JP2008261569A - 吸収式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生成された水蒸気を冷媒溶液に迅速に吸収させて、酸化反応部における酸化処理を適正に行えるようにすることが可能な吸収式冷凍装置を提供する。
【解決手段】溶液ポンプ２３で圧送された冷媒溶液を駆動流体とするエゼクターを用いて発生器Ａもしくは吸収器２から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段Ｂ、器内ガス抽気手段Ｂにて抽気された器内ガスを気液分離部５１にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを気液分離部５１の上方に位置する酸化反応部５２にて酸化処理する水素ガス処理手段Ｃ、及び、発生器Ａから吸収器２に向けて流動する再生済みの冷媒溶液の一部、又は、吸収器２から発生器Ａに向けて流動する吸収済みの冷媒溶液の一部を水蒸気吸収液として、水素ガス処理手段Ｃにおける酸化反応部５２に分岐供給する冷媒溶液供給手段Ｄとを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプ、前記溶液ポンプで圧送された希冷媒溶液を駆動流体とするエゼクターを用いて前記発生器もしくは前記吸収器から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段、及び、前記器内ガス抽気手段にて抽気された器内ガスを気液分離部にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを前記気液分離部の上方に位置する酸化反応部にて酸化処理する水素ガス処理手段が備えられている吸収式冷凍装置に関する。

吸収式冷凍装置では、発生器、凝縮器、蒸発器、並びに、吸収器等の構成材として、一般に鉄やステンレス鋼などの金属が用いられ、また、冷媒と吸収剤との組み合わせとして、水と臭化リチウムとの組み合わせやアンモニアと水との組み合わせ等が用いられるものであり、その機器構成材の鉄やステンレス鋼が冷媒溶液や冷媒液体と反応することで装置内において水素ガスが発生する。この水素ガスは吸収式冷凍装置内においては凝縮することがなく、発生器や吸収器等の気相部に滞留して、低圧が要求される発生器や吸収器の内部圧力が次第に上昇することになるので、吸収式冷凍装置の能力が低下することになる。尚、冷媒と吸収剤の組み合わせとして水と臭化リチウムとの組み合わせが用いられた場合は、臭化リチウム水溶液が冷媒溶液に、水が冷媒液体に相当する。

このような吸収式冷凍装置において、従来では、器内ガス抽気手段にて、吸収器から器内ガスを抽気し、抽気した器内ガスを水素ガス処理手段の気液分離部にて冷媒溶液から分離し、分離した器内ガス中の水素ガスを水素ガス処理手段の酸化反応部にて酸化処理して水蒸気を生成し、そして、その酸化反応部にて生成された水蒸気を下方側に流動させて気液分離部において冷媒溶液に吸収させて、装置内で発生した水素ガスを除去するように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
ちなみに、特許文献１においては、下方側部分を気液分離部とし、上方側部分を酸化反応部とする一つの水素ガス処理用の容器が設けられ、そして、酸化反応部が、金属酸化物（例えば、酸化第２銅）を含む酸化処理体を前記容器の上壁部分に設けて構成されるようになっている。

特開２００６−１６２２４３号公報

上述の如く、酸化反応部においては水蒸気が生成されることになるが、酸化反応部における水素分圧を高めて酸化処理を適正に行えるようにするには、生成された水蒸気を気液分離部の冷媒溶液に迅速に吸収させることが望まれるものとなる。
しかしながら、上記従来の如く、酸化反応部にて生成された水蒸気を下方側に流動させて気液分離部の冷媒溶液に吸収させる場合においては、水蒸気の下方側への流動が迅速に行われ難いことに起因して、酸化反応部にて生成された水蒸気を気液分離部の冷媒溶液に迅速に吸収させ難いものであった。
ちなみに、上記従来例の如く、一つの水素ガス処理用の容器を用いて、気液分離部と酸化反応部とを構成する場合において、その容器の下方側に貯留される冷媒溶液の液面の高さを、容器の上壁部分に設置された酸化処理体に充分に近づく高さにすれば、生成された水蒸気を冷媒溶液に迅速に吸収させることができるものとなるが、冷媒溶液の液面の高さが吸収式冷凍装置の運転の状況によって変化しても、酸化処理体が冷媒溶液との接触により損傷することを抑制する必要上、容器に貯留される冷媒溶液の液面が酸化処理体に対して充分に離れて位置するように製作するものであり、生成された水蒸気を冷媒溶液に迅速に吸収させることができないものであった。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、生成された水蒸気を冷媒溶液に迅速に吸収させて、酸化反応部における酸化処理を適正に行えるようにすることが可能な吸収式冷凍装置を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかる吸収式冷凍装置は、冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプ、前記溶液ポンプで圧送された希冷媒溶液を駆動流体とするエゼクターを用いて前記発生器もしくは前記吸収器から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段、及び、前記器内ガス抽気手段にて抽気された器内ガスを気液分離部にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを前記気液分離部の上方に位置する酸化反応部にて酸化処理する水素ガス処理手段が備えられているものであって、その第１特徴構成は、
前記発生器から前記吸収器に向けて流動する再生済みの濃縮冷媒溶液の一部、又は、前記吸収器から前記発生器に向けて流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部を水蒸気吸収液として、前記水素ガス処理手段における前記酸化反応部に分岐供給する冷媒溶液供給手段が設けられている点にある。

