KR101080308B1

KR101080308B1 - 흡수식 냉동시스템의 흡수기 및 이를 포함하는 공냉식 흡수식 냉동기

Info

Publication number: KR101080308B1
Application number: KR1020110049047A
Authority: KR
Inventors: 송덕용
Original assignee: 주식회사 성지공조기술
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2031-05-24

Abstract

본 발명은 비등점이 서로 다른 냉매와 흡수액을 이용하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기 및 이를 포함하는 공냉식 흡수식 냉동기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 흡수식 냉동시스템을 이루며, 증발기에서 배출된 냉매증기와 재생기에서 배출된 흡수액이 유입되는 분배부 및, 상기 분배부로부터 냉매증기와 흡수액이 함께 유입되며 상기 냉매증기가 공냉되어 상기 흡수액에 흡수되는 본체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기 및 이를 포함하는 공냉식 흡수식 냉동기를 제시한다.

Description

흡수식 냉동시스템의 흡수기 및 이를 포함하는 공냉식 흡수식 냉동기{Generation and air-cooling type absorption refrigerating machine usihg the same}

본 발명은 비등점이 서로 다른 냉매와 흡수액을 이용하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기 및 이를 포함하는 공냉식 흡수식 냉동기에 관한 것이다.

흡수식 냉동기는 증발기에서 증발한 냉매를 압축기로 기계적으로 압축하는 것이 아니라, 흡수액으로의 흡수 및 흡수액으로부터의 방출에 의해 냉동하는 방식이다.

즉, 흡수식 냉동기의 사이클을 살펴보면, 증발기에서 기화한 냉매를 진한 흡수액에 일단 흡수시키고, 냉매가 흡수된 묽은 흡수액을 가열하여 냉매와 흡수액의 비등점의 차이에 의해 고압의 냉매증기를 분리하여, 분리된 고압의 냉매증기를 응축기에서 응축시킨 후 순환시킨다.

이와 같은 흡수식 냉동기의 구성은 증발기 및 응축기를 비롯하여, 흡수기, 재생기, 열교환기, 펌프, 흡수액 가열을 위한 열원, 냉매 라인, 흡수액 라인, 그리고 냉각수 라인, 냉수 라인으로 이루어진다.

그런데, 상술한 바와 같이, 흡수식 냉동기는 냉매, 흡수액, 냉각수, 냉수 등 여러 가지의 전열매체가 사용되기 때문에 그만큼 라인이 많고 복잡하여, 배관 손실이 많고, 펌프, 밸브 등의 구성요소 수가 많으며, 전체적인 라인 설계가 어렵고, 하나의 동체에 모든 구성요소를 일체로 설치하기 어렵다는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 이렇게 구조가 복잡하고, 배관이 복잡한 이유로 제작 비용이 증대되고, 기밀유지가 어려워지는 문제가 발생하여 유지 관리가 어려워지는 등의 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡수식 냉동시스템의 전체 구성요소를 하나의 케이스 안에 조밀하게 설치할 수 있는 흡수식 냉동시스템의 흡수기 및 이를 포함하는 공냉식 흡수식 냉동기를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 흡수식 냉동시스템을 이루며, 증발기에서 배출된 냉매증기와 재생기에서 배출된 흡수액이 유입되는 분배부 및, 상기 분배부로부터 냉매증기와 흡수액이 함께 유입되며 상기 냉매증기가 상기 흡수액에 흡수되며 발생되는 열이 제거되는 본체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기를 제시한다.

상기 분배부는 상기 냉매증기가 유입되는 냉매용 공간부와 상기 흡수액이 유입되는 흡수액용 공간부가 구획 형성된 내부공간을 갖는 분배 헤더 및, 상기 분배 헤더의 냉매 용 공간부의 배출구 측에 구비된 이젝터와, 상기 이젝터를 통해 배출된 냉매증기를 상기 본체부로 안내하며, 상하방향을 따라 복수 구비된 제1분배관과, 상기 분배 헤더의 흡수액 공간부와 상기 각각의 제1분배관을 연결하는 복수의 제2분배관을 포함할 수 있다.

상기 분배 헤더의 흡수액용 공간부의 상측에 상기 흡수액이 유입되는 흡수액 유입구가 형성되며, 상기 분배 헤더의 냉매용 공간부의 상하방향에 따른 중앙 측에 상기 냉매증기가 유입되는 냉매 유입구가 형성될 수 있다.

상기 분배부는 상기 냉매증기가 유입되며 상기 냉매증기가 배출되는 배출구에 이젝터가 구비된 냉매증기 헤더 및, 상기 흡수액이 유입되는 흡수액 헤더와, 상기 냉매증기 헤더와 상기 본체부를 연결하며, 상하방향을 따라 복수 구비된 제1분배관과, 상기 흡수액 헤더와 상기 각각의 제1분배관을 연결하는 복수의 제2분배관을 포함할 수 있다.

상기 흡수액 헤더의 상측부에는 상기 흡수액이 유입되는 흡수액 유입구가 형성되며, 상기 냉매증기 헤더의 상하방향에 따른 중앙 측에는 상기 냉매증기가 유입되는 냉매 유입구가 형성될 수 있다.

상기 제1분배관은 직선관으로 이루어질 수 있다.

상기 본체부는 상기 냉매가 흡수된 흡수액이 배출되는 배출구가 상하방향을 따라 복수 형성되며, 상기 본체부의 배출구를 배출되는 냉매가 흡수된 흡수액이 유입되며, 하측에 배출구가 형성된 배출 헤더를 더 포함할 수 있다.

상기 본체부는 상기 분배부로부터 유입된 냉매증기와 흡수액이 유동되며 공냉 가능토록 형성된 전열관 및, 송풍팬에 의한 공냉이 이루어질 수 있도록 상기 전열관의 외측에 일체로 결합된 다수의 열교환핀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 흡수기의 상측에 일렬로 설치되며, 냉매증기가 공냉되어 응축될 수 있도록 공냉식 열교환기 구조로 이루어진 응축기; 상기 흡수기 및 응축기와 전후방향으로 배치되도록 설치되어 상기 흡수기, 응축기를 향해 전후방향으로 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬; 상기 흡수기 및 응축기의 좌측 또는 우측에 설치되며, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 전열유체와의 열교환에 의해 기화하여 상기 흡수기로 유동될 수 있도록 이루어진 증발기; 상기 증발기의 상측에 일렬로 설치되며, 상기 흡수기에서 냉매가 흡수된 흡수액과 온수의 열교환에 의해 상기 흡수액에 흡수된 냉매가 기화하여 상기 응축기로 유동될 수 있도록 이루어진 재생기; 상기 재생기와 상기 증발기 사이에 일렬로 설치되며, 상기 재생기에서 냉매가 기화된 흡수액과 상기 흡수기에서 냉매가 흡수된 흡수액이 상호 열교환될 수 있도록 이루어진 열교환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 흡수식 냉동기를 제시한다.

