KR102215928B1 - Membrane distillation-based absorption refrigeration apparatus and method - Google Patents

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KR102215928B1
KR102215928B1 KR1020190094834A KR20190094834A KR102215928B1 KR 102215928 B1 KR102215928 B1 KR 102215928B1 KR 1020190094834 A KR1020190094834 A KR 1020190094834A KR 20190094834 A KR20190094834 A KR 20190094834A KR 102215928 B1 KR102215928 B1 KR 102215928B1
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absorption
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이정길
권오경
배경진
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한국생산기술연구원
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Abstract

One embodiment of the present invention provides a device and a method for performing absorption type refrigeration by using refrigerant vapor generated from distilled absorption liquid by using a membrane distillation method using a hydrophobic membrane. According to an embodiment of the present invention, the membrane distillation-based absorption type refrigeration device comprises: a vaporization unit cooling work fluid by using latent heat of vaporization of a refrigerant; an absorption unit storing absorption liquid absorbing the refrigerant vaporized by the vaporization unit; a regeneration unit having the hydrophobic membrane having pores for absorbing the refrigerant to generate the refrigerant vapor from the distilled absorption liquid; and a condensation unit condensing the refrigerant vapor.

Description

막증류 기반 흡수식 냉동 장치 및 방법 {MEMBRANE DISTILLATION-BASED ABSORPTION REFRIGERATION APPARATUS AND METHOD}Membrane distillation-based absorption refrigeration apparatus and method {MEMBRANE DISTILLATION-BASED ABSORPTION REFRIGERATION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 막증류 기반 흡수식 냉동 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소수성막에 의한 막증류 방식을 이용하여 희석된 흡수액으로부터 냉매증기를 생성시키고, 이와 같이 생성된 냉매증기를 이용하여 흡수식 냉동을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane distillation-based absorption refrigeration apparatus and method, and more particularly, to generate refrigerant vapor from the diluted absorbent liquid using a membrane distillation method using a hydrophobic membrane, and use the generated refrigerant vapor to generate refrigerant vapor. It relates to an apparatus and method for performing refrigeration.

일반적으로 흡수식 냉동기는 냉동사이클로 운전하게 되는 것으로, 증발기, 흡수기, 저온열교환기, 열회수기, 고온열교환기, 고온재생기, 저온재생기, 응축기 등을 포함하고, 각각의 구성이 서로 유기적으로 연결되어 구성된다.In general, absorption chillers are operated in a refrigeration cycle, and include evaporators, absorbers, low temperature heat exchangers, heat recoverers, high temperature heat exchangers, high temperature regenerators, low temperature regenerators, condensers, etc., and each component is organically connected to each other. .

종래의 흡수식 냉동기의 재생기는, 냉매를 흡수함으로써 묽어진 리튬브로마이드(LiBr) 수용액을 가열시켜, 흡수액, 즉 리튬 브로마이드 수용액으로부터 냉매를 증발시킴으로써 리튬브로마이드 수용액 내의 리튬브로마이드의 농도를 증가시키는 과정, 즉 흡수액 재생과정을 수행하기 위하여 마련되는데, 이와 같은 재생기에서 흡수액을 가열시키기 위해 지역난방수, 태양열 온수, 지열 온수 등과 같은 별도의 가열 수단이 필요하며, 재생공정을 위해 약 95 도 이상의 열원을 확보하지 못한다면 에너지 효율이 저하되는 문제가 있다.The regenerator of a conventional absorption chiller is a process of increasing the concentration of lithium bromide in the lithium bromide aqueous solution by heating the diluted lithium bromide (LiBr) aqueous solution by absorbing the refrigerant and evaporating the refrigerant from the absorption liquid, that is, the lithium bromide aqueous solution. It is provided to perform the regeneration process, and separate heating means such as district heating water, solar hot water, geothermal hot water, etc. are required to heat the absorbent liquid in such a regenerator, and if a heat source of about 95 degrees or more is not secured for the regeneration process. There is a problem of lowering energy efficiency.

대한민국 등록특허 제10-1750649호(발명의 명칭: 흡수식 냉동기)에서는, 냉매를 흡수한 흡수액이 1차 재생되는 제1재생기; 상기 제1재생기로부터 1차 재생된 흡수액이 2차 재생되는 제2재생기; 보조흡수액이 상기 제2재생기에서 증발된 냉매를 흡수하는 보조흡수기; 상기 보조흡수기로부터 냉매를 흡수한 보조흡수액이 재생되는 보조재생기; 상기 보조재생기로부터 상기 제2재생기로 연장되어 온수가 유동하는 제 1 연결라인; 상기 제2재생기로부터 외부로 연장되고, 온수를 외부로 배출하는 온수출수라인; 상기 제 1 연결라인 및 상기 온수출수라인과 연결되며, 상기 제2재생기 내에서 온수가 유동하는 온수관; 및 상기 제 1 연결라인에서 상기 온수출수라인으로 연장되는 바이패스유로를 포함하고, 냉매가 상기 보조흡수기 및 상기 보조재생기를 순환하는 제 2 사이클의 유동이 중지되는 부분 냉방부하 운전시, 온수가 상기 바이패스유로로 바이패스되는 흡수식 냉동기가 개시되어 있다.In the Republic of Korea Patent Registration No. 10-1750649 (name of the invention: absorption chiller), a first regenerator in which an absorbent liquid absorbing a refrigerant is first regenerated; A second regenerator for secondary regeneration of the absorbent liquid primary regenerated from the first regenerator; An auxiliary absorber in which the auxiliary absorbent liquid absorbs the refrigerant evaporated in the second regenerator; An auxiliary regenerator for regenerating an auxiliary absorbent liquid absorbing the refrigerant from the auxiliary absorber; A first connection line extending from the auxiliary regenerator to the second regenerator and flowing hot water; A hot water outlet line extending from the second regenerator to the outside and discharging hot water to the outside; A hot water pipe connected to the first connection line and the hot water outlet line and through which hot water flows in the second regenerator; And a bypass flow path extending from the first connection line to the hot water outlet line, and during partial cooling load operation in which the flow of the second cycle in which the refrigerant circulates the auxiliary absorber and the auxiliary regenerator is stopped, hot water is supplied to the An absorption chiller is disclosed that is bypassed by a bypass flow path.