すなわち、発生器から吸収器に向けて流動する再生済みの濃縮冷媒溶液の一部、又は、吸収器から発生器に流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部が、水蒸気吸収液として、冷媒溶液供給手段にて酸化反応部に供給されることになり、そして、供給された水蒸気吸収液は、下方側に流動して気液分離部に流れ込むことになる。
このように、酸化反応部には、下方側に流動して気液分離部に流れ込む水蒸気吸収液が存在するから、酸化反応部にて生成された水蒸気が、下方側に流動する水蒸気吸収液に吸収された状態又は下方側に流動する水蒸気吸収液に誘引された状態で下方側に流動されて、気液分離部に流れ込むことになるのであり、結果的に、酸化反応部にて生成された水蒸気が的確に気液分離部の冷媒溶液に迅速に吸収されることになる。そして、酸化反応部にて生成された水蒸気がその酸化反応部から迅速に排出されることによって、酸化反応部の水素分圧を高めて酸化処理を適正に行えるようになるのである。
従って、酸化反応部に水蒸気吸収液を供給することにより、生成された水蒸気を冷媒溶液に迅速に吸収させて、酸化反応部における酸化処理を適正に行えることが可能な吸収式冷凍装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる吸収式冷凍装置の第２特徴構成は、第１特徴構成において、前記水素ガス処理手段が、前記気液分離部としての気液分離用容器と、その気液分離用容器に連絡管にて接続される前記酸化反応部としての酸化反応用容器とを備えるように構成され、前記冷媒溶液供給手段が、前記酸化反応用容器又は前記連絡管における前記酸化反応用容器に近接する管部分に対して前記水蒸気吸収液を供給するように構成されている点にある。

すなわち、気液分離部を気液分離用容器とし、その気液分離用容器に連絡管にて接続される酸化反応部を酸化反応用容器とすることにより、気液分離用容器と酸化反応用容器とを上下に離すことができるため、冷媒溶液の液面の高さが吸収式冷凍装置の運転の状況によって変化しても、酸化処理体を冷媒溶液に接触し難くすることができる。
そして、発生器から吸収器に向けて流動する再生済みの濃縮冷媒溶液の一部、又は、吸収器から発生器に流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部が、水蒸気吸収液として、冷媒溶液供給手段にて酸化反応容器又は連絡管における酸化反応容器に近接する管部分に供給されることになり、そして、供給された水蒸気吸収液は、連絡管を通して下方側に流動して気液分離用容器に流れ込むことになる。
このように、酸化反応容器又は連絡管における酸化反応容器に近接する管部分には、下方側に流動して気液分離部に流れ込む水蒸気吸収液が存在するから、酸化反応用容器にて生成された水蒸気が、下方側に流動する水蒸気吸収液に吸収された状態又は下方側に流動する水蒸気吸収液に誘引された状態で下方側に流動されて、気液分離用容器に流れ込むことになるのであり、結果的に、酸化反応用容器にて生成された水蒸気がその酸化反応用容器から迅速に排出されることによって、酸化反応用容器の水素分圧を高めて酸化処理を適切に行えるようになるのである。
従って、酸化処理体を冷媒溶液に接触し難くすることができ、且つ、生成された水蒸気を冷媒溶液に迅速に吸収させて、酸化反応部における酸化処理を適正に行えることが可能な吸収式冷凍装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる吸収式冷凍装置の第３特徴構成は、第２特徴構成において、前記酸化反応用容器が、水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体を備えた反応容器部分、前記連絡管が接続される水素ガス貯留用容器部分、及び、前記反応容器部分と前記水素ガス貯留用容器部分とを連結する管状部分を備えるように構成され、前記冷媒溶液供給手段が、前記酸化反応用容器における前記反応容器部分又は前記管状部分に対して前記水蒸気吸収液を供給するように構成されている点にある。

