JP3178678B2 - 吸収冷凍機の水素ガス排出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収冷凍機の水素ガス排出装置に関する。

（ロ）従来の技術 例えば実開昭59−139864号公報には、容器内にヒータ
を収容し、さらに、このヒータにより加熱される２本の
パラジウム管をヒータの上方に収容したパラジウムセル
を不凝縮ガスタンクに設けた吸収冷凍機の不凝縮ガス排
気装置が開示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 吸収冷凍機の冷凍能力の増加に伴い、不凝縮ガスの発
生量が増加するため、水素ガスの排出量を増加させるた
めに一般に不凝縮ガスタンクに設けられるパラジウムセ
ルの個数を増やしていたが、冷凍能力の大きい吸収冷凍
機では、パラジウムの個数が例えば６個、10個と増加
し、不凝縮ガスタンクのパラジウムセルの取り付け作業
は煩雑になると共に、それぞれのパラジウムセルの加熱
器に通電する必要があり、不凝縮ガス抽気装置の運転コ
ストが増加するという問題が発生していた。

本発明はパラジウムセルの取り付け作業の簡略化を図
ると共に、抽気装置の運転コストの低減を図ることを目
的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するために為されたもので
あり、吸収冷凍機内で発生した水素ガスが流入する筒状
の容器と、この容器の中心軸上に設けられた加熱器と、
容器内の中心軸を中心とする同一円上に設けられ加熱器
により加熱される複数のパラジウム管とを備え、複数の
パラジウム管は容器の中心軸に略平行に且つ互いに略等
間隔に配置されることを特徴とする。

また、本発明は吸収冷凍機内で発生した水素ガスが流
入する容器に、パラジウム管及び加熱器取り付け用の開
口を形成し、これら開口の周縁に立ち上がり部を形成し
たことを特徴とする。

（ホ）作用 冷凍能力が大きく不凝縮ガスの発生量の多い吸収冷凍
機には、加熱器の周りに発生量に応じた本数のパラジウ
ム管を備えたパラジウムセルを設ければよく、パラジウ
ムセルを複数取り付ける必要がなくなる。また、それぞ
れが加熱器から略等距離に設けられたパラジウム管は加
熱器からの輻射熱や容器を介して熱伝導により略等しく
加熱され、各パラジウム管から均一に水素ガスが排出さ
れる。

また、複数のパラジウム管が、筒状の容器の中心軸上
に設けられた加熱器を中心とする同一円上に、容器の中
心軸に略平行に且つ互いに略等間隔に配置されるので、
容器内にパラジウム管が均一に位置することとなり、水
素ガスの排出能力が最大限に発揮されると共にパラジウ
ムセルがコンパクトになる。

さらに、容器の開口に形成された立ち上がり部によ
り、容器と加熱器取り付け管及び容器と各パラジウム管
との接触面積が増加し、熱抵抗が小さくなる。

（ヘ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第３図に示したものは二重効用吸収冷凍機であり、冷
媒に水（H₂O）、吸収剤（吸収液）に臭化リチウム（LiB
r）水溶液を使用したものである。第３図において、
（１）はガスバーナ（1B）を備えた高温再生器、（２）
は低温再生器、（３）は凝縮器、（４）は蒸発器、
（５）は吸収器、（６）は低温熱交換器、（７）は高温
熱交換器、（８）ないし（12）は吸収液配管、（15）は
吸収液ポンプ、（16）ないし（18）は冷媒配管、（19）
は冷媒ポンプ、（20）はガスバーナ（1B）に接続された
ガス配管、（21）は加熱量制御弁、（22）は冷水配管で
あり、それぞれは図面に示したように配管接続されてい
る。又、（25）は冷却水配管である。

又、（29）は不凝縮ガスの排気管であり、この排気管
（29）は吸収器（５）とエゼクタ（EJ）との間に設けら
れている。又、（28）は吸収液配管（８）に接続され、
途中にエゼクタ（EJ）が設けられた吸収液管、（37）は
吸収液管（28）が上部から挿入され、下部に不凝縮ガス
の分離室（37A）、上部に抽気用貯室（37B）が形成され
た不凝縮ガスタンクである。さらに、（38）は不凝縮ガ
スタンク（37）と抽気ポンプ（32）との間に接続された
排気管であり、この排気管（38）の途中に電磁弁（自動
弁）（31）が設けられている。又、（40）は吸収液戻り
管である。さらに、Pcは不凝縮ガスのうち水素ガスを排
出するたパラジウムセルであり、このパラジウムセル
（Pc）は不凝縮ガスタンク（37）の上部抽気用貯室（37
B）に設けられている。

