되는 증발기로 이루어져 냉난방을 출력하는 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 발생기에서 분리된 농용액이 충만되며 상기 발생기에서 분리된 농용액의 흐름을 가이드하는 용액배관이 접속된 흡수기와, 상기 흡수기에 충만된 농용액에 직접 접촉되어 희용액을 생성시키도록 상기 증발기에서 증발작용된 냉매증기를 버블화시키며 상기 증발기에서 증발작용된 냉매증기의 흐름을 가이드하는 냉매증기배관에 장착된 에어펌프수단과, 상기 에어펌프수단에 의해 버블화된 냉매증기가 상기 흡수기의 내부에서 분사되도록 상기 냉매증기배관의 단부에 고착된 분사수단으로 이루어진 흡수식 냉난방기에 관한 것으로 흡수기에 농용액이 충만되도록 하고 농용애이 충만된 흡수기로 버블화된 냉매증기를 공급하여 버블화된 냉매증기가 농용액에 직접 접촉되어서 희용액을 생성시키므로써 흡수 효율을 향상시켜 냉난방 효율을 보다 향상 시킴과 동시에, 흡수기의 냉각수 배관을 제거하여 크기를 콤팩트화 시키고 발생기로 고온의 희용액이 공급되도록 하여 에너지의 소비를 절감시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

흡수식 냉난방기

제1도 종례예에 적용되는 흡수식 냉난방기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도.

제2도 본 발명에 적용되는 흡수식 냉난방기의 구성을 도시한 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:발생기 12:증기배관

20:응축기 23:냉매액배관

30:증발기 34:냉매증기배관

40:흡수기 41:희용액배관

50:열교환기 60:실내기

70:냉각수단 80:분사수단

90:에어펌프수단

본 발명은 리튬브로마이드수용액(Lithim Bromide Solution)을 이용하여 냉난방을 출력시키는 흡수식 냉난방기에 관한 것으로써, 특히 흡수기에 농용액이 충만되도록 하고 농용액이 충만된 흡수기로 버블화된 냉매증기를 공급하여 버블화된 냉매증기가 농용액에 직접 흡수되도록 하므로써 흡수효율을 보다 향상시킴과 동시에 발생기로 고온의 희용액을 공급하여 에너지를 절감시키고 시스템의 크기를 콤팩트화시키며 냉난방 효율을 보다 향상시킬 수 있는 흡수식 냉난방기에 관한 것이다.

일반적으로, 리튬브로마이드 수용액을 이용하여서 냉난방의 출력을 발생시키는 흡수식 냉난방기는 여러 가지 형태로 다양하게 제안되어 있다.

이러한, 종래의 흡수식 냉난방기의 일예로써는 일본국에서 1988년 4월 4일자로 실용신안 출원공고된 일본국 실공소 63-11570호가 있다.

종래의 일본국 실공소 63-11570호는 제1도에 도시한 바와 같이, 희용액을 가열하는 고온재생기(1')와, 상기 고온재생기(1')에서의 냉매증기와 중간농용액을 분리시키는 분리기(2')와, 상기 분리기(2')에서 분리된 중간농용액을 온도 강하시킨 후 상기 분리기(2')에서의 냉매증기로써 가열하는 저온재생기(3')와, 상기 저온재생기(3')에서의 냉매를 응축하는 응축기(4')와, 상기 응축기(4')에서 응축된 액체냉매를 증발시키는 증발기(5')와, 상기 증발기(5')에서 증발된 냉매를 상기 저온재생기(3')에서의 농용액으로 흡수시키는 흡수기(6')를 구비한 흡수실 냉난방기에 있어서, 상기 응축기(4')에 오리피스(21')를 통해서 연결되며 상기 응축기(4')에서 응축된 냉매를 냉매에 의해 더욱 냉각시키는 냉매냉각실(16')과, 냉매냉각실(16')에서 상기 증발기(5')로 냉매를 공급하는 관(19')과, 상기 관(19')에 접속되며 운전정지시에 폐색되는 전자밸브(18')와, 상기 냉매냉각실(16')에 연결되며 상기 냉매냉각실(16')로 도입된 냉매를 저장하는 냉매저장실(15')과, 상기 냉매저장실(15')의 상부와 상기 증발기(5')를 연통하는 연통관(20')을 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 종래의 흡수식 냉난방기의 흡수기(6')는 상기 분리기(2')에서 분리된 농용액으로 상기 증발기(5')에서 증발작용된 냉매증기가 흡수되어 희용액을 생성시켰다.

또, 상기 흡수기(6')에는 냉각수가 흐르는 배관(11')이 배설되어서 희용액이 생성될 경우 발생되는 흡수열이 냉각수에 의해 방열되었다.