すなわち、装置内での水素ガス発生量は吸収式冷凍装置の運転の状況によって変化するが、装置内での水素ガス発生量が酸化部による水素ガス処理量より多いときは、酸化部にて酸化処理しきれない水素ガスを水素ガス貯留用容器部分に貯留しておき、装置内での水素ガス発生量が酸化部による水素ガス処理量より少ないときに、水素ガス貯留用容器部分に貯留された水素ガスを減らすというように、装置内での水素ガス発生量の変化に柔軟に対応することができる。
そして、発生器から吸収器に向けて流動する再生済みの濃縮冷媒溶液の一部、又は、吸収器から発生器に流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部が、水蒸気吸収液として、冷媒溶液供給手段にて反応容器部分又は管状部分に供給されることになり、そして、供給された水蒸気吸収液は、管状部分、水素ガス貯留用容器部分及び連絡管を通して下方側に流動して気液分離部に流れ込むことになる。
このように、反応容器部分又は管状部分には、下方側に流動して気液分離部に流れ込む水蒸気吸収液が存在するから、反応容器部分にて生成された水蒸気が、下方側に流動する水蒸気吸収液に吸収された状態又は下方側に流動する水蒸気吸収液に誘引された状態で下方側に流動されて、気液分離用容器に流れ込むことになるのであり、結果的に、反応容器部分にて生成された水蒸気がその反応容器部分から迅速に排出されることによって、反応容器部分の水素分圧を高めて酸化処理を適切に行えるようになるのである。
従って、装置内での水素ガス発生量の変化に柔軟に対応することができ、且つ、生成された水蒸気を冷媒溶液に迅速に吸収させて、酸化反応部における酸化処理を適正に行えることが可能な吸収式冷凍装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる吸収式冷凍装置の第４特徴構成は、第２又は第３特徴構成において、前記酸化反応用容器が、保温材にて被覆されている点にある。

すなわち、酸化反応用容器を保温材にて被覆することによって酸化反応用容器内を的確に高温に維持できるものとなるから、酸化反応容器内の水素ガスの温度低下を抑えて、酸化反応用容器での水素ガスの酸化処理を促進させることができるものであり、もって、水素ガスの酸化処理を促進させることができる吸収式冷凍装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる吸収式冷凍装置の第５特徴構成は、第２〜第４特徴構成のいずれか１つにおいて、前記連絡管が、保温材にて被覆されている点にある。

すなわち、連絡管を保温材にて被覆することによって連絡管内を高温に維持できるものとなるため、連結管を通して酸化反応用容器に流動する水素ガスの温度低下を抑えて、酸化反応用容器での水素ガスの酸化処理を促進させることができるものであり、もって、水素ガスの酸化処理を促進させることができる吸収式冷凍装置を提供することができるに至った。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は二重効用の吸収式冷凍装置を示し、この吸収式冷凍装置は、冷媒として水を用い、吸収剤として臭化リチウムを用いるものであり、冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器Ａ、発生器Ａからの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器５、前記凝縮器５で得られた冷媒液（冷媒液体に相当）を蒸発させる蒸発器１、前記蒸発器１で発生した冷媒蒸気を前記発生器Ａからの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器２、及び、前記吸収器２から前記発生器Ａに希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプ２３を備えて構成してある。ちなみに、希冷媒溶液や濃縮冷媒溶液等の冷媒溶液は臭化リチウム水溶液であり、以下、吸収液と称する場合がある。また、冷媒蒸気は水蒸気であり、冷媒液は水である。