대한민국 등록특허 제10-1750649호Korean Patent Registration No. 10-1750649

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 흡수식 냉동 장치에 있어서, 재생기에서 약 80도 이하의 낮은 수준의 폐열 및 지역난방수, 태양열 온수, 지열 온수 등을 활용하여 흡수액에 대한 농축 재생이 가능하도록 하는 것이다.It is an object of the present invention to solve the above problems, in an absorption refrigeration device, by using a low level of waste heat and district heating water of about 80 degrees or less in a regenerator, solar hot water, geothermal hot water, etc. Is to make this possible.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 냉매의 증발 잠열을 이용하여 작동유체를 냉각시키는 증발부; 상기 증발부에서 증발된 냉매를 흡수하는 흡수액이 수용된 흡수부; 상기 냉매를 흡수하여 희석된 흡수액으로부터 냉매증기를 생성하기 위해 기공이 형성된 소수성막을 구비하는 재생부; 및 상기 냉매증기를 응축시키는 응축부;를 포함하고, 상기 소수성막은 희석된 흡수액에 포함된 냉매를 통과시켜 막증류시킴으로써 냉매증기가 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention to achieve the above object, the evaporation unit for cooling the working fluid using the latent heat of evaporation of the refrigerant; An absorption unit in which an absorption liquid for absorbing the refrigerant evaporated by the evaporation unit is accommodated; A regeneration unit including a hydrophobic film having pores to absorb the refrigerant and generate refrigerant vapor from the diluted absorption liquid; And a condensing unit for condensing the refrigerant vapor, wherein the hydrophobic film passes the refrigerant contained in the diluted absorbent liquid to distill the film to generate refrigerant vapor.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부는, 내부에 설치된 상기 소수성막에 의해 내부 공간이 분리됨으로써 냉매증기가 유동하는 냉매유로와 흡수액이 유동하는 흡수액유로가 구비되는 증류챔버를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the regeneration unit may further include a distillation chamber having a refrigerant passage through which refrigerant vapor flows and an absorption liquid passage through which an absorbent liquid flows by separating the internal space by the hydrophobic film installed therein. .

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부는, 상기 소수성막의 하부에 형성되고 복수 개의 홀을 구비하여 모세관 효과를 구현하는 보조막을 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the regeneration unit may further include an auxiliary layer formed under the hydrophobic layer and provided with a plurality of holes to implement a capillary effect.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부는, 상기 흡수액유로의 입구에 형성되고 상기 흡수액을 상기 흡수액유로 내부로 분사하는 분사노즐을 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the regeneration unit may further include a spray nozzle formed at an inlet of the absorption liquid flow path and spraying the absorption liquid into the absorption liquid flow path.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부는, 상기 흡수액유로 내부에 형성되고 진동을 생성하는 진동체를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the regeneration unit may further include a vibrating body formed inside the absorbent liquid flow path and generating vibration.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 증류챔버는, 상기 냉매증기를 냉각시키는 냉각유체가 유동하도록 상기 증류챔버 내부 공간을 냉각판으로 분리시켜 생성되는 냉각유로를 더 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the distillation chamber may further include a cooling passage generated by separating the inner space of the distillation chamber with a cooling plate so that a cooling fluid for cooling the refrigerant vapor flows.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부와 상기 흡수부 사이에 형성되고, 상기 재생부를 통과하여 농축된 흡수액과 상기 흡수부로부터 배출되는 회석된 흡수액이 통과하면서 서로 열교환되게 하는 열교환부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, further comprising a heat exchanger formed between the regeneration unit and the absorption unit and configured to exchange heat with each other while passing the absorbent liquid concentrated through the regeneration unit and the aerated absorbent liquid discharged from the absorption unit. I can.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부는 복수 개로 형성되어, 상기 재생부 각각이 직렬로 배열되어 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of the reproducing units may be formed, and each of the reproducing units may be arranged and connected in series.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부는 복수 개로 형성되어, 상기 재생부 각각이 병렬로 배열되어 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of reproducing units may be formed, and each of the reproducing units may be arranged and connected in parallel.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 재생부는, 상기 흡수부 내부에 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the regeneration unit may be formed inside the absorption unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 증발부로부터 상기 흡수부로 유입된 냉매를 흡수액이 흡수하여 희석되는 제1단계; 희석된 흡수액이 열교환부를 통과하면서 가열되는 제2단계; 희석된 흡수액이 상기 재생부를 통과하면서 흡수액 내에 포함된 냉매가 막증류되어 수증기가 되고 상기 소수성막을 통과하는 제3단계; 상기 수증기가 응축부로 유입되어 응축된 후 상기 증발부로 유동하는 제4단계; 및 상기 증발부에서 응축된 냉매가 증발되면서 작동유체가 냉각되는 제5단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object comprises: a first step in which an absorbent liquid absorbs and dilutes the refrigerant introduced from the evaporation unit to the absorber; A second step of heating the diluted absorbent liquid while passing through the heat exchanger; A third step in which the refrigerant contained in the absorbent liquid is distilled into a film while the diluted absorbent liquid passes through the regeneration unit to become water vapor and passes through the hydrophobic film; A fourth step of flowing the vapor into the condensing unit, condensing and flowing to the evaporation unit; And a fifth step of cooling the working fluid while the refrigerant condensed in the evaporation unit is evaporated.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 재생기에 소수성막을 설치하여 막증류에 의해 흡수액으로부터 수증기가 생성될 때, 기존의 증발법에 비해 더 낮은 열원의 온도를 요구하기 때문에 80도 이하의 낮은 수준의 폐열온수, 태양열온수, 지열온수 등이 활용될 수 있어 미 활용 열원으로 버려질 수 있는 온도 대의 온수를 활용하여 냉방을 할 수 있다는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that when a hydrophobic film is installed in the regenerator to generate water vapor from the absorbent liquid by film distillation, it requires a lower temperature of the heat source than the conventional evaporation method. Since high-quality waste heat hot water, solar hot water, and geothermal hot water can be used, it is possible to cool by using hot water in the temperature range that can be discarded as an unused heat source.