上記パラジウムセルについて第１図、及び第２図に基
づいて説明する。（41）は金属製の容器であり、この容
器は皿状の第1,第２部材（42），（43）をそれぞれの開
口のフランジ（42b），（43b）にて溶接して作られる。
そして、容器（41）の略中央には加熱器取り付け用の開
口（45），（46）が形成され、これら開口（45），（4
6）の周縁にはそれぞれ立ち上がり部（45a），（46a）
が形成されている。また、開口（45），（46）から略等
しい距離には開口（45），（46）を挾んでパラジウム管
取り付け用の開口（42A），（42A），（43A），（43A）
が形成され、それぞれの開口の周縁には立ち上がり部
（42a），（42a），（43a），（43a）が形成されてい
る。（44）は加熱器取り付け管であり、この取り付け管
（44）は開口（45），（46）に通され、立ち上がり部
（45a），（46a）に取り付けられている。そして、加熱
器取り付け管（44）には第２図に示したように加熱器
（ヒータ）（47）が加熱器取り付け管（44）に差し込ま
れている。そして、加熱器（47）表面と取り付け管（4
4）内面とは略全面にわたり接触している。さらに、（4
8），（49）はそれぞれ水素ガスを排出するためのパラ
ジウム管であり、これらパラジウム管（48），（49）は
開口（42A），（42A），（43A），（43A）に通され、立
ち上がり部（42a），（43a）…に取り付けられている。
そして、各パラジウム管（48），（49）は立ち上がり部
（42a），（43a）の内面と接触している。

上記吸収冷凍機の運転時、従来の吸収冷凍機と同様に
高温再生器（１）で蒸発した冷媒は低温再生器（２）を
経て凝縮器（３）へ流れ、凝縮器熱交換器（23）を流れ
る水と熱交換して凝縮液化した後冷媒配管（17）を介し
て蒸発器（４）へ流れる。そして、冷媒が冷水配管（2
2）内の水と熱交換して蒸発し、気化熱によって冷水配
管（22）内の水が冷却される。そして、冷水が負荷に循
環して冷房運転が行われる。また、蒸発器（４）で蒸発
した冷媒は吸収器（５）で吸収液に吸収される。そし
て、冷媒を吸収して濃度が薄くなった吸収液が吸収液ポ
ンプ（15）の運転により低温熱交換器（６）、及び高温
熱交換器（７）を経て高温再生器（１）へ送られる。高
温再生器（１）に入った吸収液はバーナ（1B）によって
加熱され、冷媒が蒸発し、中濃度の吸収液が高温熱交換
器（７）を経て低温再生器（２）へ入る。そして、吸収
液は高温再生器（１）から冷媒配管（16）を流れて来た
冷媒蒸気によって加熱され、さらに冷媒が蒸発分離され
濃度が高くなる。濃度が高くなった濃液は低温熱交換器
（６）を経て温度低下して吸収器（５）へ送られ、散布
される。

以上のように吸収冷凍機が運転されているとき、吸収
冷凍機内の不凝縮ガスのうちH₂ガスは抽気用貯室（37
B）から不凝縮ガス管（51）を通りパラジウムセル（P
c）に流れる。パラジウムセル（Pc）では、加熱器（4
7）から熱が加熱器取り付け管（44）へ伝わり、取り付
け管（44）からの輻射熱、及び容器（41）、立ち上がり
部（42a），（43a）を介して伝わってきた熱によりパラ
ジウム管（48），（49）は温度上昇する。そして、パラ
ジウムセル（Pc）に流入した水素ガスは各パラジウム管
（48），（49）を透過して外部へ排出される。

又、不凝縮ガスタンク（37）内の水素ガス以外の不凝
縮ガス（例えば窒素ガス）の圧力が増加し、設定圧力に
なったときには、抽気ポンプ（32）が運転される。そし
て、不凝縮ガスが抽気ポンプ（32）を介して外部へ排出
される。

上記パラジウムセル（Pc）において、冷凍能力が大き
い吸収冷凍機の場合には、それに伴い水素ガスの発生量
が増加する。このため、第１図に破線にて示したように
パラジウム管（52），（53）が加熱器（47）からパラジ
ウム管（48），（49）と同じ距離の位置、即ち加熱器
（47）を中心とする同一円上の位置に設けられる。さら
に、冷凍能力が大きく、水素ガスの発生量が多い吸収冷
凍機の場合には、第４図に示したようにパラジウム管
（48），（49），（54），（55），（56），（57）が加
熱器（47）から等距離の位置に同じ間隔で設けられる。
そして、パラジウムセル（Pc）のパラジウム管が４本、
又は６本の場合にも、加熱器（47）から等距離のそれぞ
れのパラジウム管が吸収冷凍機の運転時、加熱器（47）
からの輻射熱、容器（41）、及び立ち上がり部（42
a），（43a）…を介しての伝わってきた熱より略同様に
加熱され、それぞれのパラジウム管から水素ガスが排出
される。