そして、希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器Ａは、吸収器２からの希冷媒溶液（吸収器２にて冷媒蒸気を吸収した低濃度の冷媒溶液であり、以下、希液と称する場合がある）を加熱して希液から冷媒蒸気を発生させる高温再生器３と、その高温再生器３からの中濃縮冷媒溶液（高温発生器３による冷媒蒸気の発生で中濃度になった冷媒溶液であり、以下、中液と称する場合がある）を高温再生器３からの冷媒蒸気にて加熱して冷媒蒸気を更に発生させる低温再生器４と、高温再生器３で発生した冷媒蒸気から冷媒溶液を分離する分離器２６とを備えて構成しており、吸収器２には、低温再生器４から濃縮冷媒溶液（低温再生器４による冷媒蒸気の発生で高濃度になった冷媒溶液であり、以下、濃液と称する場合がある）を供給するようになっている。

以下、吸収式冷凍装置の各部について説明を加える。
蒸発器１と吸収器２は、容器６を用いて一体的に構成してある。つまり、容器内６を通気自在な状態で仕切り体７にて横方向に仕切り、その容器６内の一方側に、冷媒液を散布する冷媒散布具８と、その冷媒散布具８にて冷媒液が散布される蒸発器コイル９と、冷媒散布具８から散布された冷媒液を溜める蒸発器液溜部１０とを配設して、蒸発器１を構成し、又、容器６内の他方側に、濃液を散布する吸収液散布具１１と、その吸収液散布具１１にて濃液が散布される吸収器コイル１２とを配設すると共に、蒸発器１にて発生した冷媒蒸気を吸収した希液を貯留する吸収器液溜部１３を容器６の底部に形成して、吸収器２を構成してある。

蒸発器液溜部１０には、後述する凝縮器５の凝縮器液溜部１４から冷媒液を冷媒液供給路１５を通じて供給し、その蒸発器液溜部１０の冷媒液を冷媒ポンプ１６により冷媒液循環路１７を通じて冷媒散布具８に圧送するようにしてある。
吸収液散布具１１には、後述する低温再生器４の低温再生器液溜部１８から濃液を濃液路１９を通じて供給するようにしてある。

そして、蒸発器コイル９には冷水取り出し用の冷水路２０を通じて冷水を通流させ、吸収器コイル１２には冷却水路２１を通じて冷却水を通流させている。尚、この冷却水路２１は、吸収器コイル１２、後述する凝縮器５の凝縮器コイル２２の順に冷却水を通流させるように配管してある。

吸収器液溜部１３の希液を溶液ポンプ２３にて希液路２４を通じて高温再生器３に供給し、その高温再生器３において、再生器加熱部としてのガスバーナ２５の燃焼により吸収液を加熱して冷媒蒸気を発生させる。
そして、分離器２６にて高温再生器３で発生した冷媒蒸気から吸収液を分離し、この分離した冷媒蒸気を、冷媒蒸気路２７を通じて、後述する低温再生器４の低温再生器コイル２８に通過させた後、凝縮器５内に供給するようにしてある。

又、図中の２９は、温水取り出し用の温水器であり、この温水器２９は、冷媒蒸気取り出し路３０を通じて高温再生器３から取り出した冷媒蒸気と温水路３１を通流する湯水とを熱交換させて、冷媒蒸気の顕熱と凝縮潜熱により湯水を加熱して、温水路３１を通じて湯を取り出すように構成してある。

低温再生器４と凝縮器５は、容器３２を用いて一体的に構成してある。つまり、容器３２内を通気自在な状態で仕切り体３３にて横方向に仕切り、その容器３２内の一方側に、中液路３４を通じて高温再生器３から中液が供給される前記低温再生器液溜部１８と、冷媒蒸気路２７を通じて高温再生器３から冷媒蒸気が供給される前記低温再生器コイル２８とを設けて、低温再生器４を構成し、又、容器３２内の他方側に、前記凝縮器液溜部１４と、冷却水路２１を通じて冷却水が供給される前記凝縮器コイル２２とを設けて、凝縮器５を構成してある。

そして、低温再生器４において、低温再生器コイル２８を通流する冷媒蒸気にて低温再生器液溜部１８の吸収液を加熱して冷媒蒸気を発生させて吸収液を濃縮し、そのように濃縮した濃液を濃液路１９を通じて吸収器２の吸収液散布具１１に供給するようになっている。
凝縮器５において、冷媒蒸気路２７を通じて高温再生器３から供給される冷媒蒸気、及び、仕切り体３３を通過して低温再生器４から供給される冷媒蒸気を凝縮器コイル２２を通流する冷却水にて冷却して凝縮させて、その冷媒液を凝縮器液溜部１４に溜め、その凝縮器液溜部１４の冷媒液を冷媒液供給路１５を通じて蒸発器１の蒸発器液溜部１０に供給するようになっている。

