JP3086545B2 - アンモニア吸収冷凍機の安全装置 - Google Patents

アンモニア吸収冷凍機の安全装置

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JP3086545B2 JP04269340A JP26934092A JP3086545B2 JP 3086545 B2 JP3086545 B2 JP 3086545B2 JP 04269340 A JP04269340 A JP 04269340A JP 26934092 A JP26934092 A JP 26934092A JP 3086545 B2 JP3086545 B2 JP 3086545B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水溶液から蒸発するア
ンモニアを冷媒として使用する、いわゆるアンモニア吸
収冷凍機の安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アンモニアを冷媒として使用する吸収式
冷凍機は、従来から各方面で広範に使用されているが、
近年ではフロンの代替冷媒としても注目され、各方面で
現在も広く検討されている。
【0003】ところで、アンモニアはその強い毒性と可
燃性から、周知のように大気への漏洩は厳しく制限され
ており、使用に際しては常に高い安全性が要求される。
【0004】しかし、この種の安全装置としては、例え
ば図4に示したような、室内熱交換器1・室外熱交換器
2・冷水熱交換器3・温水熱交換器4・吸収器5・冷媒
蒸気発生器(以下、単に発生器と記す)6・八方弁7を
配管接続して構成するアンモニア吸収冷凍機の、室内熱
交換器1・室外熱交換器2を除く冷凍機を単に薄鉄板な
どからなる密閉容器8で囲うものが一般的であり、アン
モニアの漏洩に対する特別な対策は講じられていなかっ
た。
【0005】但し、配管部や熱交換器からの漏洩を防止
するため、漏洩検査を厳重に実施したり、冷凍システム
全体を別棟に設置するなどの消極的対応は行われてい
た。
【0006】なお、符号P1・P2・P3は循環用のポ
ンプ、V1・V2は減圧弁、V3・V4は安全弁、T1
・T2・T3・T4・T5は温度センサ、SW1・SW
2は圧力スイッチである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の安全
対策では何れもアンモニアの大気中への漏洩を完全には
防止することができなかったので、この点の解決が課題
となっていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来技
術の課題を解決するためになされたもので、所定圧力以
上で開口する安全弁と、該安全弁の下流側に設けた排気
通路と、該排気通路に設置したアンモニア処理剤とから
構成する安全手段を、アンモニア吸収冷凍機の冷凍機を
囲う密閉容器に、前記安全弁を介して連通可能に設置し
たことを特徴とするアンモニア吸収冷凍機の安全装置
と、
【0009】所定圧力以上で開口する安全弁と、該安全
弁の下流側に設けた排気通路と、該排気通路に設置した
アンモニア分解剤と、該アンモニア分解剤の下流側に設
置した酸化剤若しくは送風手段とから構成する安全手段
を、アンモニア吸収冷凍機の冷凍機を囲う密閉容器に、
前記安全弁を介して連通可能に設置したことを特徴とす
るアンモニア吸収冷凍機の安全装置と、を提供し、前記
従来技術の課題を解決するものである。
【0010】
【作用】密閉容器で囲った冷凍機から、冷媒のアンモニ
アが何らかの原因によって漏洩し圧力が上昇すると、密
閉容器に設置した安全手段の安全弁が開き、アンモニア
を含む圧力の高い気体が安全手段の排気通路に流れ出
て、排気通路に設置してあるアンモニア処理剤により気
中のアンモニアが、
【0011】該処理剤が活性炭などの吸着剤であれば吸
着・除去され、塩化カルシウムや塩化銅などのようにア
ンモニアと反応して錯体を生成する金属塩類やステアリ
ン酸などの固体酸であれば、無害で非可燃性の物質に変
化する。
【0012】また、該処理剤が鉄アルミナ、ニッケルあ
るいは白金アルミナなどのアンモニア分解触媒で、可燃
性の水素ガスを生成する場合には、生成した水素が酸化
剤により酸化されて無害な水となるか、送風手段により
大気中に広く拡散されて爆発の危険が回避される。
【0013】
【実施例】以下、図1と図2に基づいて本発明の実施例
を説明する。なお、符号については、図4に示した装置
と同一の機能を持つ部分には、同一の符号を付した。
【0014】本発明になるアンモニア吸収冷凍機の安全
装置は、薄鉄板製の密閉容器8とこの密閉容器に設置し
た安全手段9から構成されるものであり、
【0015】密閉容器8は図4の場合と同様、アンモニ
ア吸収冷凍機の室内熱交換器1・室外熱交換器2を除