즉, 종래의 흡수식 냉난방기의 흡수기(6')는 상기 흡수기(6')의 내부에 배설된 농용액분산수단(A)에서 분산되는 농용액이 흘러내리고, 이 흘러내리는 농용액으로 상기 증발기(5')에서 증발작용된 냉매증기가 흡수되어 희용액이 생성되며, 희용액이 생성될 경우 발생되는 흡수열은 상기 흡수기(6')에 배설된 배관(11')을 흐르는 냉각수에 의해서 외부로 방열되었다.

이와 같이 종래의 흡수기(6')는 농용액이 상기 흡수기(6')의 내부로 흘러내리면서 냉매증기가 농용액으로 흡수되므로써 보다 효율적으로 희용액을 생성시키지 못하므로써 흡수 효율이 저하되어 냉난방 효율이 저하된다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 흡수기(6')의 내부에는 희용액이 생성될 경우 발생되는 흡수열을 방열시키기 위한 냉각수가 흐르는 배관(11')이 배설되므로써 구조가 복잡해지는 것은 물론이고 시스템의 크기가 대형화된다는 문제점이 있었다.

또, 상기 고온재생기(1')로 공급되는 희용액이 상기 배관(11')을 흐르는 냉각수에 의해 냉각된 저온의 상태이므로 상기 고온재생기(1')에 소요되는 에너지가 과다하게 소요된다는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 흡수식 냉난방기는 흡수기에서 농용액이 흘러내리면서 희용액을 생성시키므로써 흡수 효율이 저하되어서 냉난방 효율을 저하시킴과 동시에 발생기로 저온의 희용액이 공급되어 에너지가 과다하게 소요되며 구조가 복잡해지고 시스템의 크기가 대형화된다는 등의 여러 가지 문제점들이 있었다.

본 발명은 상술한 여러 가지 문제점들을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 흡수기에 농용액이 충만되도록 하고 농용액이 충만된 흡수기로 버블화된 냉매증기를 공급하여 버블화된 냉매증기가 농용액에 직접 접촉되어서 희용액을 생성시키므로써 흡수 효율을 향상시켜 냉난방 효율을 보다 향상시킴과 동시에, 흡수기의 냉각수 배관을 제거하여 크기를 콤팩트화 시키고 발생기로 고온의 희용액이 공급되도록 하여 에너지의 소비를 절감시킬 수 있는 흡수식 냉난방기를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기는, 희용액을 냉매증기와 농용액으로 분리시키는 발생기와, 상기 발생기에서 분리된 냉매증기를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 증발되는 증발기로 이루어져 냉난방을 출력하는 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 발생기에서 분리된 농용액이 충만되며 상기 발생기에서 분리된 농용액의 흐름을 가이드하는 용액배관이 접속된 흡수기와, 상기 흡수기에 충만된 농용액에 직접 접촉되어 희용액을 생성시키도록 상기 증발기에서 증발작용된 냉매증기를 버블화시키며 상기 증발기에서 증발작용된 냉매증기를 버블화시키며 상기 증발기에서 증발된 냉매증기의 흐름을 가이드하는 냉매증기배관에 장착된 에어펌프수단과, 상기 에어펌프수단에 의해 버블화된 냉매증기가 상기 흡수기의 내부에서 분사되도록 상기 냉매증기배관의 단부에 고착된 분사수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기에 의하면, 흡수효율이 향상되고 에너지의 소비가 절감되며 시스템의 크기가 콤팩트화 된다는 등의 효과가 있는 것이다.

이하, 본 발명에 의한 흡수식 냉방기의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명에 적용되는 흡수식 냉난방기의 구성을 도시한 구성도이다.

제3도에 있어서, (10)은 발생기로써, 후술하는 흡수기로부터 공급된 희용액을 도시되지 않은 버너수단 등의 열원에 의해서 농용액과 냉매증기로 분리시킨다.

또, (20)은 상기 발생기(10)에서 분리된 냉매증기를 응축시키는 응축기이고, (30)은 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매액을 증발시키는 증발기이다.

또한, (40)은 상기 증발기(30)에서 증발된 냉매증기가 버블화되어 상기 발생기(10)에서 분리된 농용액에 직접 접촉되도록 하여 희용액을 생성시키는 농용액이 충만된 흡수기로써, 내부에는 상기 발생기(10)에서 분리된 농용액이 충만되어 있다.