又、中液路３４を通流する中液により希液路２４を通流する希液を加熱する高温熱交換器３５、及び、濃液路１９を通流する濃液により希液路２４を通流する希液を加熱する低温熱交換器３６を設けてある。

この吸収式冷凍装置は、冷水路２０を通じて冷水を取り出す冷却運転（すなわち、冷凍装置としての冷凍運転）と、温水路３１を通じて温水を取り出す加熱運転とに切り換え自在なように構成してあり、その切換用として、希液路２４に希液路開閉弁３７を、中液路３４に中液路開閉弁３８をそれぞれ設けると共に、冷媒蒸気路２７に、冷媒蒸気路開閉弁３９を分離器２６と低温再生器コイル２８との間、及び、その低温再生器コイル２８と凝縮器５との間のそれぞれに位置させて設けてある。
そして、冷却運転を実行するときは、溶液ポンプ２３及び冷媒ポンプ１６を作動させ、且つ、希液路開閉弁３７、中液路開閉弁３８及び２個の冷媒蒸気路開閉弁３９を全て開弁し、加熱運転を実行するときは、溶液ポンプ２３及び冷媒ポンプ１６を停止させ、且つ、希液路開閉弁３７、中液路開閉弁３８及び２個の冷媒蒸気路開閉弁３９を全て閉弁することになる。

つまり、冷却運転においては、高温再生器３及び低温再生器４にて発生した冷媒蒸気を凝縮器５に供給して、その冷媒蒸気を凝縮器コイル２２の作用により凝縮させて、冷媒液を凝縮器液溜部１４に貯留し、その凝縮器液溜部１４の冷媒液を蒸発器液溜部１０に供給する。そして、その蒸発器液溜部１０の冷媒液を冷媒ポンプ１６により冷媒散布具８から蒸発器１内に散布し、その散布冷媒液を蒸発器コイル９の作用にて蒸発させて、その蒸発による気化熱奪取により、蒸発器コイル９を通流する冷水を冷却して、冷水路２０を通じて冷水を取り出すようになっている。
一方、低温再生器４からの吸収液を吸収液散布具１１から吸収器２内に散布して、その散布吸収液に蒸発器１にて発生した冷媒蒸気を吸収させ、その冷媒蒸気の吸収により濃度が低くなった吸収液を高温再生器３、低温再生器４を順次経由させて通流させて、高温再生器３及び低温再生器４のそれぞれにおいて吸収液から冷媒蒸気を発生させて吸収液を濃縮し、濃縮した吸収液を前述のように吸収液散布具１１から吸収器２内に散布するようになっている。
又、吸収器２にて濃液が冷媒蒸気を吸収することにより生じた吸収熱を吸収器コイル１２を通流する冷却水に与え、凝縮器５にて冷媒蒸気が凝縮することにより発生する凝縮熱を凝縮器コイル２２を通流する冷却水に与えて、吸収熱及び凝縮熱を冷却水を通じて外部に取り出すようになっている。

また、吸収式冷凍装置には、装置内で発生した水素ガスを酸化処理する水素ガス処理装置が備えられており、この水素ガス処理装置は、前記溶液ポンプ２３で圧送された冷媒溶液を駆動流体とするエゼクター４４を用いて前記吸収器２から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段Ｂと、前記器内ガス抽気手段Ｂにて抽気された器内ガスを気液分離部としての気液分離用容器５１にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを前記気液分離用容器５１の上方に位置する酸化反応部としての酸化反応用容器５２にて酸化処理する水素ガス処理手段Ｃと、前記吸収器２から前記発生器Ａに向けて流動する吸収済みの冷媒溶液の一部を水蒸気吸収液として、前記水素ガス処理手段Ｃにおける前記酸化反応用容器５２に分岐供給する冷媒溶液供給手段Ｄとを備えてある。
つまり、吸収式冷凍装置の装置内で発生した水素ガスを含んだ器内ガスを器内ガス抽気手段Ｂにて抽気し、その抽気された器内ガス中の水素ガスを水素ガス処理手段Ｃにより酸化処理することで、水素ガス発生による装置内の圧力上昇（特に、低圧が要求される蒸発器１や吸収器２における器内圧力の上昇）を防止して吸収式冷凍装置の能力低下を防止する。