상기 흡수기는, 상기 냉매 및 흡수액이 유동되는 전열관 및 상기 전열관에 일체로 결합된 열교환핀을 포함하며, 상기 전열관이 상기 송풍팬에 의해 공기유동방향에 대하여 수직하도록 배치되며 상기 송풍팬과 전후방향으로 배치되는 제1본체부 및 상기 제1본체부의 좌측 또는 우측 끝단으로부터 상기 송풍팬을 향해 전후방향으로 절곡된 구조로 상기 제1본체부와 일체로 이루어진 제2본체부로 이루어지고; 상기 응축기는 상기 흡수기에 대응되도록 이루어질 수 있다. 아울러, 상기 증발기 및 재생기, 열교환기는 상기 흡수기, 응축기를 중심으로 좌우방향을 따라 상기 흡수기, 응축기의 제2본체부 반대쪽에 좌우방향으로 상호 마주보며 상기 흡수기, 응축기의 제2본체부와의 사이에 상기 송풍팬이 배치되도록 설치될 수 있다.

또는, 상기 흡수기는, 상기 냉매 및 흡수액이 유동되는 전열관 및 상기 전열관에 일체로 결합된 열교환핀을 포함하며, 상기 전열관이 상기 송풍팬에 의해 공기유동방향에 대하여 수직하도록 배치되며 상기 송풍팬과 전후방향으로 배치되는 제1본체부 및 상기 제1본체부의 좌측 및 우측 끝단으로부터 상기 송풍팬을 향해 전후방향으로 절곡된 구조로 상기 제1본체부와 일체로 이루어진 제2본체부로 이루어지고; 상기 응축기는 상기 흡수기에 대응되도록 이루어지며; 상기 증발기 및 재생기, 열교환기는 상기 송풍팬을 중심으로 상기 흡수기의 제1본체부 반대쪽에 배치되도록 설치될 수 있다.

상기 증발기 및 재생기, 열교환기는 각각 판형 열교환기 구조로 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

먼저, 흡수기가 공냉식 구조로 이루어짐에 따라, 흡수식 냉동시스템의 전체 구성이 하나의 케이스 안에 조밀하게 설치될 수 있으며 소형으로 설계 가능하다. 그리고, 이에 따라 본 발명에 따른 흡수식 냉동기를 가정용 등의 공기조화기의 실외기로서 사용할 수 있다.

또한, 흡수기의 분배부에 의해 냉매증기가 진한 용액에 효과적으로 혼합된 후, 공냉에 의해 흡수액이 흡수될 수 있다.

또한, 흡수기의 분배부에서 냉매증기가 이젝터에 의해 가속됨으로써, 냉매증기와 진한 용액의 혼합이 보다 효율적으로 이루어질 수 있으며, 이젝터가 펌프 역할을 할 수 있기 때문에 펌프 용량이 줄어들거나 펌프가 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템 및 이를 이용한 공기조화시스템의 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템 및 이를 이용한 공기조화시스템의 시스템 구성도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템 및 이를 이용한 공기조화시스템의 시스템 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공냉식 흡수식 냉동기의 구조 평면 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 공냉식 흡수식 냉동기의 구조 정면 구성도.
도 6은 도 4에 도시된 공냉식 흡수식 냉동기의 부분 절개 사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공냉식 흡수식 냉동기의 구조 평면 구성도.
도 8은 도 7에 도시된 공냉식 흡수식 냉동기의 부분 절개 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템의 흡수기의 일 실시 예에 따른 사시도.
도 10은 도 9의 평단면도.
도 11은 본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템의 흡수기의 또 다른 실시 예에 따른 평단면도.
도 12는 본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템의 재생기의 일 실시 예에 따른 사시도.
도 13은 도 12의 측단면도.
도 14는 본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템의 재생기의 또 다른 실시 예에 따른 사시도.
도 15는 도 14의 측단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시 예는 냉매가 흡수식 냉동사이클을 따라 순환될 수 있도록 증발기(100) 및 흡수기(200), 열교환기(300), 재생기(400), 응축기(500)를 포함하는 흡수식 냉동시스템에 관한 것이다. 냉매는 흡수 냉동사이클에 적합한 매체라면 어떠한 것이든 무방하며, 바람직하게는 후술하는 바와 같이 물이 제시될 수 있다.

흡수식 냉동시스템은 기본적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 증발기(100), 흡수기(200), 열교환기(300), 재생기(400), 응축기(500)가 각각 하나씩 구비될 수 있다. 또한, 흡수식 냉동시스템은 도 1에 도시된 바와 같은 사이클을 기본으로 다양한 변형이 가능하다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 증발기(100), 흡수기(200), 열교환기(300), 재생기(400), 응축기(500)를 포함하되 열교환기(300)가 고온 열교환기(300A), 저온 열교환기(300B)로 이루어지며 재생기(400)가 고온 재생기(400A), 저온 재생기(400B)로 이루어질 수 있다. 여기서, 도 2의 미설명부호 '2000'은 배기가스가 흐르는 배기가스 배관이며, '2100'은 가열을 위한 버너이다. 또는, 도 3에 도시된 바와 같이 도 2에 도시된 바와 아울러 보조 재생기(1400), 보조 열교환기(1300), 보조 응축기(1500)가 더 포함될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 변형된 흡수식 냉동시스템의 사이클 작동은 많이 알려진 기술사항이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

참고로, 도 1 내지 도2의 화살표 A는 흡수식 냉동시스템의 냉매의 흐름, 화살표 B는 송풍팬(250,510)에 의한 공기유동, 화살표 C는 온수 또는 스팀, 연소가스, 배기가스, 태양열의 흐름, 화살표 D는 공기조화기의 냉매의 흐름, 화살표 E는 용액의 흐름을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 흡수식 냉동시스템의 각 구성에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 증발기(100)는 응축기(500)에서 응축된 냉매가 전열매체로부터 열을 흡수하여 냉매증기로 기화되는 증발작용이 이루어지는 것으로서, 증발기(100)에서의 냉매와 전열매체의 열교환 방식 등에 따라 다양한 구조로 이루어질 수 있다.

특히, 증발기(100)는 전열매체가 흡수 냉동사이클 외 또 다른 열교환사이클(예컨대, 후술하는 바와 같은 공기조화시스템)의 냉매로 이용되는 경우, 도시된 바와 같이 냉매와 증발기(100)의 전열매체가 각각 유동되면서 상호 열교환될 수 있도록 냉매가 유동되는 냉매유동통로와 전열매체가 유동되는 전열매체 유동통로를 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같은 증발기(100)는 특히 전체적인 구조를 소형으로 조밀(compact)하게 설계할 수 있도록, 판형 열교환기 구조를 취하는 것이 보다 바람직할 수 있다.