그리고, 본 발명의 효과는, 재생부의 구성이 단순화되어 재생기를 흡수기에 포함시킬 수 있거나, 소형화된 재생부를 복수 개 배열하여 이용할 수도 있어, 흡수식 냉동 장치를 소형화하거나, 필요 기능에 따라 흡수식 냉동 장치의 구성을 다양화할 수 있다는 것이다.In addition, the effect of the present invention is that the structure of the regeneration unit is simplified so that the regenerator can be included in the absorber, or a plurality of miniaturized regeneration units can be arranged and used, thereby miniaturizing the absorption type refrigeration apparatus or according to the required function. The composition can be diversified.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡수식 냉동 장치의 구성에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분사노즐에 대한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 재생부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 재생부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생부가 직렬 배열된 사항에 대한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생부가 병렬 배열된 사항에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a configuration of an absorption refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a playback unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of an injection nozzle according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a playback unit according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a playback unit according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram of a matter in which a reproduction unit is arranged in series according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram of a matter in which a reproducing unit is arranged in parallel according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in a number of different forms, and therefore is not limited to the exemplary embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡수식 냉동 장치의 구성에 대한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생부(100)의 단면도이다. 도 1, 도 6 및 도 7에서는 설명의 편의를 위해 재생부(100)가 간략하게 표시되어 있다.1 is a schematic diagram of a configuration of an absorption refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a regeneration unit 100 according to an embodiment of the present invention. In FIGS. 1, 6 and 7, the playback unit 100 is briefly displayed for convenience of description.

도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 흡수식 냉동 장치는, 냉매의 증발 잠열을 이용하여 작동유체를 냉각시키는 증발부(400); 증발부(400)에서 증발된 냉매를 흡수하는 흡수액이 수용된 흡수부(200); 냉매를 흡수하여 희석된 흡수액으로부터 냉매증기를 생성하기 위해 기공이 형성된 소수성막(110)을 구비하는 재생부(100); 및 냉매증기를 응축시키는 응축부(300);를 포함한다. 여기서, 소수성막(110)은 희석된 흡수액에 포함된 냉매를 통과시켜 막증류시킴으로써 냉매증기가 생성되도록 할 수 있다.1 and 2, the absorption refrigeration apparatus of the present invention includes an evaporation unit 400 for cooling a working fluid by using the latent heat of evaporation of the refrigerant; An absorption unit 200 in which an absorption liquid for absorbing the refrigerant evaporated in the evaporation unit 400 is accommodated; A regeneration unit 100 including a hydrophobic film 110 formed with pores to absorb the refrigerant and generate refrigerant vapor from the diluted absorption liquid; And a condensing unit 300 for condensing the refrigerant vapor. Here, the hydrophobic film 110 may allow the refrigerant vapor to be generated by distilling the film through the refrigerant contained in the diluted absorbent liquid.

종래기술의 흡수식 냉동기에서는 내부의 희석된 흡수액의 농축 재생을 위해 희석된 흡수액을 95℃ 이상으로 가열하여 농축시키기 위하여 지역난방수 또는 태양열 온수와 같은 고온수 또는 버너를 이용하여 희석된 흡수액을 가열하는 공정이 요구되었으나, 본 발명의 흡수식 냉동 장치를 이용하는 경우, 약 80도이하의 재생온도로도 희석된 흡수액의 재생이 가능하기 때문에 미 활용 폐열, 태양열 온수, 지열 온수 등을 활용하여 재생부(100)에서 농축재생공정을 수행할 수 있는 장점이 있다.In the conventional absorption chiller, the diluted absorbent liquid is heated by using hot water such as district heating water or solar hot water or a burner to heat the diluted absorbent liquid to 95℃ or higher for concentration and regeneration of the diluted absorbent liquid inside. Although a process was required, in the case of using the absorption refrigeration device of the present invention, since it is possible to regenerate the diluted absorbent liquid even at a regeneration temperature of about 80 degrees or less, the regeneration unit 100 using unused waste heat, solar hot water, geothermal hot water, etc. ) Has the advantage of performing the concentrated regeneration process.

막증류에 이용되는 소수성막(110)은, 폴리머 기반의 소수성 재질의 막으로써, 내화학성이 우수한 PTFE 또는 PVDF중 선택되는 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 동일한 기능을 수행할 수 있는 다른 종류의 폴리머 소재가 이용될 수도 있다. 냉매는 물(H2O)일 수 있으며, 흡수액은 리튬브로마이드수용액(Lithium Bromide solution) 또는 리튬클로라이드 수용액(Lithium Chloride Solution)일 수 있다.The hydrophobic film 110 used for the film distillation is a film made of a polymer-based hydrophobic material, and may be formed of any one material selected from PTFE or PVDF having excellent chemical resistance. However, the present invention is not limited thereto, and other types of polymer materials capable of performing the same function may be used. The refrigerant may be water (H 2 O), and the absorption liquid may be a lithium bromide solution or a lithium chloride solution.

소수성막(110)이 형성된 유로를 50 내지 80℃의 희석된 흡수액이 소정의 압력으로 통과하는 경우, 희석된 흡수액에 포함된 냉매가 소수성막(110)을 통과하는 막증류 공정이 수행되고, 이에 따라 희석된 흡수액은 농축되고, 막증류 공정에 의해 생성된 냉매증기는 배관을 따라 응축부(300)로 유동하여 응축될 수 있다.When the diluted absorbent liquid of 50 to 80° C. passes through the flow path in which the hydrophobic film 110 is formed at a predetermined pressure, a film distillation process in which the refrigerant contained in the diluted absorbent liquid passes through the hydrophobic film 110 is performed. Accordingly, the diluted absorbent liquid is concentrated, and the refrigerant vapor generated by the film distillation process flows to the condensing unit 300 along a pipe and may be condensed.

재생부(100)는, 내부에 설치된 소수성막(110)에 의해 내부 공간이 분리됨으로써 냉매증기가 유동하는 냉매유로(121)와 흡수액이 유동하는 흡수액유로(122)가 구비되는 증류챔버(120)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 도 2에서 보는 바와 같이, 증류챔버(120)에서 냉매유로(121)의 일측에는 증기배관(160)이 형성될 수 있다. 또한, 증류챔버(120)에서 흡수액유로(122)의 일측에는 희석된 흡수액이 유동하는 희석배관(201)이 연결되고, 흡수액유로(122)의 타측에는 농축된 흡수액이 유동하는 농축배관(202)이 형성될 수 있다. 증기배관(160)은 유입된 냉매증기가 응축부(300)로 전달되도록 응축부(300)와 연결될 수 있다.The regeneration unit 100 is a distillation chamber 120 provided with a refrigerant flow passage 121 through which refrigerant vapor flows and an absorption liquid flow passage 122 through which refrigerant vapor flows by separating the internal space by a hydrophobic film 110 installed therein. It may further include. In addition, as shown in FIG. 2, a steam pipe 160 may be formed at one side of the refrigerant passage 121 in the distillation chamber 120. In addition, in the distillation chamber 120, a dilution pipe 201 through which the diluted absorbent liquid flows is connected to one side of the absorbent liquid flow path 122, and a concentration pipe 202 through which the concentrated absorbent liquid flows to the other side of the absorption liquid flow path 122. Can be formed. The steam pipe 160 may be connected to the condensing unit 300 so that the introduced refrigerant vapor is transmitted to the condensing unit 300.

