KR920003906B1 - 흡수 냉온수기 - Google Patents

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토시유끼 카네꼬
시게노리 타떼시따
노리오 사와다
히사오 혼다
타까키 이와야
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산요 덴끼 가부시끼가이샤
이우에사또시
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Abstract

내용 없음.

Description

흡수 냉온수기
제 1 도는 본 발명에 의한 흡수냉온수기의 한 실시예를 나타낸 개략적인 구성의 설명도.
제 2 도는 본 발명에 의한 흡수냉온수기의 다른 실시예를 나타낸 개략적인 구성의 설명도.
제 3 도는 제 2 도의 실시예에 있어서의 냉매펌프와 냉매 액 블로우용 펌프의 동작예를 나타낸 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 증발흡수통 2 : 증발기
3 : 흡수기 5 : 응축기
7 : 고압발생기 9 : 가온 제어밸브
10 : 가온기 14 : 열교환기
19 : 펌프 22, 23 : 검출기
24, 25 : 냉온전환스위치 26 : 연료 제어밸브
27, 28 : 온도조절기 34, 34' : 온도조절기
37 : 관로 38 : 3 방향밸브
39 : 온도검출기 40 : 콘트롤러
CC, CH: 제어기 P : 냉매액 블로우용 펌프
본 발명은 냉매와 흡수액의 순환로를 형성함과 동시에 온수기를 발생기에 부설하여 이들 기기사이에 냉매 순환로를 형성하고, 냉온수를 동시에 빼낼 수 있도록 한 흡수냉온수기의 개량에 관한 것이다.
상기한 바와같은 흡수 냉온수기의 종래의 기술로서는, 예컨데 일본국 특공소 52-584호 공보에서 볼 수 있는 바와같이, 냉수온도 또는 온수온도에 의하여 발생기의 가열량제어 혹은 그 가열량 제어와 냉매유량 제어등과의 조합제어를 행하는 용량제어장치(온도조절능력제어기기)를 구비함과 동시에 냉수관로에 보호온도 조절장치(thermostat)구비하고, 그 온도조절 장치에 의하여 특정한 냉수온도(예로 3℃)에서 냉매액용 펌프의 작동을 정지하고, 그 특정한 냉수온도 보다도 낮은 온도에서 상기한 용량제어장치에 의하여 발생기의 가열을 중지하는 것이 알려져 있다.
냉온수를 동시에 빼냄이 가능한 상술한 흡수 냉온수기에 있어서는 혼수부하가 커서 냉수부하가 작은 경우에 발생기의 가열량을 온수부하에 알맞게 조절할 필요가 있기 때문에 냉수부하에 대한 냉수출력 및, 증발기에서의 냉매의 증발능력, 바꿔말하면 흡수기에서의 흡수액의 냉매흡수능력 결국 발생기에서의 흡수액의 농축정도가 과대하게 되기 쉽고, 증발기에서의 냉매의 동결이나 냉수의 동결등이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
이 때문에 상기한 종래의 흡수 냉온수기에 있어서는 냉수관로에 구비한 보호온도 조절장치에 의하여 냉매액용 펌프의 작동을 냉수의 특정온도에서 정지시키고, 또한 이 특정온도 보다도 낮은 온도에서 발생기의 가열을 중단하여 흡수액의 농축을 중지하고, 냉수의 동결을 방지하는 방법이 채택되어 있다.
그러나, 이 방법은 흡수기에 있어서의 흡수액의 농도 강하, 바꿔 말하면 증발기 및 흡수기에 있어서의 포화온도의 정상치 까지의 상승에 시간을 요하기 때문에, 예를들면, 냉각수의 저하시에는 냉매동결이나 냉수동결 또는 흡수액의 결정등의 폐단 방지할 수 없는 문제점이 있었다.
또, 동결을 방지하기 위하여 종종 발생기의 가열을 중단하게 되어, 온수부하에 대한 온수출력이 불안정 또는 불충분하게 되기 쉬운 문제점도 있었다.