흡수기(200)는 물 등의 유체에 의해 열 방출이 이루어질 수 있도록 수냉식으로 이루어질 수 있다. 또는, 도 1 내지 도 8과 아울러 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 흡수기(200)는 상술한 바와 같이 공냉식으로 이루어질 수 있으며, 증발기(100)에서 기화된 냉매증기가 흡수기(200) 주변 공기와의 열교환에 의해 열을 방출하면서 흡수기(200) 내 흡수액에 흡수됨으로써 흡수작용이 이루어질 수 있다. 참고로, 도 6 내지 도 8에 도시된 화살표 AA는 흡수액의 흐름, 화살표 AB는 냉매증기의 흐름이다.

이와 같은 흡수기(200)는 특히 다음과 같이 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.

즉, 흡수기(200)는 증발기(100)에서 배출된 냉매증기와 재생기(400)에서 배출된 흡수액이 유입되는 분배부(220,1220)와, 분배부(220,1220)로부터 냉매증기와 흡수액이 함께 유입되며 냉매증기가 공냉되어 흡수액에 흡수되는 본체부(이하, 설명의 편의를 위해 '흡수기 본체부(210)'라 한다)를 포함할 수 있다.

분배부(220,1220)는 증발기(100)에서 배출된 냉매증기와 재생기(400)에서 배출된 흡수액이 분배부(220,1220)에서 혼합된 후 흡수기 본체부(210)로 유입되게 함으로써, 냉매가 흡수액에 보다 용이하고 균일하게 충분히 흡수될 수 있게 할 수 있다.

이를 위해, 도 11에 도시된 바와 같은 제1안으로서, 분배부(1220)는 냉매증기가 유입되는 냉매용 공간부(1222)와 흡수액이 유입되는 흡수액용 공간부(1224)가 구획 형성된 내부공간을 갖는 분배 헤더(header)(1220)와, 상기 분배 헤더(1220)의 냉매용 공간부(1222)로부터 배출된 냉매증기를 흡수기 본체부(210)로 안내하며 상하방향을 따라 복수 구비된 제1분배관(226)과, 분배 헤더(1220)의 흡수액 공간부와 각각의 제1분배관(226)을 연결하는 복수의 제2분배관(228)을 포함할 수 있다.

분배 헤더(1220)는 위와 같이 제1분배관(226) 및 제2분배관(228)이 상하방향을 따라 복수 구비된 것과 대응하여 유입된 냉매증기와 흡수액을 상하방향으로 용이하게 분배할 수 있도록, 상하방향으로 길게 형성될 수 있다.

분배 헤더(1220)는 공냉을 위한 송풍팬(250,510)에 의한 공기 유동방향을 전후방향이라 할 때, 공냉에 영향을 주지 않도록 흡수기 본체부(210)의 좌,우 측면 중 어느 한쪽에 위치되는 것이 바람직하다. 이때, 분배 헤더(1220)는 냉매용 공간부(1222)와 흡수액용 공간부(1224)가 전후방향으로 나란하도록 형성될 수 있으며, 충분한 공간 확보를 위해 상측에서 봤을 때 대략 타원형을 이루도록 형성될 수 있다.

아울러, 분배 헤더(1220)에는 분배 헤더(1220)의 흡수액용 공간부(1224)의 상측에 흡수액이 유입되는 흡수액 유입구(1224A)가 형성될 수 있다. 따라서, 분배 헤더(1220) 내 흡수액이 흡수액 유입구(1224A)로 역류되지 못하기 때문에, 흡수액의 역류방향 저항이 방지될 수 있어 흡수액의 펌프용량을 줄일 수 있다. 이와 같은 분배 헤더(1220)의 흡수액 유입구(1224A)는 전체적인 배관 설계가 간소하게 이루어질 수 있도록, 분배 헤더(1220)를 중심으로 분배 헤더(1220)의 흡수기 본체부(210) 반대쪽 면에 형성되어 흡수액이 좌우방향을 따라 유입되도록 형성될 수 있다. 이와 아울러 분배 헤더(1220)에는 흡수액이 흡수기 본체부(210)를 향해 배출될 수 있도록, 흡수액 배출구(1224B)가 분배 헤더(1220)의 흡수액 유입구(1224A)와 좌우방향으로 배치될 수 있도록 형성될 수 있다.

또한, 분배 헤더(1220)에는 분배 헤더(1220)의 냉매용 공간부(1222)의 상하방향에 따른 중앙 측에 냉매증기가 유입되는 냉매 유입구(1222A)가 형성될 수 있으며, 이에 따라 냉매증기가 상하방향으로 고르게 분배될 수 있다. 이와 같은 분배 헤더(1220)의 냉매 유입구(1222A) 또한 분배 헤더(1220)의 흡수액 유입구(1224A)와 마찬가지로, 분배 헤더(1220)를 중심으로 분배 헤더(1220)의 흡수기 본체부(210) 반대쪽 면에 형성되어 냉매증기가 좌우방향을 따라 유입되도록 형성될 수 있다. 이와 아울러 분배 헤더(1220)에는 냉매증기가 흡수기 본체부(210)를 향해 배출될 수 있도록, 냉매 배출구(1222B)가 분배 헤더(1220)의 냉매 유입구(1222A)와 좌우방향으로 배치될 수 있도록 형성될 수 있다.

여기서, 분배 헤더(1220)의 냉매 배출구(1222B)에는 이젝터(ejector)(1221)가 구비될 수 있다. 즉, 이젝터(1221)는 오리피스(orifice)와 같이 냉매증기가 유동되는 냉매증기통로가 분배 헤더(1220)의 냉매 배출구(1222B)는 물론, 제1분배관(226)에 비해 상대적으로 작은 크기로 형성된 것으로서, 냉매증기가 이젝터(1221)를 통과하면서 가속되어 고속으로 흡수기 본체부(210)를 향해 유동될 수 있다. 따라서, 이젝터(1221)에 의한 냉매증기의 빠른 유속에 의한 충돌 및 교란으로 인해, 제1분배관(226)에서 냉매증기와 흡수액이 상호 원활하게 충분히 혼합될 수 있다. 또한, 이젝터(1221)에 의해 냉매증기가 흡수기 본체부(210)로 압송될 수 있기 때문에, 이젝터(1221)에 의해 냉매 순환을 위한 펌프 용량을 줄일 수 있거나 또는 이젝터(1221)가 냉매 순환을 위한 펌프 대용이 될 수 있다.