흡수액이 유동하는 희석배관(201)과 농축배관(202)은 상기와 같이 흡수액유로(122)와 연결됨과 동시에 흡수부(200)와 연결될 수 있다.The dilution pipe 201 and the concentration pipe 202 through which the absorbent liquid flows may be connected to the absorbent liquid passage 122 and at the same time as the absorber 200 as described above.

그리고, 본 발명의 흡수식 냉동 장치는, 재생부(100)와 흡수부(200) 사이에 형성되고, 재생부(100)를 통과하여 농축된 흡수액과 흡수부(200)로부터 배출되는 회석된 흡수액이 통과하면서 서로 열교환되게 하는 열교환부(510)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 열교환부(510)는 재생부(100)와 흡수부(200) 사이에 위치하며, 희석배관(201)과 농축배관(202)이 열교환부(510)를 통과하고, 열교환부(510)에 의해 농축배관(202)을 따라 유동하는 농축된 흡수액과 희석배관(201)을 따라 유동하는 희석된 흡수액 간 열교환이 수행될 수 있다. 그리고, 열교환부(510)는 열교환배관(511)과 연결되어, 외부로부터 유입되어 열교환배관(511)을 따라 유동하는 온수를 이용하여 희석된 흡수액을 가열할 수 있다. 이는 재생부(100)에서의 재생 시, 수증기가 상변화하면서 에너지를 흡수하기 때문에 외부에서 에너지가 필요한 것일 수 있다. 다만, 종래기술의 흡수식 냉동기의 재생기에서 요구되는 온도보다 약 10도 정도 낮은 온도에서 재생될 수 있는 효과가 있다.In addition, the absorption refrigeration apparatus of the present invention is formed between the regeneration unit 100 and the absorption unit 200, and passes through the regeneration unit 100 and the concentrated absorbent liquid and the dilute absorbent liquid discharged from the absorption unit 200 It may further include a heat exchange unit 510 to exchange heat with each other while passing. Here, the heat exchange unit 510 is located between the regeneration unit 100 and the absorption unit 200, and the dilution pipe 201 and the concentration pipe 202 pass through the heat exchange unit 510, and the heat exchange unit 510 As a result, heat exchange between the concentrated absorbent liquid flowing along the concentration pipe 202 and the diluted absorbent liquid flowing along the dilution pipe 201 may be performed. In addition, the heat exchange unit 510 is connected to the heat exchange pipe 511 and may heat the diluted absorbent liquid using hot water flowing from the outside and flowing along the heat exchange pipe 511. This may mean that energy is required from the outside because water vapor absorbs energy while changing a phase during regeneration in the regeneration unit 100. However, there is an effect of being able to be regenerated at a temperature of about 10 degrees lower than the temperature required by the regenerator of the conventional absorption refrigerator.

열교환부(510)와 흡수부(200) 사이에 위치하는 희석배관(201)의 일 부위에는 펌프(520)가 결합할 수 있고, 이에 따라, 펌프(520)가 희석된 흡수액에 유압을 제공할 수 있다. 응축부(300)와 증발부(400)는 응축된 냉매가 유동하는 응축배관(301)에 의해 연결되며, 증발부(400)와 흡수부(200)는 증발된 냉매인 냉매증기가 유동하는 증발배관(401)에 의해 연결될 수 있다. 그리고, 응축부(300)는 냉매를 응축시키는 냉각액이 유동하는 냉각배관(531)과 결합하고 이와 같은 냉각배관(531)과 연결되어 냉각액을 냉각시키는 냉각부(530)가 형성될 수 있다.A pump 520 may be coupled to a portion of the dilution pipe 201 located between the heat exchange unit 510 and the absorption unit 200, and accordingly, the pump 520 may provide hydraulic pressure to the diluted absorbent liquid. I can. The condensation unit 300 and the evaporation unit 400 are connected by a condensation pipe 301 through which the condensed refrigerant flows, and the evaporation unit 400 and the absorption unit 200 are evaporated through which refrigerant vapor, which is an evaporated refrigerant, flows. It can be connected by a pipe 401. In addition, the condensing unit 300 may be coupled to a cooling pipe 531 through which a cooling liquid for condensing the refrigerant flows, and connected to the cooling pipe 531 to cool the cooling liquid 530 may be formed.

소수성막(110)의 기공 직경은, 0.2 내지 0.5 마이크로미터(㎛)일 수 있다. 소수성막(110)의 기공 직경이 0.2 마이크로미터 미만인 경우, 상기와 같은 막증류에 의한 흡수액으로부터 냉매의 분리 효율이 증가하기는 하나 압력 강하가 높아져 냉매증기의 통과량이 현저히 감소할 수 있다. 그리고, 소수성막(110)의 기공 직경이 마이크로미터 초과인 경우, 흡수액의 일부가 소수성막(110)을 통과하여 냉매증기에 혼합되는 문제가 발생할 수 있다.The pore diameter of the hydrophobic layer 110 may be 0.2 to 0.5 micrometers (㎛). When the pore diameter of the hydrophobic membrane 110 is less than 0.2 micrometer, the separation efficiency of the refrigerant from the absorbent liquid by the membrane distillation as described above increases, but the pressure drop increases and the amount of refrigerant vapor passing through may be significantly reduced. In addition, when the pore diameter of the hydrophobic layer 110 is greater than a micrometer, a problem in which a part of the absorbent liquid passes through the hydrophobic layer 110 and is mixed with the refrigerant vapor may occur.

소수성막(110)의 두께는, 100 내지 200 마이크로미터(㎛)일 수 있다. 소수성막(110)의 두께가 100 마이크로미터 미만인 경우, 소수성막(110)의 내구성이 저하되어 외부의 충격에 의해 소수성막(110)이 손상될 수 있다. 그리고, 소수성막(110)의 두께가 200 마이크로미터 미만인 경우, 소수성막(110)의 두께가 과대하여 소수성막(110)을 통과하는 냉매증기의 유동 속도가 저하될 수 있다.The thickness of the hydrophobic layer 110 may be 100 to 200 micrometers (㎛). When the thickness of the hydrophobic layer 110 is less than 100 micrometers, durability of the hydrophobic layer 110 is deteriorated, and the hydrophobic layer 110 may be damaged by an external impact. In addition, when the thickness of the hydrophobic layer 110 is less than 200 micrometers, the thickness of the hydrophobic layer 110 is excessive, and the flow rate of the refrigerant vapor passing through the hydrophobic layer 110 may decrease.