본 발명은 이와같은 문제점에 감안하여 상술한 흡수 냉온수기를 구비한 용량제어장치에 흡수액의 냉매블로우 장치의 작동을 증발기의 냉수출구 온도로 제어하는 콘트롤부를 부설하는 구성으로서 종래의 것보다 냉매나 냉수의 동결 및 흡수액의 결정등의 폐단을 확실하게 방지할 수 있으며 또한 온수출력보다도 안정적으로 얻을 수 있는 흡수 냉온수기를 제공하고자 하는 것으로, 첨부도면에 의하여 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도에 있어서, (1)은 증발기 (2)와 흡수기(3)을 내장하는 증발흡수통이며, (4)는 응축기(5)와 저압발생기(6)을 내장하는 응축발생통이며, (7)은 가열기(8)을 가지는 고압발생기이며, 가온 제어밸브(9)을 통하여 접속되는 가온기(10)에 입구관(11)로 부터 물을 끌어들여서 온수를 제조하여, 온수출구관(12)로 부터 온수를 빼내는 동시에, 냉수는 입구관(13)으로 부터 증발기(2)내로 물을 끌어들여서 열교환기(14)에서 냉수를 제조하여, 냉수출구관(15)로부터 냉수를 빼내도록 한 것이다.
즉, 고압발생기(7)의 묽은액을 연소불꽃등의 가열기(8)로 가열하는 것에 의하여 흡수액으로부터 분리된 냉매는 가온기(10)에 있어서 응축하여 잠열을 순환하는 물에 공급하여 온수를 만든다.
한편, 저압발생기(6)에 있어서도 열을 공급하여 미분리된 냉매를 재차 가열분리하여 응축기(5)에 유입시키고, 양발생기(7)(6)로 부터의 냉매가 응축기(5)에서 혼합하여 증발기(2)에 유입하고, 냉매펌프(16)으로 순환되면서 열교환기(14)에서 기화잠열을 얻어 입구관(13)으로 부터의 물을 냉각하여, 냉수를 제조한다.
증발기(2)에서 증발한 냉매는 흡수기(3)에 있어서 흡수액으로 흡수되어 흡수액 제어밸브(17), 열교환기(18)(18')를 경유하여 고압발생기(7)에서 재차 흡수액과 냉매로 분리된다.
또한, (19)는 흡수액을 흡수기(3)에 순환시키는 펌프이고, (20),(21)은 흡수기(3), 응축기(5)를 냉각수로 냉각하는 열교환기이다.
그리고, 온수출구관(12)에는 온수온도검출기(22)가 부착되어 있고, 냉수출구관(15)에는 냉수온도검출기(23)이 부착되어 각각의 검출기(22),(23)은 냉온 전환스위치(24),(25)을 통하여 어는 것인가의 검출기에서 흡수액 순환량을 제어하는 흡수액제어밸브(17), 또는 가열기(8)에의 공급열원인, 예를들면 연료 제어밸브(26)등 흡수 냉온수기 전체의 용량제어 장치를 냉수온도 또는 온수온도의 어느것인가로 선택제어할 수 있도록 함과 동시에 온수온도, 가온용량 단독으로는 온도조절기(27)을 통하여 가온 제어밸브(9)로 가온기내 냉매액면에 의하여 전열면적을 변경하여 제어한다.
또, 냉수온도, 냉각용량 단독으로는 온도조절기(28)을 통하여 냉매제어밸브(29)의 열림정도로 제어된다.
(30)은 냉수출구온도검출기(31), 냉수입구온도검출기(32), 전환제어 비교기(33)등으로부터 구성된 부하검출기이며, 냉수부하가 설정치보다 큰때에는 냉수온도에 의하여, 반대로 냉수부하가 설정치보다 작은때에는 온수온도에 의하여 상기한 용량제어장치가 제어되도록, 냉온 전환스위치(24)(25)를 냉접점(C) 또는 온접점(H)에 자동적으로 전환되도록 한 것이다.
이와같은 구성에 의한 제어의 작동을 구체적으로 설명하면, 냉수부하가 일정량(예로 전체의 냉온수부하의 30%)이상의 경우인때에는 냉온전환스위치(24)(25)가 동시에 냉접점(C)으로 되어 있으며 냉수출구온도를 냉수온도검출기(23)으로 검출하고, 냉수측의 온도조절기(34)에 의하여 흡수액제어밸브(17)을 비례제어하고, 또한 연료 제어밸브(26)을 조작하여 냉수능력을 제어한다.