이와 아울러, 제1분배관(226)은 이젝터(1221)에 의해 가속된 냉매증기가 저항을 받지 않고 바로 흡수기 본체부(210)로 유동될 수 있도록 직선관으로 이루어질 수 있다. 여기서, 이젝터(1221)에 의해 가속된 냉매증기의 저항 방지 및 흡수액과 냉매증기의 효율적인 혼합을 위해, 상기한 바와 같이 제2분배관(228)이 제1분배관(226)에 연결됨으로써 흡수액이 냉매 증기를 향해 유동되는 것이 바람직할 수 있다.

이와 같은 이젝터(1221)는 분배 헤더(1220)와 일체로 형성될 수도 있고, 분배 헤더(1220)와 따로 제조된 후 분배 헤더(1220)에 일체로 결합될 수 있다.

또는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 제2안으로서, 분배부(220)는 냉매 유입구(222A)를 통해 냉매증기가 유입되며 냉매증기가 배출되는 냉매 배출구(222B)에 이젝터(221)가 구비된 냉매증기 헤더(222)와, 흡수액이 흡수액 유입구(224A)를 통해 유입되며 흡수액 배출구(224B)를 통해 배출되는 흡수액 헤더(224)와, 냉매증기 헤더(222)와 흡수기 본체부(210)를 연결하며 상하방향을 따라 복수 구비된 제1분배관(226)과, 흡수액 헤더(224)와 각각의 제1분배관(226)을 연결하는 복수의 제2분배관(228)을 포함할 수 있다. 즉, 분배부(220)는 도 8에 도시된 바와 같은 분배부(1220)와 비교하여, 냉매증기 헤더(222)와 흡수액 헤더(224)가 구조적으로 분리될 수 있으며 각각 상측에서 봤을 때 대략 원형으로 이루어질 수 있다.

흡수기 본체부(210)는 공냉이 용이한 구조라면 어떠한 것이든 무방하며, 바람직하게는 핀형 열교환기 구조를 취할 수 있다. 즉, 흡수기 본체부(210)는 분배부(220)로부터 유입된 냉매증기와 흡수액이 함께 유입되어 유동되며 공냉 가능토록 형성된 전열관(212) 및, 공냉이 이루어질 수 있도록 전열관(212)의 외측에 일체로 결합된 다수의 열교환핀(214)을 포함할 수 있다. 이와 같은 흡수기 본체부(210)는 송풍팬(250,510)에 의한 공기유동방향 등에 따라 다양한 형상을 취할 수 있다. 바람직하게는 소정의 공간 내에서 흡수기 본체부(210)의 열교환면적이 보다 넓게 확보될 수 있도록, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 흡수기 본체부(210)는 전열관(212)이 송풍팬(250,510)에 의해 공기유동방향에 대하여 수직하도록 배치될 수 있도록 송풍팬(250,510)과 전후방향으로 배치되는 제1본체부(210A) 및, 전열관(212)이 상기 제1본체부(210A)의 좌측 또는 우측 끝단으로부터 송풍팬(250,510)을 향해 전후방향으로 절곡된 구조를 취할 수 있도록 상기 제1본체부(210A)와 일체로 이루어진 제2본체부(210B)로 이루어질 수 있다. 즉, 흡수기 본체부(210)는 대략 'ㄱ'자 평면 구조를 취할 수 있다. 또는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 흡수기 본체부(210)는 상기한 제1본체부(210A) 및 제1본체부(210A)의 좌측 및 우측 끝단에 각각 일체로 이루어진 상기한 한 쌍의 제2본체부(210B)로 이루어짐으로써, 대략 'ㄷ'자 평면 구조를 취할 수 있다.

여기서, 후술하는 바와 같이 송풍팬(250,510)에 의해 공기유동방향이 전후방향인 경우, 제1본체부(210A)는 전열관(212)이 좌우방향으로 배관 설치되며, 제2본체부(210B)는 전열관(212)이 전후방향으로 배관 설치될 수 있다. 그리고, 제2본체부(210B)는 분배부(220)와 구조적으로 간섭되지 않도록 제1본체부(210A)를 중심으로 분배부(220) 반대쪽에 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 아울러, 송풍팬(250,510)은 흡수기 본체부(210)에서의 공냉이 원활하고 충분히 이루어질 수 있도록 공기를 흡수기 본체부(210)로 강제 송풍시키는 것으로서, 공기유동방향에 따라 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 4 내지 도 6을 참조하여 상술한 바와 같이 송풍팬(250,510)에 의해 전후방향으로 공기가 송풍될 수 있도록, 도시된 바와 같이 송풍팬(250,510)은 전후방향을 축으로 회전되는 축류팬으로 이루어질 수 있다. 또는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 송풍팬(510) 하나가 흡수기 본체부(210)의 제1본체부(210A) 및 한 쌍의 제2본체부(210B) 사이에 상하방향을 회전축으로 하여 회전 가능토록 설치됨으로써 상하방향으로 공기가 송풍될 수 있도록 이루어질 수 있다.

한편, 흡수기 본체부(210)는 상기한 공냉에 의해 냉매가 흡수된 흡수액(이하, 설명의 편의를 위해 '묽은 용액'이라 한다)이 흡수기 본체부(210)로부터 배출되는 배출구(232)가 상하방향을 따라 복수 형성될 수 있다. 그리고, 흡수기 본체부(210)에는 흡수기 본체부(210)의 복수의 배출구(232)로부터 배출되는 묽은 용액 유입되어 하나로 모여지는 배출 헤더(230)가 연결될 수 있다. 배출 헤더(230)는 전체적인 구조적 간소화를 위해, 도시된 바와 같이 분배부(220)와 전후방향으로 나란히 설치될 수 있다. 배출 헤더(230)는 유입된 묽은 용액이 배출되는 배출구(230A)가 하측에 형성될 수 있으며, 이 경우 묽은 용액이 자유 낙하에 의해 배출 헤더(230)로부터 용이하게 배출될 수 있기 때문에 펌프 용량이 줄어들 수 있거나 또는 펌프가 생략될 수 있다.

다음, 열교환기(300)는 흡수기(200)로부터 배출된 상대적으로 낮은 온도의 묽은 용액과 재생기(400)로부터 배출된 상대적으로 높은 온도의 진한 용액이 상호 열교환될 수 있도록 하는 것으로서, 유체 대 유체 열교환이 가능한 구조라면 어떠한 것이든 무방하며, 다만 후술한 재생기(400)와 같이 전체적인 구조의 소형화를 위해서라면 판형 열교환기 구조로 이루어진 것이 바람직할 수 있다.