또, 상기 흡수기(40)의 하부에는 상기 발생기(10)에서 분리된 농용액의 흐름을 가이드하는 용액배관(14)의 단부가 접속되고, 상기 흡수기(40)의 상부에는 상기 흡수기(40)에서 생성된 희용액이 상기 발생기(10)로 공급되도록 희용액의 흐름을 가이드하는 희용액배관(41)이 접속되며, 상기 희용액배관(41)에는 상기 흡수기(40)에서 생성된 희용액이 상기 발생기(10)로 공급되도록 동력을 발생시키는 펌프수단(49)이 장착되어 있다.

또한, 상기 흡수기(40)와 상기 증발기(30)와의 사이에는 상기 증발기(30)에서 증발작용된 냉매증기가 상기 흡수기(40)로 공급되도록 냉매증기의 흐름을 가이드하는 냉매증기배관(34)이 배설되어 있다.

또, 상기 냉매증기배관(34)에는 상기 냉매증기배관(34)에 가이드되어서 상기 흡수기(40)로 공급되는 냉매증기를 버블화시키도록 냉매증기를 가압시키는 에어펌프수단(90)이 장착되어 있다.

또한, 상기 에어펌프수단(90)이 장착된 상기 냉매증기배관(34)의 일단부는 상기 흡수기(40)의 내부에 내재되고, 상기 흡수기(40)에 내재된 상기 증기배관(34)의 단부에는 버블화된 냉매증기가 농용액이 충만된 상기 흡수기(40)의 내부에서 분사되도록 버블화된 냉매증기를 분사시키는 분사수단(80)이 장착되어 있다.

한편, 상기 흡수기(40)와 상기 발생기(10)의 사이에 배설된 상기 용액배관(14)과 상기 희용액배관(41)에는 농용액의 온도와 희용액의 온도가 열교환되도록 열교환기(50)가 배설되어 있다.

또, 상기 용액배관(14)에는 상기 흡수기(40)에서 냉매증기가 농용액으로 보다 효율적으로 흡수되도록 상기 열교환기(50)를 통과한 농용액의 온도를 저하시키는 냉각수단(70)이 장착되어 있다.

한편, 상기 발생기(20)와 상기 응축기(20)의 사이에는 상기 발생기(10)에서 생성된 냉매증기가 상기 응축기(20)로 공급되도록 냉매증기의 흐름을 가이드하는 증기배관(12)이 배설되고, 상기 응축기(20)와 상기 증발기(30)의 사이에는 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매액의 흐름을 가이드하는 냉매액배관(23)이 배설되고, 상기 냉매액배관(23)에는 고압의 냉매액을 저압의 냉매액으로 변환시키는 팽창밸브(1)가 장착되어 있다.

또, 상기 증발기(30)에는 냉수가 흐르는 냉수배관(63)이 배설되고, 이 냉수배관(63)에는 냉방을 출력하는 실내기(60)와 냉수가 순환되도록 동력을 발생시키는 순환펌프(32)가 배설되어 있다.

다음은, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기의 작용효과를 설명한다.

우선, 시스템이 가동되면 상기 발생기(10)로 공급된 희용액이 도시되지 않은 버너수단의 열원에 의해서 가열되어 희용액이 냉매증기와 농용액으로 분리된다.

또, 상기 발생기(10)에서 분리된 냉매증기는 상기 증기배관(12)에 가이드되어서 상기 응축기(20)로 공급되고, 상기 응축기(20)로 공급된 냉매증기는 응축되어서 냉매액으로 변환되어 상기 냉매액배관(23)에 가이드되어서 상기 증발기(30)로 공급된다.

이때, 상기 냉매액배관(23)에 가이드되는 냉매액은 팽창밸브(1)에 의해 저압으로 변환된 후 상기 증발기(30)로 공급되게 된다.

또, 상기 증발기(30)로 공급된 냉매액은, 상기 증발기(30)에 배설된 냉수배관(63)으로 흐르는 냉수의 열을 뺏어 증발되어 냉매증기로 변환되게 되고, 상기 냉수배관(63)의 내부를 흐르면서 열을 뺏긴 냉수는 상기 실내기(60)로 공급되어 냉방 혹은 난방의 출력을 발생하게 된다.

또한, 상기 증발기(30)에서 증발된 냉매증기는 상기 냉매증기배관(34)에 가이드되어서 상기 흡수기(40)로 공급되게 된다.

이때, 상기 흡수기(40)로 공급되는 냉매증기는 상기 냉매증기배관(34)에 장착된 상기 에어펌프수단(90)에 의해 가압되어서 버블화되고, 버블화된 냉매증기는 상기 냉매증기배관(34)의 단부에 장착된 상기 분사수단(80)에 의해 상기 흡수기(40)의 내부에서 분사되게 된다.