く、冷水熱交換器3・温水熱交換器4・吸収器5・発生
器6・八方弁7を、例えば大気圧のまま密閉状態で収納
してあり、
【0016】安全手段9は、大気より密度の小さいアン
モニアを密閉容器8から取り込み易いように、壁面の最
上部に設置してある。
【0017】図1に例示した安全装置の安全手段9は、
所定の圧力(例えば、ゲージ圧0.3kgf/cm2
以上で破裂して開口するタイプの安全弁91と、この下
流側に設置した排気通路92と、この排気通路に設置し
たアンモニア処理剤としての吸着剤(例えば、活性炭・
活性アルミナなど)93と、排気通路の外周部に設けた
複数の放熱フィン94とから構成されている。
【0018】なお、発生器6で加熱して発生させるアン
モニア蒸気は、通常10kgf/cm2 以上と云った高
圧であるから、配管部に例えば亀裂を生じると、アンモ
ニアガスが大気圧の密閉容器8内に勢い良く吹き出し、
この密閉容器の内圧を上昇させる。
【0019】密閉容器8の内圧が所定の圧力(この場合
は、前記0.3kgf/cm2 )以上に上昇すると、安
全弁91が破裂・開口し、圧力の高い密閉容器8の側か
らアンモニアを含んだ気体が排気通路92に排気され、
この内のアンモニアがアンモニア処理剤である吸着剤9
3によって吸着・除去される。
【0020】このため、吸着剤93が設置された排気通
路92を通って大気中に排気される気体にはアンモニア
が含まれておらず、実質的に空気と同一成分になってい
るので、人体などに害を与えることがないし、火災が起
こる危険もない。また、密閉容器8内の圧力は、異常に
上昇することがなく次第に低下する。
【0021】また、排気通路92の外周部には放熱フィ
ン94が多数設けてあるので、吸着剤93がアンモニア
を吸着する際に大きな発熱があっても、この部分が過熱
状態になる懸念がない。
【0022】なお、排気通路92の安全弁91に対向す
る側の端部に、安全弁の動作圧力より低い圧力で開口す
る保護蓋95を設け、吸着剤93が大気と接触して劣化
するのを防止することも可能である。
【0023】また、吸着剤93に代えて、塩化カルシウ
ムや塩化銅などのように、アンモニアと反応して無害な
錯体を生成する金属塩類や、ステアリン酸などの固体酸
などを、アンモニア処理剤として排気通路92に設置す
ることも可能である。
【0024】図2に例示したアンモニア吸収冷凍機の安
全装置は、図1における安全手段9の前記吸着剤93に
代えて、アンモニアを水素と窒素とに分解することので
きる分解剤(例えば、白金アルミナ触媒など)93aを
排気通路92に設置し、さらにこの下流に酸化剤(例え
ば、パラジウムアルミナなどの水素酸化触媒)96を設
置した装置例である。
【0025】この安全装置のように、酸化剤としてパラ
ジウムアルミナなどの水素酸化触媒を用いた場合には、
水素との反応に使われる酸素を補給するための送風機
(図示せず)を、酸化剤96の上流に接続するのが好ま
しい。
【0026】安全手段9を上記構成とすることにより、
分解剤93aがアンモニアを分解して生じる可燃性の水
素ガスが、酸化剤96により酸化されて水となるので安
全性が極めて高い。そして、残余の気体、すなわち実質
的に空気と同じ成分となった気体が大気中に拡散して行
き、密閉容器8の内圧は次第に低下する。
【0027】また、前記酸化剤96に代えて、分解剤9
3aの下流側に送風用の拡散ポンプ97を設置し、分解
剤93aが分解・生成した可燃性の水素ガスを、該ポン
プ97が送る多量若しくは風速の大きい空気により広い
範囲に拡散させることによっても、水素ガスを微速の状
態で大気中に拡散させるより、安全性を顕著に高めるこ
とができる。
【0028】図2に示した安全装置の場合も、前記機能
を有する保護蓋95を設置し、分解剤93aや酸化剤9
6が大気と接触して劣化するのを防止することができ
る。
【0029】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【0030】例えば、安全弁91は、所定の圧力で確実
に破裂して開口する上記構成とする他、図3に例示した
ようにバネ91aの力により通常は開口部91bを弁板
91cが閉じておき、所定圧以上の圧力が図面右向きに
作用した時、弁板91cが右方向に移動して開口部91
bが開口するような機構とすることも可能である。
【0031】また、アンモニアを分解して生じる可燃性
の水素ガスを酸化する酸化剤としては、実施例に示した
パラジウムアルミナなどの触媒の他、例えば水素と直接
反応して徐々に酸化させるCuO2 などの酸化剤であっ
ても良い。
【0032】また、放熱フィン94は、アンモニアを処
理する際に大きな発熱を伴わない処理剤が選定された時
には、これを設置する必要はない。
【0033】また、安全手段9を、密閉容器8の内側に
設置してコンパクトな構成とすることも可能である。こ
の場合、排気通路92に設置するアンモニア処理剤によ