다음, 도 1 내지 도 8과 아울러 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 재생기(400)는 묽은 용액으로부터 냉매가 기화하여 냉매와 흡수액이 분리되게 하는 것으로서, 냉매를 기화시키기 위한 열원의 종류, 열원과 묽은 용액의 열교환 방식 등에 따라 구조화될 수 있는데, 특히 다음과 같이 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 참고로, 도 12 내지 도 15에서 화살표 GA는 묽은 용액 흐름, 화살표 GB는 진한용액 흐름, 화살표 GC는 냉매증기 흐름, 화살표 GD는 온수 등의 열원매체 흐름이다.

즉, 재생기(400)는 묽은 용액과 상술한 열원인 열원매체(예컨대, 온수, 저온수, 중온수, 스팀, 연소가스, 배기가스, 태양열 등)가 상호 열교환되어 묽은 용액으로부터 냉매가 기화되는 본체부(이하, 설명의 편의를 위해 '재생기 본체부(410)'라 한다)와, 재생기 본체부(410)에서 기화된 냉매와 흡수액이 서로 분리되게 하는 분리부(420)를 포함할 수 있다.

이와 같은 재생기(400)는 분리부(420)가 재생기 본체부(410)의 내,외측 중 어디에 위치되는지에 따라 다음과 같이 두 가지로 실시될 수 있다.

첫째, 제1안으로서 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 분리부(420)가 재생기 본체부(410)의 외측에 위치될 수 있다.

이때, 재생기 본체부(410)는 판형 열교환기처럼, 복수의 판에 의해 묽은 용액이 유동되는 흡수액 통로(410E) 및 열원매체가 유동되는 열원매체 통로(410F)가 각각 형성된 구조를 취할 수 있다. 즉, 재생기 본체부(410)의 복수의 판(412)은 각각 알루미늄과 같은 열교환율이 좋은 소재 및/또는 스테인레스 강과 같은 내식성이 우수한 소재로 이루어질 수 있으며, 상기한 흡수액 통로(410E)와 열원매체 통로(410F) 형성을 위해 일부 또는 전체가 요철면으로 형성될 수 있다. 물론, 재생기 본체부(410)의 흡수액 통로(410E)와 열원매체 통로(410F)는 각각 흡수액, 냉매가 열원매체와 섞이지 않도록 기밀구조로 형성될 수 있다.

특히, 재생기 본체부(410)는 재생기 본체부(410)의 흡수액 통로(410E)는 흡수액(즉, 묽은 용액 상태)이 재생기 본체부(410)의 하측으로 유입되어 재생기 본체부(410)의 상측으로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 재생기 본체부(410)는 하측에 묽은 용액이 흡수액 통로(410E)로 유입되는 묽은 용액 유입구(410A)가 형성되며, 상측에 열원매체와의 열교환에 의해 냉매가 기화되어 분리된 상태의 흡수액(이하, 설명의 편의를 위해 '진한 용액'이라 한다)이 배출되는 진한 용액 배출구(410B)가 형성될 수 있다. 따라서, 재생기 본체부(410)의 하측의 열교환기(300)로부터 용이하게 묽은 용액이 유입될 수 있으며, 재생기 본체부(410)로부터 배출되는 진한 용액이 자유낙하되어 흡수기(200)로 유입될 수 있다. 이때, 재생기 본체부(410)의 묽은 용액 유입구(410A) 및 진한 용액 배출구(410B)는 각각, 유입, 배출이 용이하도록, 복수의 판(412)의 결합방향을 따라 묽은 용액이 유입되고 진한 용액이 배출될 수 있도록 형성될 수 있다. 재생기 본체부(410)의 묽은 용액 유입구(410A)에는 열교환기(300)와 재생기(400)를 연결하는 묽은 용액 배관이 설치되며, 재생기 본체부(410)의 진한 용액 배출구(410B)에는 재생기(400)와 흡수기(200)를 연결하는 흡수액 배관인 진한 용액 배관(700)이 설치될 수 있다.

아울러, 재생기 본체부(410)의 열원매체 통로(410F)는 열원매체가 냉매,흡수액과 반대로 유동될 수 있도록, 열원매체가 재생기 본체부(410)의 상측으로 유입되어 재생기 본체부(410)의 하측으로 배출되도록 형성될 수 있다. 즉, 재생기 본체부(410)의 상측에 온수가 유입되는 온수 유입구(410C)가 형성되며, 재생기 본체부(410)의 하측에 온수가 배출되는 온수 배출구(410D)가 형성될 수 있다. 재생기 본체부(410)의 온수 유입구(410C)와 온수 배출구(410D)는 유입, 배출이 용이하도록, 복수의 판(412)의 결합방향을 따라 온수가 유입, 배출될 수 있도록 형성될 수 있다. 재생기 본체부(410)의 온수 유입구(410C)와 온수 배출구(410D)에는 각각 온수를 안내하는 온수 배관이 설치될 수 있다.

한편, 재생기 본체부(410)는 복수의 판(412)을 사이에 두고 복수의 판(412)과 일체로 결합된 커버(414)를 더 포함할 수 있다. 커버(414)는 다양한 소재로 형성될 수 있으며, 예컨대 복수의 판(412)을 통한 냉매,흡수액과 열원매체 간 열교환이 주변과 단절될 수 있도록 열교환율이 낮은 소재로 이루어질 수 있다.

이와 같이 재생기 본체부(410)는 특히 판형 열교환기와 같은 구조로 이루어짐에 따라, 냉매가 흡수된 흡수액이 산포되지 않고 좁고 긴 흡수액 통로(410E)를 따라 유동되면서 열원매체인 온수가 열교환되기 때문에, 묽은 용액이 전체적으로 고르게 순차적으로 온수와 열교환될 수 있기 때문에 소량의 묽은 용액만으로도 응축기에 공급될 냉매증기가 충분히 재생될 수 있다. 따라서, 냉매 및 흡수액의 용량을 줄일 수 있고, 재생기 본체부(410)를 소형화할 수 있으며, 묽은 용액과 온수의 열교환율이 매우 우수하다.

그리고, 분리부(420)는 특히, 재생기 본체부(410)의 외측에 설치되어 흡수액 통로(410E)의 배출부 측, 즉 진한 용액 배관(700)에 연결된 분리 챔버(422)와, 분리 챔버(422)의 내부에 설치되어 분리 챔버(422)의 내부 공간을 분리하는 분리판(424)을 포함할 수 있다.