소수성막(110)의 기공률은 80% 이상일 수 있다. 소수성막(110)의 기공률이 80% 미만인 경우, 소수성막(110)을 통과하는 냉매증기의 유동량이 저하될 수 있다. 본 발명의 흡수식 냉동기 전체의 효율이 저하될 수 있다.The porosity of the hydrophobic layer 110 may be 80% or more. When the porosity of the hydrophobic layer 110 is less than 80%, the amount of refrigerant vapor flowing through the hydrophobic layer 110 may decrease. The overall efficiency of the absorption refrigerator of the present invention may be lowered.

재생부(100)는, 소수성막(110)의 하부에 형성되고 복수 개의 홀(메쉬망 또는 스페이서의 형태)을 구비하여 모세관 효과를 구현하는 보조막(130)을 더 포함할 수 있다. 보조막(130)은 친수성을 구비하는 소재로 형성될 수 있다. 또는, 보조막(130)은 폴리머 (polymer), 천(fabric), 합성수지, 세라믹, 실리카 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.The regeneration unit 100 may further include an auxiliary layer 130 formed under the hydrophobic layer 110 and having a plurality of holes (in the form of a mesh net or spacer) to implement a capillary effect. The auxiliary layer 130 may be formed of a material having hydrophilicity. Alternatively, the auxiliary layer 130 may be formed of one or more materials selected from the group consisting of polymer, fabric, synthetic resin, ceramic, silica, and silicon.

이와 같은 보조막(130)은, 흡수액으로부터 냉매증기가 막증류되기 용이하게 상태를 변화시키기 위해, 흡수액이 복수 개의 홀을 통과하면서 모세관 효과에 의해 보조막(130)을 통과하여 소수성막(110)의 표면에 미세하게 퍼지면서 접촉하도록 할 수 있다. 이에 따라, 희석된 흡수액의 냉매의 증발률을 향상시켜 소수성 막을 통과하는 냉매증기의 생성량을 증가시킬 수 있다.In order to change the state to facilitate the film distillation of the refrigerant vapor from the absorbent liquid, the auxiliary film 130 passes through the auxiliary film 130 by a capillary effect while the absorbent liquid passes through a plurality of holes so that the hydrophobic film 110 It can be made to contact while spreading finely on the surface of. Accordingly, by improving the evaporation rate of the refrigerant in the diluted absorbent liquid, the amount of refrigerant vapor generated passing through the hydrophobic membrane can be increased.

여기서, 희석된 흡수액이 보조막(130)의 홀(메쉬망 또는 스페이서 형태)을 통과 시, 희석된 흡수액에는 난류(turbulence) 효과가 구현되어, 희석된 흡수액부의 온도 분극이 감소됨으로써, 소수성막(110) 표면에서의 희석된 흡수액의 온도가 증가하여 재생율이 증가할 수 있다. 또한, 보조막(130)은 소수성막(110)과 결합하여 소수성막(110)을 지지하는 기능을 수행하며, 상기와 같은 두께를 구비하여 내구성이 취약해진 소수성막(110)에 내구성을 부여할 수 있다. 그리고, 보조막(130)의 하부에 보조막(130)의 내구성을 위한 강도 향상을 위하여 메쉬망이 형성될 수도 있다.Here, when the diluted absorbent liquid passes through the holes (mesh net or spacer form) of the auxiliary film 130, a turbulence effect is implemented in the diluted absorbent liquid, thereby reducing the temperature polarization of the diluted absorbent liquid, thereby reducing the hydrophobic film ( 110) As the temperature of the diluted absorbent liquid on the surface increases, the regeneration rate may increase. In addition, the auxiliary film 130 performs a function of supporting the hydrophobic film 110 by being combined with the hydrophobic film 110, and has the same thickness to impart durability to the hydrophobic film 110, which is weakened in durability. I can. In addition, a mesh network may be formed under the auxiliary layer 130 to improve strength for durability of the auxiliary layer 130.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분사노즐(140)에 대한 개략도이다. 도 2와 도 3에서 보는 바와 같이, 재생부(100)는, 흡수액유로(122)의 입구에 형성되고 흡수액을 흡수액유로(122) 내부로 분사하는 분사노즐(140)을 더 포함할 수 있다. 도 2와 도 3에서 보는 바와 같이, 분사노즐(140)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 희석된 흡수액이 분사노즐(140)을 통과하면서 흡수액유로(122)로 분사된 후 미립자(mist)의 형태로 됨으로써, 보조막(130)의 홀을 통과하기 용이한 상태로 변할 수 있다. 분사노즐(140)에 의해 분사된 희석된 흡수액 미립자(10)는 표면적이 증가해 증발률이 향상될 수 있고, 이에 따라 소수성막(110)을 통과하는 냉매증기의 양이 증가할 수 있으며, 결과적으로 본 발명의 흡수식 냉동기의 효율이 증대될 수 있다.3 is a schematic diagram of a spray nozzle 140 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 2 and 3, the regeneration unit 100 may further include a spray nozzle 140 formed at an inlet of the absorbent liquid passage 122 and sprays the absorbent liquid into the absorbent liquid passage 122. As shown in FIGS. 2 and 3, at least one spray nozzle 140 may be formed, and the diluted absorbent liquid passes through the spray nozzle 140 and is sprayed into the absorbent liquid flow path 122, By being formed into a shape, it can be changed into a state in which it is easy to pass through the hole of the auxiliary layer 130. The diluted absorbent liquid fine particles 10 sprayed by the spray nozzle 140 may increase the surface area to improve the evaporation rate, and accordingly, the amount of refrigerant vapor passing through the hydrophobic film 110 may increase. As a result, the efficiency of the absorption refrigerator of the present invention can be increased.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 재생부(100)의 단면도이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 재생부(100)는, 흡수액유로(122) 내부에 형성되고 진동을 생성하는 진동체(150)를 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 분사노즐(140)에 분사된 희석된 흡수액 미립자(10)는 진동체(150)에 진동될 수 있다. 희석된 흡수액 미립자(10)는 진동을 전달 받아 운동량이 증가하고, 운동량이 증가한 희석된 흡수액 미립자(10)는 증발률이 향상될 수 있다. 이에 따라, 소수성막(110)을 통과하는 냉매증기의 양이 증가할 수 있으며, 결과적으로 본 발명의 흡수식 냉동기의 효율이 증대될 수 있다.4 is a cross-sectional view of a reproduction unit 100 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the regeneration unit 100 may further include a vibrating body 150 formed inside the absorbent liquid flow path 122 and generating vibration. The diluted absorbent liquid fine particles 10 sprayed on the spray nozzle 140 as described above may be vibrated by the vibrating body 150. The diluted absorbent liquid fine particles 10 receive vibration to increase the momentum, and the diluted absorbent liquid fine particles 10 with increased momentum may have an improved evaporation rate. Accordingly, the amount of refrigerant vapor passing through the hydrophobic film 110 may be increased, and as a result, the efficiency of the absorption chiller of the present invention may be increased.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 재생부(100)의 단면도이다. 도 5에서 보는 바와 같이, 증류챔버(120)는, 냉매증기를 냉각시키는 냉각유체가 유동하도록 증류챔버(120) 내부 공간을 냉각판(170)으로 분리시켜 생성되는 냉각유로(123)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 증기배관(160)은 냉각유로(123)를 관통하여 응축부(300)와 연결되도록 형성될 수 있다.5 is a cross-sectional view of the playback unit 100 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the distillation chamber 120 further includes a cooling channel 123 generated by separating the inner space of the distillation chamber 120 by a cooling plate 170 so that a cooling fluid for cooling the refrigerant vapor flows. can do. Here, the steam pipe 160 may be formed to pass through the cooling flow path 123 and be connected to the condensing part 300.