前記器内ガス抽気手段Ｂは、エゼクター４４を用いて、溶液ポンプ２３にて送出される希液の一部を駆動流体として容器６内における吸収器構成空間、即ち吸収器２に吸引路４６を通じて吸引作用する構成であり、溶液ポンプ２３にて送出される希液の一部を駆動流体として希液分岐路４５にてエゼクター４４に導いて、その希液の高速流動により吸引路４６を通じて吸収器２に吸引作用して、吸収器２の器内ガス（冷媒蒸気及び水素ガスを含む）を吸入し、エゼクター４４から噴出された希液と器内ガスとの混合流体をＵ字状の噴出路４７を通じて気液分離用容器５１内に供給するように構成してある。
ちなみに、上述のように蒸発器１と吸収器２は、容器６内に互いに連通状態に構成してあるので、蒸発器１の器内ガス（冷媒蒸気及び水素ガスを含む）をも、吸引路４６を通じて吸引する。また、噴出路４７には、気液分離用容器５１からエゼクター４４への流体の逆流を阻止するチェックバルブ４８を設けてある。

前記冷媒溶液供給手段Ｄは、気液分離路４５にてエゼクター４４に導かれる駆動流体の一部を水蒸気吸収液として溶液導入配管５８にて酸化反応用容器５２における反応容器部分５２ａに供給するように構成してあり、溶液導入配管５８は、気液分離路４５と反応容器部分５２ａとを接続している。

図２に示すように、前記水素ガス処理手段Ｃは、気液分離用容器５１とこの気液分離用容器５１より上方に位置する酸化反応用容器５２とを酸化反応部として連絡管５３にて接続しており、前記気液分離用容器５１、前記連絡管５３並びに前記酸化反応用容器５２が、保温材５５にて被覆されている。尚、酸化反応部は、酸化反応用容器と連結管５３とで構成されている。
そして、前記酸化反応用容器５２は、水素ガスを酸化させる金属酸化物（この実施形態では酸化第２銅（ＣｕＯ））を含む酸化処理体５４を備えた反応容器部分５２ａ、前記連絡管５３が接続される水素ガス貯留用容器部分５２ｂ、及び、前記反応容器部分５２ａと前記水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを連結する管状部分５２ｃを備えるように構成してある。

気液分離用容器５１は、希液と器内ガスとの混合流体を噴出路４７を通じて気液分離用容器５１内にその底部から供給して、気液分離用容器５１内において希液と不凝縮性の水素ガスとを気液分離状態として、希液を貯留するように構成してある。
又、気液分離用容器５１と吸収器２とをＵ字状の希液戻し路４９にて接続してあり、その希液戻し路４９を通じて、気液分離用容器５１にて水素ガスと分離した希液を吸収器２の吸収器液溜部１３に戻すように構成してある。

酸化反応用容器５２は、気液分離用容器５１より上方に位置するように設けられて、酸化反応用容器５２（水素ガス貯留用容器部分５２ｂ）の底部に連絡管５３が接続されており、気液分離用容器５１にて冷媒溶液から分離された水素ガスを連絡管５３を通じて水素ガス貯留用容器部分５２ｂ内にその底部から流入させて、水素ガスを水素ガス貯留用容器部分５２ｂに貯留するように構成してある。
また、酸化反応用容器５２は、反応容器部分５２ａが水素ガス貯留用容器部分５２ｂより上方に位置するように形成されて、反応容器部分５２ａの底部と水素ガス貯留用容器部分５２ｂの天井部とに管状部分５２ｃが接続されており、水素ガス貯留用容器部分５２ｂに貯留していた水素ガスを管状部分５２ｃを通じて反応容器部分５２ａ内にその底部から流入させて、反応容器部分５２ａにおいて水素ガスを酸化処理体５４にて酸化処理するように構成してある。