분리 챔버(422)는 분리판(424)이 설치되는 소정의 내부공간(422A)을 가지며, 가열된 냉매증기가 끓어 올라가려는 특성을 이용하여 냉매증기와 진한 용액이 중력에 의해 자연적으로 상하 분리될 수 있도록 상하방향으로 긴 통 구조로 이루어질 수 있다. 그리고, 분리 챔버(422)는 재생기 본체부(410)로부터 배출되는 기화된 냉매, 즉 냉매증기와 진한 용액이 유입될 수 있도록 하측에 진한 용액 배관(700)이 연결되는 진한 용액 배관 연결구(422B,422C)가 형성되고, 진한 용액 배관보다 높은 곳에 위치된 상측에 분리판(424)에 의해 진한 용액과 분리된 냉매증기가 배출되는 냉매 배출구(422D)가 형성될 수 있다. 이때, 진한 용액 배관(700)은 분리 챔버(422)를 중심으로 둘로 분할된 구조를 취할 수도 있고, 분리 챔버(422)를 관통하도록 형성되되 분리 챔버(422) 측 부분에 분리 챔버(422)의 내부공간(422A)과 연통될 수 있도록 홈이나 홀이 형성될 수 있다.

분리판(424)은 분리 챔버(422)의 내부공간(422A)을 상하방향으로 흡수액 통로(410E)의 배출부 측과 냉매 배출구(422D) 측을 구획토록 설치되며, 냉매증기가 통과할 수 있도록 형성될 수 있다.

이와 같은 분리판(424)은 분리 챔버(422)의 내부공간(422A)을 구획토록 얇은 두께로 이루어지며 냉매증기가 통고할 수 있도록 다수의 홀이 형성될 수 있다. 분리판(424)의 다수의 홀은 냉매증기는 통과시키되, 냉매증기와 함께 끓어 오르는 진한 용액을 막을 수 있도록 미세하게 형성될 수 있다.

또는, 분리판(424)은 상하방향을 따라 냉매증기가 통과하는 통로가 미로와 같이 구불구불하게 형성될 수 있으며, 미로와 같은 통로 형성이 가능토록 통과 같이 소정 두께로 이루어질 수 있다.

또는, 분리판(424)은 다공성 소재에 의해 이루어질 수 있다. 특히, 다공성 소재는 냉매증기 중의 수분을 제거할 수 있도록 데미스터(demister)로 이루어질 수 있다.

둘째, 제2안으로서 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 재생기 본체부(410)는 상기한 제1안의 재생기 본체부(410)와 기본적으로 유사하게 이루어질 수 있으며, 다만 재생기 본체부(410)의 내부에 분리부(420)가 일체로 이루어질 수 있도록 재생기 본체부(410)를 이루는 복수의 판(412)에 의해 재생기 본체부(410)의 내부에 챔버 공간(410G)이 형성될 수 있다.

이때, 재생기 본체부(410)의 챔버 공간(410G) 자체가 분리 챔버(422)를 이룰 수도 있고, 재생기 본체부(410)의 챔버 공간(410G)에 분리 챔버(422)가 일체로 설치될 수 있다. 이때, 분리부(420)로 인한 재생기 본체부(410)의 재생 면적이 줄어들지 않도록, 재생기 본체부(410)는 상측부 일측이 타측보다 상측으로 돌출되도록 형성되며, 이와 같이 돌출된 재생기 본체부(410)의 상측부 일측에 분리부(420)가 구비될 수 있다.

다음, 응축기(500)는 상술한 바와 같이 흡수기(200)와 함께 수냉식으로 이루어질 수 있으며, 또는 도시된 바와 같이 송풍팬(250,510)에 의해 강제 송풍되는 공기에 의한 공냉식의 핀형 열교환기 구조로 이루어질 수 있다. 특히, 응축기(500)는 상술한 흡수기(200)에 대응되도록 제1본체부(500A)와 제2본체부(500B)에 의해 대략 'ㄱ'자 또는 'ㄷ'자 구조로 이루어질 수 있다.

위와 같이 본 발명은 흡수식 냉동시스템의 하나로서, 특히 증발기(100) 및 열교환기(300)가 각각 판형 열교환기 구조로 이루어짐과 아울러 흡수기(200) 및 응축기(500)가 공냉식 열교환기 구조로 이루어지며 재생기(400)가 판형 열교환기 구조로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있는 공냉식 흡수식 냉동시스템에 관한 것으로서, 특히 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 다음과 같은 레이아웃(lay-out)을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템의 외관인 케이스(12)는 상기한 공냉식 흡수식 냉동기를 이루어는 구성요소(즉, 증발기(100) 및 흡수기(200), 열교환기(300), 재생기(400), 응축기(500) 등)가 일체로 설치될 수 있도록 소정의 내부공간(12A)을 가지며, 후술하는 바와 같이 전후방향으로 공기가 강제로 송풍될 수 있도록 전,후면에 각각 공기가 송풍되는 송풍홀(12B,12C)이 복수 형성될 수 있다.

흡수기(200)는 상대적으로 케이스(12)의 내부공간(12A)의 하측에 설치되며 흡수기(200)의 상측에 상하방향을 따라 일렬로 배치될 수 있도록 응축기(500)가 설치됨과 아울러, 흡수기(200), 응축기(500)를 향해 전후방향으로 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬(250,510)이 흡수기(200) 및 응축기(500)와 전후방향으로 배치되도록 설치될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 도시된 바와 같이, 송풍팬(250,510)이 흡수기(200) 및 응축기(500)의 전방에 설치되며, 이에 따라 흡수기(200) 및 응축기(500)가 케이스(12)의 내부공간(12A)의 후방에 설치된 것으로 한정하여 설명한다.

그리고, 흡수기(200) 및 응축기(500)의 좌측 또는 우측에 배치될 수 있도록 증발기(100)가 설치되며, 증발기(100)의 상측에 상하방향을 따라 일렬로 배치될 수 있도록 재생기(400)가 설치되고, 재생기(400)와 증발기(100) 사이에 상하방향을 따라 일렬로 배치될 수 있도록 열교환기(300)가 설치될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 도시된 바와 같이, 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)가 흡수기(200) 및 응축기(500)의 좌측에 설치된 것으로 한정하여 설명한다.

따라서, 본 발명은 흡수식 냉동사이클의 전체 구성요소가 흡수식 냉동사이클의 흐름을 따라 하나의 케이스(12) 안에 상호 유기적으로 조밀하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 흡수식 냉동기의 소형화가 가능하다. 흡수식 냉동기의 제품 운반 및 설치, 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있다. 각 구성요소 사이의 배관 설계가 복잡하지 않고 간소하게 짧게 이루어질 수 있으며, 하여 배관손실이 방지될 수 있고, 배관에 따른 제조비용이 줄어들 수 있으며, 펌프 용량이 줄어들 수 있다.