구체적으로, 증류챔버(120)의 내부 공간이 소수성막(110)에 의해 분리되어 냉매유로(121)와 흡수액유로(122)가 형성되고, 냉매유로(121)의 공간에 냉각판(170)이 형성됨으로써 생성되는 두 공간 중 하나의 공간은 냉매유로(121)로 형성되고 다른 공간은 냉각유로(123)로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 냉매유로(121)와 열교환 가능한 증류챔버(120)의 일 부위에 보조챔버를 형성하여 냉각액이 유동하도록 형성할 수 있다. 여기서, 냉각유로(123) 또는 보조챔버를 유동하는 냉각액은 냉각부(530)로부터 전달된 액체일 수 있다. 냉각판(170)은 용이한 열전달을 위해 금속으로 형성될 수 있다.Specifically, the internal space of the distillation chamber 120 is separated by the hydrophobic film 110 to form a refrigerant flow path 121 and an absorbent liquid flow path 122, and a cooling plate 170 is provided in the space of the refrigerant flow path 121. One of the two spaces generated by the formation may be formed as a refrigerant passage 121 and the other may be formed as a cooling passage 123. However, the present invention is not limited thereto, and an auxiliary chamber may be formed in a portion of the distillation chamber 120 capable of exchanging heat with the refrigerant passage 121 so that the coolant may flow. Here, the cooling liquid flowing through the cooling passage 123 or the auxiliary chamber may be a liquid delivered from the cooling unit 530. The cooling plate 170 may be formed of metal for easy heat transfer.

상기와 같이, 희석된 흡수액의 막증류에 생성된 냉매증기가 바로 냉각 가능하고, 냉각으로 온도가 저하된 냉매증기가 응축부(300)로 전달되므로, 응축부(300)의 효율이 증대될 수 있다. 그리고, 이와 같이 온도가 저하된 냉매증기를 응축부(300)로 전달 가능하므로, 응축부(300)를 소형화할 수 있다. 동시에, 응축부(300)의 효율을 증대시킬 수 있어, 결과적으로 본 발명의 흡수식 냉동기의 효율을 증대시킬 수 있다.As described above, since the refrigerant vapor generated in the film distillation of the diluted absorbent liquid can be cooled immediately, and the refrigerant vapor whose temperature has been lowered by cooling is transferred to the condensing unit 300, the efficiency of the condensing unit 300 can be increased. have. In addition, since the refrigerant vapor whose temperature has been reduced as described above can be transmitted to the condensing unit 300, the condensing unit 300 can be miniaturized. At the same time, it is possible to increase the efficiency of the condensing unit 300, as a result, it is possible to increase the efficiency of the absorption refrigerator of the present invention.

재생부(100)는, 흡수부(200) 내부에 형성될 수 있다. 상기와 같이 재생부(100)에 별도의 외부 열원 공급이 불필요하여 재생부(100)는 소형화 가능하며, 이에 따라, 도 1의 점선으로 표시된 사항과 같이, 재생부(100)를 흡수부(200)에 포함시켜 형성함으로써, 본 발명의 흡수식 냉동기를 소형화할 수 있다. 그리고, 소형화된 본 발명의 흡수식 냉동기는 차량, 선박, 기차 등에 설치하기에 용이할 수 있다.The reproduction unit 100 may be formed inside the absorption unit 200. As described above, since a separate external heat source is not supplied to the regeneration unit 100, the regeneration unit 100 can be miniaturized. Accordingly, as indicated by the dotted line in FIG. 1, the regeneration unit 100 is incorporated into the absorption unit 200. ), the absorption refrigerator of the present invention can be downsized. In addition, the miniaturized absorption chiller of the present invention can be easily installed in a vehicle, a ship, or a train.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생부(100)가 직렬 배열된 사항에 대한 개략도이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 재생부(100)는 복수 개로 형성되어, 재생부(100) 각각이 직렬로 배열되어 연결될 수 있다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재생부(100)가 병렬 배열된 사항에 대한 개략도이다. 도 7에서 보는 바와 같이, 재생부(100)는 복수 개로 형성되어, 재생부(100) 각각이 병렬로 배열되어 연결될 수 있다. 도 6과 도 7에서, 점선의 화살표는 흡수액의 유동 경로를 나타내고, 실선의 화살표는 냉매의 유동 경로를 나타낼 수 있다.6 is a schematic diagram of a serial arrangement of the reproducing unit 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, a plurality of reproduction units 100 may be formed, and each of the reproduction units 100 may be arranged in series and connected. And, FIG. 7 is a schematic diagram of a matter in which the reproduction unit 100 is arranged in parallel according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, a plurality of reproduction units 100 may be formed, and each of the reproduction units 100 may be arranged and connected in parallel. In FIGS. 6 and 7, a dotted arrow may indicate a flow path of an absorbent liquid, and a solid arrow may indicate a flow path of a refrigerant.