한편, 온수는 온수출구온도를 검출기(22)로 검출하고, 온도조절기(27)에 의하여 가온 제어밸브(9)를 조작하고, 온수기(10)내의 냉매액면을 증감시켜, 온수기중의 온수관의 전열면적을 변경하여 일정온도의 온수를 얻는다.
다음에, 냉수부하가 일정량 이하의 경우인 때에는 부하검출기(30)에 의하여 자동적으로 냉온전환스위치(24)를 온접점(H)으로 전환하여 온수출구 온도를 검출기(22)로 검출하고, 온도조절기(34')에 의하여 흡수액제어밸브(17) 또는 연료 제어밸브(26)을 조작하고, 온수측을 주로 냉온수기의 온도조절 능력에 제어되는 것이다.
이 경우에, 부하검출기(30)은 냉수의 출입구 온도를 검출기(31)(32)로 검출하고, 미리 설정온도를 정한 비교기(35)(36)에 전달하고, 냉수출구온도, 입구온도가 동시에 각각의 비교기의 설정치 t1, t2(t2＞t1)보다 낮게된 때에 냉수부하가 적으며, 또 반대로 설정치 t1＋α, t2＋β보다 높게된 때에 냉수부하가 크게되므로 전환스위치를 작동한다.
온수측을 주로 제어하고 있을때의 냉수측의 제어는 냉수온도검출기에 의하여 냉매제어밸브(29)를 제어하여 저압발생기(6)에의 냉매증기에 의한 가열량을 제어하여 저압발생기로부터의 냉매증가량을 제어하고, 일정온도폭내에 냉수온도를 유지한다.
또, (37)은 3방향밸브(28)을 통하여, 냉매펌프(16)의 토출측의 관로와 흡수기(3)의 액체물방울과를 연결한 냉매블로우용 관로이며, 이 관로의 3방향밸브(38)의 개폐와 냉매펌프(16)의 온. 오프가 온도검출기(39)의 접속되어 있는 콘트롤러(40)에 의하여 다음과 같은 절차로 제어되도록 되어 있다.
즉, 제어절차의 일예로서, 온도검출기(39)의 감지온도가 콘트롤러(40)의 온도 설정부의 하한설정온도 5℃까지 강하하면, 이 콘트롤러에 의하여 3방향밸브(38)의 개폐가 전환되어 냉매액이 흡수액중에 블로우되면서 흡수액의 농도가 급속하게 낮아지는 한쪽에서 열교환기(14)에의 냉매액의 살포가 중단되고, 그후에 냉매펌프의 작동이 정지되도록 되어 있다.
또한, 온도검출기(39)의 감지온도가 콘트롤러(40)의 설정온도 5.5℃에 복귀하면 3방향밸브(38)의 개폐가 원래의 상태로 전환되며, 그후에 냉매펌프(16)이 재차 가동되도록 되어 있다.
또한 도시되어 있지않으나, 콘트롤러(40)에는 지연릴레이 또는 타이머등의 회로가 내장되어 있다.
그리고, 콘트롤러(40)으로 3방향밸브(38)과 냉매펌프(16)의 제어가 흡수 냉온수기의 온수를 주로 제어할 때에(냉온전환스위치(24)(25)를 H측에로 닫힌때의 용량제어시)행하여지는 것에 의하여, 고온발생기(7)의 가열을 중지시키지 않고, 증발흡수통(1)내의 포화온도를 거의 5℃ 이상으로 유지할 수 있으며, 온수부하에 알맞은 온수출력을 안정적으로 얻으면서 증발흡수통(1)내의 냉매동결이나 열교환기(14)내의 냉수동결 또는 흡수기(3)의 액체물방울의 묽은 흡수액이나 열교환기(18)내의 진한 흡수액의 결정등을 방지할 수 있다.
또한, 흡수 냉온수기의 냉수를 주로 제어할때에 있어서도 콘트롤러(40)에 의한 제어로 동결이나 흡수액의 결정을 방지할 수 있는 것은 물론이다.