또한, 응축기(500)가 증발기(100)보다 높은 위치에 설치됨으로써 응축기(500)에서 기화된 냉매증기가 자유낙하에 의해 증발기(100)로 유동될 수 있고, 재생기(400)가 증발기(100)보다 높은 위치에 설치됨에 따라 재생기(400)에서 재생된 진한 용액이 자유낙하에 의해 증발기(100)로 유동될 수 있다.

나아가, 상술한 바와 같이 흡수기(200)와 응축기(500)가 각각 대략 'ㄱ'자 구조로 이루어지며, 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)가 흡수기(200), 응축기(500)를 중심으로 좌우방향을 따라 흡수기(200), 응축기(500)의 제2본체부(210B) 반대쪽에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 흡수기(200), 응축기(500)의 제2본체부(210B,500B)가 흡수기(200), 응축기(500)의 제1본체부(210A,500A) 우측 끝단에 일체로 이루어지며, 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)가 흡수기(200), 응축기(500)의 좌측에 설치될 수 있다. 따라서, 흡수기(200), 응축기(500)가 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)와 구조적으로 간섭되지 않으면서 최대한 넓은 열교환 면적을 가질 수 있도록 상술한 바와 같이 대략 'ㄱ'자 구조를 취할 수 있으며, 이는 아울러 케이스(12)의 내부공간이 빈틈없이 효율적으로 공간 활용될 수 있다는 이점이 될 수 있다. 또한, 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)가 흡수기(200), 응축기(500) 옆에 조밀하게 설치되되, 송풍팬(250,510)에 의해 공냉의 영향에서 벗어날 수 있다. 또한, 송풍팬(250,510)이 좌우방향을 따라 가운데 배치되도록 설치됨으로써, 송풍팬(250,510)에 의해 공기유동이 증발기(100) 및 재생기(400), 흡수기(200)에 의해 방해받지 않으며, 케이스(12)의 내부공간이 빈틈없이 효율적으로 공간 활용될 수 있다.

특히, 도시된 바와 같이, 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)는 좌우방향을 따라 흡수기(200), 응축기(500)의 제2본체부(210B,500B)와 마주보도록 설치되는 것이 보다 유리할 수 있다. 즉, 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)는 판형 열교환기의 복수의 판의 배열방향이 좌우방향이 될 수 있도록 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 흡수식 냉동기는 보다 조밀하게 이루어질 수 있으며, 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)가 송풍팬(250,510)에 의해 공기의 영향으로부터 벗어날 수 있다.

또는, 본 발명은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 다음과 같은 레이아웃(lay-out)을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동시스템의 외관인 케이스(12)는 상하방향으로 공기가 강제로 송풍될 수 있도록 후면 및 좌,우측면, 그리고 상면에 각각 공기가 송풍되는 송풍홀이 복수 형성될 수 있다. 흡수기(200) 및 응축기(500)는 상술한 바와 같이 대략 'ㄷ'자 구조로 이루어져 상하 배치될 수 있다. 송풍팬(510)는 흡수기(200) 및 응축기(500)의 제1본체부와 제2본체부 사이에서 상하방향을 회전축으로 하여 회전되면서 상하방향으로 공기를 강제 송풍시키도록 설치될 수 있다. 증발기(100) 및 재생기(400), 열교환기(300)는 각각, 전후방향으로 송풍팬(510)를 중심으로 흡수기(200) 및 응축기(500)의 제1본체부 반대쪽에 설치될 수 있다.

한편, 위와 같이 본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동기가 하나의 케이스(12) 안에 조밀하게 설치될 수 있으며 소형으로 설계 가능하기 때문에, 다음과 같이 가정용 등의 공기조화기로서 용이하게 시스템을 이룰 수 있다.

공기조화기는 증발, 압축, 응축, 팽창 과정으로 이루어진 공기조화사이클에 의해 공기조화를 하기 위한 것이다. 이와 같은 공기조화기는, 구조적으로 크게 실내에 설치되거나 실내와 통풍구를 통해 연결된 실내기(20) 및 실내기(20)와 함께 공기조화사이클을 이룰 수 있도록 실내기(20)와 연결되는 실외기(10)로 이루어질 수 있다.

이와 같은 공기조화기의 실외기(10)가 본 발명에 따른 공냉식 흡수식 냉동기로 이루어질 수 있다. 즉, 공기조화기의 실외기(10)는 기본적으로 공기조화기용 냉매를 응축시키는 응축작용이 이루어지는 곳인데, 공기조화기의 냉매(즉, 상술한 흡수식 냉동시스템의 증발기(100)의 전열매체)가 흡수식 냉동기의 증발기(100)에서 흡수식 냉동기의 냉매와의 열교환에 의해 흡수식 냉매로 열을 방출하여 응축될 수 있기 때문에 본 발명에 따른 흡수식 냉동기의 증발기(100)가 공기조화기의 응축기가 될 수 있다.

특히, 공기조화기의 실외기(10)로서 본 발명에 따른 흡수식 냉동기가 공기조화기의 실외기(10)로 설치될 경우, 상기한 바와 같이 증발, 압축, 응축, 팽창 과정으로 이루어진 공기조화사이클에 의한 일반적인 가정용 에어컨보다 열용량이 월등히 크기 때문에, 본 발명에 따른 흡수식 냉동기는 실내의 천정 등에 설치된 실내기(20) 복수 개가 하나의 실외기(10)에 함께 일체로 연결되는 멀티형 공기조화기로 매우 유용할 수 있다.

또한, 가정용 등의 경우, 공기조화기의 실내기(20)는 기본적으로 실내 공기가 공기조화기의 냉매와의 열교환에 의해 냉각되어 실내를 냉방할 수 있도록 공냉식 열교환기 구조로 이루어진 증발기(24)를 포함하는데, 상술한 바와 같이 공기조화기의 실외기(10)로서 본 발명에 따른 흡수식 냉동기의 열용량이 크기 때문에 공기조화기의 냉매로서 물 대신 보편적으로 에어컨의 냉매로서 많이 이용되는 R-410A 등의 대체 냉매가 이용될 수 있다.

공기조화기의 냉매로서 물 대신 R-410A 등의 대체 냉매가 이용될 경우, 대체 냉매가 물보다 열용량이 크기 때문에 물에 비해 소량으로도 충분히 사이클을 구현할 수 있으므로 공기조화기의 냉매 배관 구경이 줄어들 수 있으며, 냉매 배관 구경이 줄어듦에 따라 펌프 용량 또한 줄어들 수 있다. 또한, 공기조화기의 실내기(20)가 천정 등에 설치되는 경우, 물과 비교하여 대체 냉매는 증발이 용이하기 때문에 누수되더라도 실내에 누수 흔적이 남지 않는다. 또한, 물과 비교하여 대체 냉매는 동파 발생을 염려할 필요가 없다.