り、アンモニアが無害で非可燃性の物質になっておれ
ば、密閉容器8の内部に処理した後の気体を放出するこ
ともできるが、アンモニアを分解して可燃性の水素ガス
を生じる時には、大気中に放出できるように、排気通路
92の開口端側を密閉容器8の外部と連通させておく必
要がある。そして、アンモニアを処理する時に生じる反
応熱を冷却する手段としては、放熱フィン94に代えて
水冷などとすることが好ましい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、所定圧力
以上で開口する安全弁と、該安全弁の下流側に設けた排
気通路と、該排気通路に設置したアンモニア処理剤とか
ら構成する安全手段を、アンモニア吸収冷凍機の冷凍機
を囲う密閉容器に、前記安全弁を介して連通可能に設置
したことを特徴とするアンモニア吸収冷凍機の安全装置
であり、
【0035】所定圧力以上で開口する安全弁と、該安全
弁の下流側に設けた排気通路と、該排気通路に設置した
アンモニア分解剤と、該アンモニア分解剤の下流側に設
置した酸化剤若しくは送風手段とから構成する安全手段
を、アンモニア吸収冷凍機の冷凍機を囲う密閉容器に、
前記安全弁を介して連通可能に設置したことを特徴とす
るアンモニア吸収冷凍機の安全装置であるので、
【0036】冷媒の配管などに亀裂が生じることがあっ
ても、冷媒であるアンモニアの大気中への拡散を確実に
防止できる。また、アンモニアを処理する際に大きな反
応熱が生じる時には、安全手段に放熱フィンが設置され
るので、この部分が過熱状態になることもないなど、顕
著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の説明図である。
【図2】他の実施例の説明図である。
【図3】安全弁の説明図である。
【図4】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 室内熱交換器 2 室外熱交換器 3 冷水熱交換器 4 温水熱交換器 5 吸収器 6 (冷媒蒸気)発生器 7 八方弁 8 密閉容器 9 安全手段 91 安全弁 91a バネ 91b 開口部 91c 弁板 92 排気通路 93 吸着剤 93a 分解剤 94 放熱フィン 95 保護蓋 96 酸化剤 97 拡散ポンプ P1・P2・P3 ポンプ T1・T2・T3・T4・T5 温度センサ SW1・SW2 圧力スイッチ V1・V2 減圧弁 V3・V4 安全弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−215447(JP,A) 特開 昭51−80680(JP,A) 特開 平4−342698(JP,A) 特開 昭53−97655(JP,A) 特開 平5−203194(JP,A) 特開 平5−312370(JP,A) 実開 昭63−69967(JP,U) 実開 昭56−153778(JP,U) 実開 平4−27364(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 49/04 F25B 15/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定圧力以上で開口する安全弁と、該安
    全弁の下流側に設けた排気通路と、該排気通路に設置し
    たアンモニア処理剤とから構成する安全手段を、アンモ
    ニア吸収冷凍機の冷凍機を囲う密閉容器に、前記安全弁
    を介して連通可能に設置したことを特徴とするアンモニ
    ア吸収冷凍機の安全装置。
  2. 【請求項2】 所定圧力以上で開口する安全弁と、該安
    全弁の下流側に設けた排気通路と、該排気通路に設置し
    たアンモニア分解剤と、該アンモニア分解剤の下流側に
    設置した酸化剤若しくは送風手段とから構成する安全手
    段を、アンモニア吸収冷凍機の冷凍機を囲う密閉容器
    に、前記安全弁を介して連通可能に設置したことを特徴
    とするアンモニア吸収冷凍機の安全装置。
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JP2015038390A (ja) * 2011-03-30 2015-02-26 パナソニック株式会社 車載用空気調和装置
DE102020130488A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 ECO Holding 1 GmbH Vorrichtung zur Handhabung von Fluid innerhalb eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs

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