酸化反応用容器５２における反応容器部分５２ａには、上記したように酸化処理体５４を備えており、水素ガス貯留用容器部分５２ｂから反応容器部分５２ａに流動してきた水素ガスを酸化処理体５４にて酸化させて凝縮可能な状態（水蒸気）にすることで、装置内の水素ガスを除去するように構成してある。
ちなみに、冷媒溶液供給手段Ｄにて反応容器部分５２ａに供給された水蒸気吸収液は、下方に流動して気液分離用容器５１に流れ込むことになり、酸化処理体５４にて酸化処理されることにより生成された水蒸気は、下方側に流動する水蒸気吸収液に吸収された状態又は下方側に流動する水蒸気吸収液に誘引された状態で下方側に流動されて、気液分利用容器５１内に流れ込むことになる。
また、冷媒溶液供給手段Ｄは、酸化反応用容器５２における反応用部分５２ａに水蒸気吸収液を供給するにあたり、供給した水蒸気吸収液が酸化処理体５４にかかること並びに水蒸気吸収液が酸化反応用容器５２に溜まることがないように少量の水蒸気吸収液を緩やかに供給する構成されている。

図３に示すように、吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置には、前記酸化処理体５４を加熱する加熱手段としての電気ヒータ５６と、前記酸化処理体５４の温度を検出する温度検出手段としての温度検出センサ５７と、前記温度検出センサ５７の検出情報に基づいて前記電気ヒータ５６の作動を制御する加熱制御手段としての制御装置Ｈとを備えてある。
電気ヒータ５６及び温度検出センサ５７は、酸化処理体５４と同様に反応容器部分５２ａに備えられて、電気ヒータ５６により酸化処理体５４を加熱して酸化反応を促進することで効率的に装置内の水素ガスを除去するようにしてあり、前記冷却運転の際、制御装置Ｈが、酸化処理体５４の温度が設定温度に維持されるように電気ヒータ５６の作動を制御するように構成してある。

〔別実施の形態〕
（１） 上記実施の形態では、冷媒溶液供給手段Ｄにて、吸収器２から発生器Ａ（高温再生器３）に向けて流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部を水蒸気吸収液として酸化反応用容器５２に分岐供給するように構成したが、図４に示すように、冷媒溶液供給手段Ｄにて、発生器Ａ（低温再生器４）から吸収器２に向けて流動する再生済みの濃縮冷媒溶液の一部を水蒸気吸収液として酸化反応用容器５２に分岐供給するように構成してもよい。
つまり、低温再生器４から吸収器２に導かれる濃液の一部を水蒸気吸収液として溶液導入配管５８にて酸化反応用容器５２における反応容器部分５２ａに供給するように構成してもよく、この場合の溶液導入配管５８は、濃液路１９と反応容器部分５２ａとを接続する。
また、吸収器２から発生器Ａ（高温再生器３）に向けて流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部として、気液路２４から気液分離路４５に分岐供給されて気液分離路４５にてエゼクター４４に導かれる希液の一部としたが、吸収器２から発生器Ａ（高温再生器３）に向けて流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部として、気液路２４から気液分離路４５に分岐供給されない希液の一部としてもよい。

（２） 上記実施の形態では、冷媒溶液供給手段Ｄを、酸化反応用容器５２における反応容器部分５２ａに対して水蒸気吸収液を供給するように構成したが、図５に示すように、管状部分５２ｃ（における酸化反応容器に近接する管状部）に対して水蒸気吸収液を供給するように構成してもよい。
また、冷媒溶液供給手段Ｄを、酸化反応用容器５２に対して水蒸気吸収液を供給するように構成したが、冷媒溶液供給手段Ｄを、連絡管５３における前記酸化反応用容器５２に近接する管部分に対して水蒸気吸収液を供給するように構成してもよい。

（３） 上記実施の形態では、水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体５４を備えた反応容器部分５２ａ、連絡管５３が接続される水素ガス貯留用容器部分５２ｂ、及び、反応用容器部分５２ａと水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを連結する管状部分５２ｃとを備えて、反応用容器部分５２ａと水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを管状部分５２ｃにて配管接続するように構成したが、図６に示すように、管状部分５２ｃを備えずに反応容器部分５２ａと水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを１つの容器で形成し、その容器の下部を水素ガス貯留用容器部分５２ｂとし、上部を反応容器部分５２ａとしてもよい。
ちなみに、水素ガス貯留用容器部分５２ｂと上部を反応容器部分５２ａとの境界部分は括れさせてダルマ状に形成してもよく、また、図６に示すように、括れさせずに寸胴状に形成してもよい。
ちなみに、管状部分５２ｃを備える場合その長さは適宜変更可能である。