제 2 도는 본 발명에 의한 흡수 냉온수기의 다른 실시예를 표시한 개략구성 설명도이며, 이 도면에 있어서, 제 1 도의 흡수 냉온수기의 구성기구와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
제 2 도에 있어서, CC는 흡수 냉온수기의 냉수를 주로 제어할때의 제어기이며, 이것은 제 1 도에 표시한 온도조절기(28)(34)(40)의 기능을 구비하고 있으며, CH는 온수를 주제어할때의 제어기이며, 이것은 제 1 도에 표시한 온도조절기(27)(34')의 기능을 구비하고 있다.
즉, 이 실시예에서는 검출기(22)(23), 제어기(CC)(CH), 가온 제어밸브(9), 연료 제어밸브(26) 및 냉매제어밸브(29)로 흡수 냉온수기의 용량제어장치가 구성되어 있는 것이다.
또한, 이 용량제어장치에 제어기(CC) 및/ 또는 (CH)에 의한 펌프(19)의 토출량 제어를 조합하여도 좋다.
또, 제어기(CC)는 제 1 도에 표시한 콘트롤러(40)의 기능도 구비하고 있으며, 이 제어기에 의하여 관로(37)의 냉매액 블로우용 펌프(P) 및 냉매펌프(16)의 온.오프가 제 3 도에 표시한 바와같이 제어 된다.
그리고, 흡수 냉온수기의 온수를 주로 제어할때 즉, 온수출구 온도의 검출기(22)의 신호로 제어기(CH)에 의하여 연료 제어밸브(26)의 열림정도를 제어하고 있을때, 냉수출구 온도가 5℃까지 강하한때에 제 3 도에 표시함과 같이 냉매펌프(16)의 작동이 정지되는 동시에 냉매액 블로우용 펌프(P)의 작동이 개시되는 것에 의하여, 열교환기(14)에의 냉매액의 살포가 중단되어서 이것의 기화에 수반하는 냉수의 강온이 방지되는 동시에 흡수기(3)내의 흡수액이 희석되어서 그 포화중기압, 포화온도의 상승이 촉진되는 결과, 이때에 냉각수온이 통상보다도 약간 낮게되어도, 고온발생기(1)의 가열을 중지함이 없이 냉매 및 냉수의 동결과 흡수액의 결정을 방지할 수 있으며, 또한 부하에 알맞은 온수출력을 안정적으로 얻는 것이 가능하게 된다.
또, 이때에 고온발생기(1)에 되돌려지는 흡수액의 농도가 낮게되기 때문에 이 발생기내에서의 흡수액의 비등온도가 강하하며, 그 강하분 만큼 흡수액으로 부터의 열소비량이 감소하고, 온수출력의 열효율도 향상한다.
또한, (41)은 액면제어기이며, 이것에 의하여도 펌프(16)(P)의 작동이 제어되도록 되어있다.
그리고, 냉수출구온도가 상승하여 5.5℃에 복귀하면 재차 냉매펌프(16)이 가동되는 동시에 냉매액 블로우용 펌프(P)의 작동이 정지되어서 온수를 주로 제어할때 통상의 용량제어에 의한 냉온수를 동시에 빼내는 운전으로 되돌아간다.
또한, 펌프(P)(16)의 제어는 온.오프제어에 한정하지 않고, 토출량을 제어하여도 좋다.
또한, 이 실시예에 있어서는, 냉수의 온도조절 능력제어의 온도범위는 6-8℃, 온수의 그것은 48-52℃에 설정되어 있다.
또, 제 3 도에 표시한 제어는 온수를 주로 제어할때에 한정하지 않고, 냉수를 주로 제어할때의 온전 또는 냉수만을 빼내는 운전인 때에도 행하여지는 것은 물론이다.
또한, 이 실시예에서의 냉온전환스위치(24)(25)는 수동에 의한 접점전환이 행하여지도록 되어있다.
다만, 이 실시예에 있어서도, 제어기(CC) 및 (CH)에 마이크로 컴퓨터를 내장시켜서 검출기(22)(23)의 신호에 의한 온수부하와 냉수부하의 크기를 연산시킴과 동시에 그 비율을 연산시켜 이 비율의 설정치를 기준으로 하여 스위치(24)(25)의 접점을 자동적으로 전환하는 기능을 구비시켜도 가능하다.