한편, 상기 발생기(10)에서 분리된 농용액은 상기 용액배관(14)에 가이드되어서 상기 열교환기(50)로 통과하고, 상기 열교환기(50)를 통과하는 농용액은 상기 희용액배관(41)에 가이드되어서 상기 발생기(10)로 공급되는 희용액과 열교환되어 온도를 뺏기므로써 1차적으로 저온인 상태로 된다.

또, 상기 열교환기(50)를 통과하여 상기 증기배관(14)에 가이드되어 상기 흡수기(40)로 공급되는 농용액은 상기 용액배관(14)에 장착된 상기 냉각수단(70)에 의해 2차적으로 냉각되어 보다 저온으로 되어서 상기 흡수기(40)로 공급되게 된다.

즉, 상기 발생기(10)에서 분리된 농용액은 상기 열교환기(50) 및 상기 냉각수단(70)에 의해 냉각되어서 보다 저온인 상태의 농용액으로 되어 상기 흡수기(40)로 공급되게 되는 것이다.

또, 상기 흡수기(40)로 공급된 보다 저온의 농용액은 상기 흡수기(40)의 내부에 충만되게 된다.

이때, 상기 증기배관(34)에 가이드되어서 상기 분사수단(80)에 의해 분사되는 버블화된 냉매증기가 농용액에 직접 접촉되어 희용액이 생성되게 된다.

또, 상기 흡수기(40)에서 생성된 희용액은 흡수열을 포함하므로써 온도가 높아짐과 동시에 밀도가 저하되어 상부로 부상되게 된다.

또한, 상기 흡수기(40)의 내부에서 상부로 부상된 희용액은 상기 희용액배관(41)에 가이드되어서 상기 발생기(10)로 공급되게 된다.

이때, 상기 발생기(10)로 공급되는 희용액은 흡수열을 포함하므로써 보다 고온의 상태가 된다.

즉, 상기 흡수기(40)에서는 고온의 희용액이 생성되고, 상기 흡수기(40)에서 생성된 고온의 희용액은 상기 희용액배관(41)에 장착된 상기 열교환기(50)에서 열교환된 후 상기 발생기(10)로 공급되게 된다.

이로 인해서, 상기 발생기(10)에는 종래보다 고온의 희용액이 공급되므로써 버너의 열원이 저감되더라도 용이하고도 원활하게 희용액이 농용액과 냉매증기로 분리되게 된다.

즉, 상기 발생기(10)로 고온의 희용액이 공급되므로써 열원이 저감되어 에너지를 절감시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명에 의한 흡수식 냉난방기에 의하면, 흡수기에 농용액이 충만되도록 하고 농용액이 충만된 흡수기로 버블화된 냉매증기를 공급하여 버블화된 냉매증기가 농용액에 직접 접촉되어서 희용액을 생성시키므로써 흡수 효율을 향상시켜 냉난방 효율을 보다 향상시킴과 동시에, 흡수기의 냉각수 배관을 제거하여 크기를 콤팩트화 시키고 발생기로 고온의 희용액이 공급되도록 하여 에너지의 소비를 절감시킬 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 희용액을 냉매증기와 농용액으로 분리시키는 발생기와, 상기 발생기에서 분리된 냉매증기를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 증발되는 증발기로 이루어져 냉난방을 출력하는 흡수식 냉난방기에 있어서, 상기 발생기에서 분리된 농용액이 충만되며 상기 발생기에서 분리된 농용액의 흐름을 가이드하는 용액배관이 접속된 흡수기와, 상기 흡수기에 충만된 농용액에 직접 접촉되어 희용액을 생성시키도록 상기 증발기에서 증발작용된 냉매증기를 버블화시키며 상기 증발기에서 증발작용된 냉매증기의 흐름을 가이드하는 냉매증기배관에 장착된 에어펌프수단과, 상기 에어펌프수단에 의해 버블화된 냉매증기가 상기 흡수기의 내부에서 분사되도록 상기 냉매증기배관의 단부에 고착된 분사수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡수식 냉난방기.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡수기의 하부에는 상기 발생기에서 분리된 농용액의 흐름을 가이드하는 상기 용액배관의 단부가 접속되고, 상기 흡수기의 상부에는 상기 흡수기에서 생성된 희용액이 상기 발생기로 공급되도록 희용액의 흐름을 가이드하는 희용액배관이 접속된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉난방기.
3. 제1항에 있어서, 상기 용액배관에는 상기 흡수기에서 냉매증기가 농용액으로 보다 효율적으로 흡수되도록 열교환기를 통과한 농용액의 온도를 저하시키는 냉각수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉난방기.