（４） 上記実施の形態では、水素ガス処理手段Ｃを、気液分離部としての気液分離用容器５１と、その気液分離用容器５１に連絡管５３にて接続される酸化反応部としての酸化反応用容器５２とを備えて、気液分離用容器５１と酸化反応用容器５２とを連絡管５３にて配管接続するように構成したが、酸化反応部に連絡管５３を備えずに気液分離部と酸化反応部とを１つの容器で形成し、その容器の下部を気液分離部とし、上部を酸化反応部としてもよい。
また、気液分離部と酸化反応部との境界部分を、括れさせてダルマ状に形成してもよく、また、括れさせずに寸胴状に形成してもよい。
ちなみに、連絡管５３を備える場合その長さは適宜変更可能である。

（５） 上記実施の形態では、器内ガス抽気手段Ｂにて、吸収器２から器内ガスを抽気したが、器内ガス抽気手段Ｂにて、発生器Ａから器内ガスを抽気してもよく、このように発生器Ａから器内ガスを抽気する場合、高温再生器３、低温再生器４又は分離器２６のいずれから器内ガスを抽気してもよい。

（６） 上記実施の形態では、気液分離用容器５１、酸化反応用容器５２及び連絡管５３を保温材５５にて被覆して、水素ガス処理手段Ｃの全体を保温材５５で被覆するように構成したが、気液分離用容器５１、酸化反応用容器５２及び連絡管５３のいずれかを被覆しない等、水素ガス処理手段Ｃを部分的に保温材５５で被覆するように構成してもよい。

吸収式冷凍装置の概略構成図 水素ガス処理手段を示す断面図 金属酸化物を含む酸化処理体及びその支持構造を示す断面図 別実施の形態における吸収式冷凍装置の概略構成図 別実施の形態における水素ガス処理手段を示す断面図 別実施の形態における水素ガス処理手段を示す断面図

符号の説明

１ 蒸発器
２ 吸収器
５ 凝縮器
２３ 溶液ポンプ
５１ 気液分離用容器（気液分離部）
５２ 酸化反応用容器（酸化反応部）
５２ａ 反応容器部分
５２ｂ 水素ガス貯留用容器部分
５２ｃ 管状部分
５３ 連絡管（酸化反応部）
５４ 酸化処理体
５５ 保温材
Ａ 発生器
Ｂ 器内ガス抽気手段
Ｃ 水素ガス処理手段
Ｄ 冷媒溶液供給手段

Claims (5)

1. 冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプ、前記溶液ポンプで圧送された希冷媒溶液を駆動流体とするエゼクターを用いて前記発生器もしくは前記吸収器から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段、及び、前記器内ガス抽気手段にて抽気された器内ガスを気液分離部にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを前記気液分離部の上方に位置する酸化反応部にて酸化処理する水素ガス処理手段が備えられている吸収式冷凍装置であって、
   前記発生器から前記吸収器に向けて流動する再生済みの濃縮冷媒溶液の一部、又は、前記吸収器から前記発生器に向けて流動する吸収済みの希冷媒溶液の一部を水蒸気吸収液として、前記水素ガス処理手段における前記酸化反応部に分岐供給する冷媒溶液供給手段が設けられている吸収式冷凍装置。
2. 前記水素ガス処理手段が、前記気液分離部としての気液分離用容器と、その気液分離用容器に連絡管にて接続される前記酸化反応部としての酸化反応用容器とを備えるように構成され、
   前記冷媒溶液供給手段が、前記酸化反応用容器又は前記連絡管における前記酸化反応用容器に近接する管部分に対して前記水蒸気吸収液を供給するように構成されている請求項１記載の吸収式冷凍装置。
3. 前記酸化反応用容器が、水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体を備えた反応容器部分、前記連絡管が接続される水素ガス貯留用容器部分、及び、前記反応容器部分と前記水素ガス貯留用容器部分とを連結する管状部分を備えるように構成され、
   前記冷媒溶液供給手段が、前記酸化反応用容器における前記反応容器部分又は前記管状部分に対して前記水蒸気吸収液を供給するように構成されている請求項２記載の吸収式冷凍装置。
4. 前記酸化反応用容器が、保温材にて被覆されている請求項２又は３に記載の吸収式冷凍装置。
5. 前記連絡管が、保温材にて被覆されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の吸収式冷凍装置。

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