상기와 같이 재생부(100)는 단순한 구조로 형성될 수 있으므로, 소형으로 제작 가능하고, 이에 따라 복수 개의 재생부(100)를 연결하여 이용할 수 있다. 도 6에서 보는 바와 같이, 복수 개의 재생부(100)를 직렬로 배열 및 연결하는 경우에는, 희석된 흡수액이 하나의 재생부(100)를 먼저 통과하면서 냉매증기가 생성되고, 하나의 재생부(100)를 통과한 희석된 흡수액이 다음으로 다른 재생부(100)를 통과하면서 냉매증기를 생성함으로써, 복수 개의 재생부(100)를 희석된 흡수액이 순차적으로 통과하면서 냉매증기가 생성되고 흡수액이 농축될 수 있다. 그리고, 도 7에서 보는 바와 같이, 복수 개의 재생부(100)를 직렬로 배열 및 연결하는 경우에는, 희석된 흡수액이 복수 개의 재생부(100) 각각에 동시 또는 각각 별도로 유입되어 냉매증기를 생성하면서 농축되고, 농축된 흡수액은 복수 개의 재생부(100) 각각으로부터 동시 또는 각각 별도로 배출되어 응축부(300)로 유동할 수 있다.As described above, since the reproduction unit 100 can be formed in a simple structure, it can be manufactured in a small size, and accordingly, a plurality of reproduction units 100 can be connected and used. As shown in FIG. 6, when a plurality of regeneration units 100 are arranged and connected in series, refrigerant vapor is generated while the diluted absorbent liquid first passes through one regeneration unit 100, and one regeneration unit ( The diluted absorbent liquid that has passed through 100) then passes through the other regeneration unit 100 to generate refrigerant vapor, so that the diluted absorbent liquid sequentially passes through the plurality of regeneration units 100 to generate refrigerant vapor and the absorbent liquid is concentrated. Can be. And, as shown in Figure 7, in the case of arranging and connecting a plurality of regeneration units 100 in series, the diluted absorbent liquid is simultaneously or separately introduced into each of the plurality of regeneration units 100 to generate refrigerant vapor. The concentrated and concentrated absorbent liquid may be discharged simultaneously or separately from each of the plurality of regeneration units 100 and flow to the condensing unit 300.

이하, 본 발명의 흡수식 냉동 장치를 이용한 냉동 방법에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, a refrigeration method using the absorption refrigeration device of the present invention will be described.

제1단계에서, 증발부(400)로부터 흡수부(200)로 유입된 냉매를 흡수액이 흡수하여 희석될 수 있다. 희석된 흡수액은 펌프(520)로부터 유동힘을 전달 받고 희석배관(201)을 따라 유동할 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 희석된 흡수액이 열교환부(510)를 통과하면서 가열될 수 있다. 여기서, 농축되어 온도가 상승한 농축된 흡수액이 열교환부(510)를 통과하면서, 농축된 흡수액으로부터 희석된 흡수액으로 열전달이 수행되고, 가열된 희석된 흡수액은 희석배관(201)을 따라 유동한 후 분사노즐(140)을 통과하면서 흡수액유로(122)에 분사될 수 있다.In the first step, the refrigerant flowing from the evaporation unit 400 to the absorption unit 200 may be absorbed by the absorption liquid and diluted. The diluted absorbent liquid may receive a flow force from the pump 520 and flow along the dilution pipe 201. In addition, in the second step, the diluted absorbent liquid may be heated while passing through the heat exchange unit 510. Here, while the concentrated absorbent liquid whose temperature has been increased by concentration passes through the heat exchange unit 510, heat transfer is performed from the concentrated absorbent liquid to the diluted absorbent liquid, and the heated diluted absorbent liquid flows along the dilution pipe 201 and then sprays. While passing through the nozzle 140, it may be sprayed into the absorption liquid flow path 122.

제3단계에서, 희석된 흡수액이 재생부(100)를 통과하면서 흡수액 내에 포함된 냉매가 막증류되어 수증기가 되고 상기 소수성막을 통과할 수 있다. 여기서, 분사노즐(140)로부터 분사된 희석된 흡수액 미립자(10)가 진동체(150)로부터 진동 힘을 전달 받아 운동량이 증가한 후 증발되어, 보조막(130)의 홀을 통과할 수 있다. 그리고, 희석된 흡수액 미립자(10)가 보조막(130)의 홀을 통과한 후 소수성막(110)을 통과함으로써 막증류가 수행되며, 소수성막(110)을 통과한 냉매 입자가 합쳐져 수증기가 생성될 수 있다.In the third step, while the diluted absorbent liquid passes through the regeneration unit 100, the refrigerant contained in the absorbent liquid is distilled into a film to become water vapor, and may pass through the hydrophobic film. Here, the diluted absorbent liquid fine particles 10 sprayed from the spray nozzle 140 receive a vibration force from the vibrating body 150 to increase momentum and then evaporate to pass through the hole of the auxiliary membrane 130. Then, the diluted absorbent liquid fine particles 10 pass through the hole of the auxiliary film 130 and then pass through the hydrophobic film 110 to perform film distillation, and the refrigerant particles passing through the hydrophobic film 110 are combined to generate water vapor. Can be.

제4단계에서, 수증기가 응축부(300)로 유입되어 응축된 후 증발부(400)로 유동할 수 있다. 다음으로, 제5단계에서, 증발부(400)에서 응축된 냉매가 증발되면서 작동유체가 냉각될 수 있다. 작동유체는 외부기기로 전달되어 외부기기의 냉각에 이용될 수 있다.In the fourth step, water vapor may flow to the evaporation unit 400 after being condensed by flowing into the condensing unit 300. Next, in the fifth step, the working fluid may be cooled while the refrigerant condensed in the evaporator 400 is evaporated. The working fluid can be transferred to an external device and used for cooling the external device.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 희석된 흡수액 미립자 100 : 재생부
110 : 소수성막 120 : 증류챔버
121 : 냉매유로 122 : 흡수액유로
123 : 냉각유로 130 : 보조막
140 : 분사노즐 150 : 진동체
160 : 증기배관 170 : 냉각판
200 : 흡수부 201 : 희석배관
222 : 농축배관 300 : 응축부
301 : 응축배관 400 : 증발부
401 : 증발배관 510 : 열교환부
511 : 열교환배관 520 : 펌프
530 : 냉각부 531 : 냉각배관 10: diluted absorbent liquid fine particles 100: regeneration unit
110: hydrophobic film 120: distillation chamber
121: refrigerant flow passage 122: absorption liquid flow passage
123: cooling flow path 130: auxiliary membrane
140: injection nozzle 150: vibrating body
160: steam pipe 170: cooling plate
200: absorption part 201: dilution pipe
222: concentration pipe 300: condensing part
301: condensation pipe 400: evaporation part
401: evaporation pipe 510: heat exchange part
511: heat exchange pipe 520: pump
530: cooling unit 531: cooling pipe