이와같은 본 발명은 그 냉수출구측 온도가 설정치 5.0℃로 되면 용량제어장치의 콘트롤러부가 냉매블로우 장치를 작동시키는 제어를 하는것에 의하여 흡수기에서의 흡수액의 농도를 속히 저하시키는 작용을 발휘한다.
이 작용에 의하여, 종래의 것에 비교하여 증발기 및 흡수기내의 포화온도가 단시간에서 정상치 6-8℃로 회복하고, 온수부하가 냉수부하에 대하여서 현저하게 큰 경우에 발생기의 가열정지의 반도를 대폭으로 적게하여서 냉수나 냉매의 동결 및 흡수액의 결정을 보다 확실하게 방지할 수 있으며, 또한 온수부하에 대한 온수출력도 안정적으로 얻을 수 있다.
또한, 이 경우에 흡수기축으로 부터 발생기에 되돌려지는 흡수액의 농도가 저하하여 발생기를 순환하는 흡수액의 비등온도의 강하작용도 발휘되기 때문에, 발생기에 있어서 나타나는 열 소비량이 절약되는 효과를 가져오게 되어, 효율이 좋은 온수출력을 얻을 수도 있다.
이와같이된 본 발명은 냉수온도 또는 온수온도에 의한 발생기의 가열량제어등의 용량제어가 되는 냉온수를 동시에 빼낼 수 있는 형식의 흡수 냉온수기에 있어서, 그 용량제어장치에 흡수액의 냉매 블로우장치의 작동을 냉수출구 온도로 제어하는 구성으로한 것이기 때문에, 증발기 및 흡수기내의 포화 증기압 및 포화온도의 과도한 저하를 방지하는 효과로서 냉매나 냉수의 동결방지 효과를 가져오게 하며, 특히, 온수온도로 발생기의 가열량제어를 행하는 온수를 주로 제어할때에 발생기의 가열을 계속한대로 온수부하에 알맞은 온수출력을 안정적으로 얻으면서 냉매 동결 및 냉수동결과 흡수액의 결정의 방지효과를 상기 한 형식의 흡수 냉온수기에 가져오는 것으로서 실용적 가치가 높은 것이다.
또한, 본 발명을 2중효용의 흡수 냉온수기에 적용하는 것에 한정되는 것이 아니며, 한가지 효용의 흡수 냉온수기에 적용할 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 흡수액을 가열하여 흡수액으로 부터 냉매증기를 분리하는 발생기(6)(7)과, 그 발생기로부터 유입한 냉매증기를 냉각하여 액화하는 응축기(5)와, 그 응축기로부터 냉매가 유입하여 냉매의 기화에 의하여 냉각된 냉수를 공급하는 증발기(2)와, 그 증발기로부터 기화한 냉매가 유입함과 동시에 발생기로부터 농도가 상승한 흡수액이 유입하여 흡수액으로 기화한 냉매를 흡수시키는 흡수기(3)를 배관 접속하여 냉매와 흡수액과의 순환로를 형성하되, 발생기로부터 냉매증기가 유입하여 가열된 온수를 공급하는 온수기를 발생기에 부설하여 발생기와 온수기와의 사이에 냉매순환로를 형성한 흡수 냉온수기에 있어서, 증발기(2)와, 흡수기(3)로부터 발생기에 이르는 흡수액 순환로와의 사이에 설치되어 증발기(2)의 냉매액을 흡수액 순환로에 블로우하는 냉매블로우 장치를 구비함과 동시에 발생기의 가열량을 증발기(2)의 냉수출구온도 또는 온수기의 온도출구온도에 의하여 제어하는 제어기와, 증발기(2)의 냉수출구 온도가 하한 설정온도까지 하강한 때에 냉매블로우 장치를 작동하여 증발기(2)의 냉매를 흡수액 순환로로 흐르게 하며, 냉수출구 온도가 설정온도까지 상승한때에 냉매블로우장치의 작동을 정지하는 제어기를 구비한 것을 특징으로 하는 흡수 냉온수기.
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