한편, 공기조화기의 팽창밸브(22) 및 압축기(미도시)는 실외기(10)와 실내기(20) 중 어디든 설치될 수 있으며, 또는 실외기(10)와 실내기(20)와 별도로 단독으로 설치될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10; 실외기 20; 실내기
100; 증발기 200; 흡수기
210; 흡수기 본체부 220; 분배부
300; 열교환기 400; 재생기
410; 재생기 본체부 420; 분리부
500; 응축기

Claims

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흡수식 냉동시스템을 이루며, 증발기에서 배출된 냉매증기와 재생기에서 배출된 흡수액이 유입되는 분배부 및 상기 분배부로부터 냉매증기와 흡수액이 함께 유입되며 상기 냉매증기가 상기 흡수액에 흡수되며 발생되는 열이 제거되는 본체부를 포함하며;
상기 분배부는 상기 냉매증기가 유입되는 냉매용 공간부와 상기 흡수액이 유입되는 흡수액용 공간부가 구획 형성된 내부공간을 갖는 분배 헤더 및, 상기 분배 헤더의 냉매 용 공간부의 배출구 측에 구비된 이젝터와, 상기 이젝터를 통해 배출된 냉매증기를 상기 본체부로 안내하며, 상하방향을 따라 복수 구비된 제1분배관과, 상기 분배 헤더의 흡수액 공간부와 상기 각각의 제1분배관을 연결하는 복수의 제2분배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기.
청구항 2에 있어서,
상기 분배 헤더의 흡수액용 공간부의 상측에 상기 흡수액이 유입되는 흡수액 유입구가 형성되며, 상기 분배 헤더의 냉매용 공간부의 상하방향에 따른 중앙 측에 상기 냉매증기가 유입되는 냉매 유입구가 형성된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기.
흡수식 냉동시스템을 이루며, 증발기에서 배출된 냉매증기와 재생기에서 배출된 흡수액이 유입되는 분배부 및 상기 분배부로부터 냉매증기와 흡수액이 함께 유입되며 상기 냉매증기가 상기 흡수액에 흡수되며 발생되는 열이 제거되는 본체부를 포함하며;
상기 분배부는 상기 냉매증기가 유입되며 상기 냉매증기가 배출되는 배출구에 이젝터가 구비된 냉매증기 헤더 및, 상기 흡수액이 유입되는 흡수액 헤더와, 상기 냉매증기 헤더와 상기 본체부를 연결하며, 상하방향을 따라 복수 구비된 제1분배관과, 상기 흡수액 헤더와 상기 각각의 제1분배관을 연결하는 복수의 제2분배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기.
청구항 4에 있어서,
상기 흡수액 헤더의 상측부에는 상기 흡수액이 유입되는 흡수액 유입구가 형성되며,
상기 냉매증기 헤더의 상하방향에 따른 중앙 측에는 상기 냉매증기가 유입되는 냉매 유입구가 형성된 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1분배관은 직선관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부는 상기 냉매가 흡수된 흡수액이 배출되는 배출구가 상하방향을 따라 복수 형성되며,
상기 본체부의 배출구를 배출되는 냉매가 흡수된 흡수액이 유입되며, 하측에 배출구가 형성된 배출 헤더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부는 상기 분배부로부터 유입된 냉매증기와 흡수액이 유동되며 공냉 가능토록 형성된 전열관 및, 송풍팬에 의한 공냉이 이루어질 수 있도록 상기 전열관의 외측에 일체로 결합된 다수의 열교환핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동시스템의 흡수기.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 흡수기;
상기 흡수기의 상측에 일렬로 설치되며, 냉매증기가 공냉되어 응축될 수 있도록 공냉식 열교환기 구조로 이루어진 응축기;
상기 흡수기 및 응축기와 전후방향으로 배치되도록 설치되어 상기 흡수기, 응축기를 향해 전후방향으로 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬;
상기 흡수기 및 응축기의 좌측 또는 우측에 설치되며, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 전열유체와의 열교환에 의해 기화하여 상기 흡수기로 유동될 수 있도록 이루어진 증발기;
상기 증발기의 상측에 일렬로 설치되며, 상기 흡수기에서 냉매가 흡수된 흡수액과 온수의 열교환에 의해 상기 흡수액에 흡수된 냉매가 기화하여 상기 응축기로 유동될 수 있도록 이루어진 재생기;
상기 재생기와 상기 증발기 사이에 일렬로 설치되며, 상기 재생기에서 냉매가 기화된 흡수액과 상기 흡수기에서 냉매가 흡수된 흡수액이 상호 열교환될 수 있도록 이루어진 열교환기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 흡수식 냉동기.
청구항 9에 있어서,
상기 흡수기는, 상기 냉매 및 흡수액이 유동되는 전열관 및 상기 전열관에 일체로 결합된 열교환핀을 포함하며, 상기 전열관이 상기 송풍팬에 의해 공기유동방향에 대하여 수직하도록 배치되며 상기 송풍팬과 전후방향으로 배치되는 제1본체부 및 상기 제1본체부의 좌측 또는 우측 끝단으로부터 상기 송풍팬을 향해 전후방향으로 절곡된 구조로 상기 제1본체부와 일체로 이루어진 제2본체부로 이루어지고;
상기 응축기는 상기 흡수기에 대응되도록 이루어지며;
상기 증발기 및 재생기, 열교환기는 상기 흡수기, 응축기를 중심으로 좌우방향을 따라 상기 흡수기, 응축기의 제2본체부 반대쪽에 좌우방향으로 상호 마주보며 상기 흡수기, 응축기의 제2본체부와의 사이에 상기 송풍팬이 배치되도록 설치된 것을 특징으로 하는 공냉식 흡수식 냉동기.
청구항 9에 있어서,
상기 흡수기는, 상기 냉매 및 흡수액이 유동되는 전열관 및 상기 전열관에 일체로 결합된 열교환핀을 포함하며, 상기 전열관이 상기 송풍팬에 의해 공기유동방향에 대하여 수직하도록 배치되며 상기 송풍팬과 전후방향으로 배치되는 제1본체부 및 상기 제1본체부의 좌측 및 우측 끝단으로부터 상기 송풍팬을 향해 전후방향으로 절곡된 구조로 상기 제1본체부와 일체로 이루어진 제2본체부로 이루어지고;
상기 응축기는 상기 흡수기에 대응되도록 이루어지며;
상기 증발기 및 재생기, 열교환기는 상기 송풍팬을 중심으로 상기 흡수기의 제1본체부 반대쪽에 배치되도록 설치된 것을 특징으로 하는 공냉식 흡수식 냉동기.
청구항 10에 있어서,
상기 증발기 및 재생기, 열교환기는 각각 판형 열교환기 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 공냉식 흡수식 냉동기.