Claims (11)

냉매의 증발 잠열을 이용하여 작동유체를 냉각시키는 증발부;
상기 증발부에서 증발된 냉매를 흡수하는 흡수액이 수용된 흡수부;
상기 냉매를 흡수하여 희석된 흡수액으로부터 냉매증기를 생성하기 위해 기공이 형성된 소수성막, 내부에 설치된 상기 소수성막에 의해 내부 공간이 분리됨으로써 냉매증기가 유동하는 냉매유로와 흡수액이 유동하는 흡수액유로가 구비되는 증류챔버 및, 상기 흡수액유로의 입구에 형성되고 상기 흡수액을 상기 흡수액유로 내부로 분사하는 분사노즐을 구비하는 재생부; 및
상기 냉매증기를 응축시키는 응축부;를 포함하고,
상기 소수성막은 희석된 흡수액에 포함된 냉매를 통과시켜 막증류시킴으로써 냉매증기가 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
An evaporator for cooling the working fluid using the latent heat of evaporation of the refrigerant;
An absorption unit in which an absorption liquid for absorbing the refrigerant evaporated by the evaporation unit is received;
A hydrophobic membrane having pores to generate refrigerant vapor from the diluted absorbent liquid by absorbing the refrigerant, and a refrigerant flow path through which refrigerant vapor flows and an absorption liquid flow path through which the absorbent liquid flows are provided by separating the internal space by the hydrophobic film installed therein A regeneration unit including a distillation chamber and a spray nozzle formed at an inlet of the absorption liquid flow path and spraying the absorption liquid into the absorption liquid flow path; And
Containing; a condensing unit for condensing the refrigerant vapor,
The hydrophobic film is a membrane distillation-based absorption refrigeration apparatus, characterized in that the refrigerant vapor is generated by distilling the film through the refrigerant contained in the diluted absorbent liquid.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 재생부는, 상기 소수성막의 하부에 형성되고 복수 개의 홀을 구비하여 모세관 효과를 구현하는 보조막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
The method according to claim 1,
The regeneration unit further comprises an auxiliary film formed under the hydrophobic film and provided with a plurality of holes to implement a capillary effect.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 재생부는, 상기 흡수액유로 내부에 형성되고 진동을 생성하는 진동체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
The method according to claim 1,
The regeneration unit, the membrane distillation-based absorption refrigeration apparatus, characterized in that it further comprises a vibrating body formed inside the absorption liquid flow path and generating vibration.
 청구항 1에 있어서,
상기 증류챔버는, 상기 냉매증기를 냉각시키는 냉각유체가 유동하도록 상기 증류챔버 내부 공간을 냉각판으로 분리시켜 생성되는 냉각유로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
The method according to claim 1,
The distillation chamber further comprises a cooling channel generated by separating the inner space of the distillation chamber with a cooling plate so that a cooling fluid for cooling the refrigerant vapor flows.
 청구항 1에 있어서,
상기 재생부와 상기 흡수부 사이에 형성되고, 상기 재생부를 통과하여 농축된 흡수액과 상기 흡수부로부터 배출되는 회석된 흡수액이 통과하면서 서로 열교환되게 하는 열교환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
The method according to claim 1,
A membrane distillation-based absorption type, characterized in that it further comprises a heat exchanger formed between the regeneration unit and the absorption unit and configured to exchange heat with each other while passing the absorbent liquid concentrated through the regeneration unit and the aerated absorbent liquid discharged from the absorption unit. Refrigeration device.
 청구항 1에 있어서,
상기 재생부는 복수 개로 형성되어, 상기 재생부 각각이 직렬로 배열되어 연결되는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
The method according to claim 1,
A film distillation-based absorption refrigeration apparatus, characterized in that the regeneration unit is formed in plural, and each of the regeneration units is arranged and connected in series.
 청구항 1에 있어서,
상기 재생부는 복수 개로 형성되어, 상기 재생부 각각이 병렬로 배열되어 연결되는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
The method according to claim 1,
Membrane distillation-based absorption refrigeration apparatus, characterized in that the regeneration unit is formed in plural, and each of the regeneration units is arranged and connected in parallel.
 청구항 1에 있어서,
상기 재생부는, 상기 흡수부 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 장치.
The method according to claim 1,
The regeneration unit, membrane distillation-based absorption refrigeration apparatus, characterized in that formed inside the absorption unit.
 청구항 1의 막증류 기반 흡수식 냉동 장치를 이용한 막증류 기반 흡수식 냉동 방법에 있어서,
상기 증발부로부터 상기 흡수부로 유입된 냉매를 흡수액이 흡수하여 희석되는 제1단계;
희석된 흡수액이 열교환부를 통과하면서 가열되는 제2단계;
희석된 흡수액이 상기 재생부를 통과하면서 흡수액 내에 포함된 냉매가 막증류되어 수증기가 되고 상기 소수성막을 통과하는 제3단계;
상기 수증기가 응축부로 유입되어 응축된 후 상기 증발부로 유동하는 제4단계; 및
상기 증발부에서 응축된 냉매가 증발되면서 작동유체가 냉각되는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 막증류 기반 흡수식 냉동 방법.In the membrane distillation-based absorption refrigeration method using the membrane distillation-based absorption refrigeration device of claim 1,
A first step of absorbing and diluting the refrigerant flowing from the evaporation unit to the absorption unit;
A second step of heating the diluted absorbent liquid while passing through the heat exchanger;
A third step of distilling the refrigerant contained in the absorbent liquid into water vapor while passing the diluted absorbent liquid through the regeneration unit and passing through the hydrophobic film;
A fourth step of flowing the vapor into the condensing unit, condensing and flowing to the evaporation unit; And
And a fifth step in which the working fluid is cooled while the refrigerant condensed in the evaporation unit is evaporated.
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KR20170129507A (en) * 2016-05-17 2017-11-27 한국건설기술연구원 Seawater desalination system using air gap membrane distillation (agmd) module of hollow fiber type, and method for the same

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