上記実施例においてパラジウムセル（Pc）のパラジウ
ム管（48），（49），（52），（53），（54），（5
5），（56）、及び（57）がそれぞれ加熱器（47）から
等距離の位置、即ち加熱器（47）を中心とする同一円上
の容器（41）に設けられているため、冷凍能力が大きい
吸収冷凍機には加熱器（47）の回りに例えば４本、又は
６本などの複数のパラジウム管を備えたパラジウムセル
（Pc）を不凝縮ガスタンク（37）に取り付ければ良く、
複数のパラジウムセルを設ける必要がなくなり、取り付
け作業の大幅な簡略化を図ることができる。又、加熱器
（47）から略等距離の位置に設けられたそれぞれのパラ
ジウム管（48），（49），（54），（55），（56），
（57）を、加熱器取り付け管（44）からの輻射熱、及び
立ち上がり部（45a），（46a）、容器（41）、立ち上が
り部（42a），（43a）…を介しての熱伝導により略等し
く加熱することができ、それぞれのパラジウム管からほ
ぼ均一に水素ガスを排出することができ、この結果、パ
ラジウムセル（Pc）の水素ガス排出能力を向上させるこ
とができる。

さらに、容器（41）の略中央に加熱器（47）を設け、
加熱器（47）を中心とする同一円上の位置に各パラジウ
ム管（48）…が設けられているので、パラジウムセル
（Pc）をコンパクトに構成することができる。

又、容器（41）の開口（45），（46），（42A），（4
3A）…にはそれぞれ立ち上がり部（45a），（46a），
（42a），（43a）…が形成され、加熱器取り付け管（4
4）と容器（41）、及び容器（41）と各パラジウム管（4
8），（49）…との接触面積を大きくして容器（41）と
取り付け管（44）、及び容器（41）と各パラジウム管
（48），（49）…との間の熱抵抗の低減を図ることがで
き、水素ガスの透過に必要なパラジウム管温度を得るた
めの加熱器（47）の容量を低減することができる。

尚、上記実施例において、パラジウム管が２本、４
本、６本設けられたパラジウムセルについて説明した
が、パラジウム管が例えば３本、５本、７本、又は８
本、さらにはそれ以上の数のパラジウム管が設けられた
パラジウムセルにおいても、それぞれのパラジウム管を
加熱器から略等距離の位置、即ち、加熱器を中心とする
同一円上の位置に設けることにより同様の作用効果を得
ることができる。

（ト）発明の効果 本発明によれば、冷凍能力が大きく不凝縮ガスの発生
量の多い吸収冷凍機には、加熱器の周りに発生量に応じ
た本数のパラジウム管を備えたパラジウムセルを設けれ
ばよく、パラジウムセルを複数取り付ける必要がなくな
り、取り付け作業の大幅な簡略化を図ることが可能にな
ると共に複数のパラジウム管につき一つの加熱器で事足
り運転コストを低減することができる。また、それぞれ
が加熱器から略等距離に設けられたパラジウム管は加熱
器からの輻射熱や容器を介しての熱伝導により略等しく
加熱され、水素ガスを効率よく排出できる。

また、複数のパラジウム管が、筒状の容器の中心軸上
に設けられた加熱器を中心とする同一円上に、容器の中
心軸に略平行に且つ互いに略等間隔に配置されるので、
容器内にパラジウム管が均一に位置することとなり、水
素ガスの排出能力を最大限に発揮できると共にパラジウ
ムセルのコンパクト化を図ることができる。

さらに、容器のパラジウム管、及び加熱器取り付け用
の開口の周縁に立ち上がり部を形成しているので、加熱
器と容器、及び容器と各パラジウム管との伝熱面積を大
きくし、熱抵抗を小さくすることができ、この結果、水
素ガスの透過に必要なパラジウム管温度を得るための加
熱器容量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
はパラジウムセルの側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図は吸収冷凍機の回路構成図、第４図は他
の実施例を示すパラジウムセルの側面図である。 （Pc）……パラジウムセル（水素ガス排出装置）、（4
1）……容器、（42A），（43A），（45），（46）……
開口、（42a），（43a），（45a），（46a）……立ち上
がり部、（47）……加熱器、（48），（49），（52）な
いし（57）……パラジウム管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾城 稔 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−63048（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−139864（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−48560（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭47−19970（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 43/00 - 49/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸収冷凍機内で発生した水素ガスが流入す
   る筒状の容器と、この容器の中心軸上に設けられた加熱
   器と、前記容器内の前記中心軸を中心とする同一円上に
   設けられ前記加熱器により加熱される複数のパラジウム
   管とを備え、前記複数のパラジウム管は前記中心軸に略
   平行に且つ互いに略等間隔に配置されることを特徴とす
   る吸収冷凍機の水素ガス排出装置。
2. 【請求項２】前記容器に前記パラジウム管及び前記加熱
   器取り付け用の開口を形成し、これら開口の周縁に立ち
   上がり部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   吸収冷凍機の水素ガス排出装置。
3. 【請求項３】吸収冷凍機内で発生した水素ガスが流入す
   る容器と、この容器の略中央に設けられた加熱器と、こ
   の加熱器を中心とする同一円上の位置に加熱器を挟んで
   設けられ前記加熱器により加熱される少なくとも一対の
   パラジウム管とを備え、前記容器に前記パラジウム管及
   び前記加熱器取り付け用の開口を形成し、これら開口の
   周縁に立ち上がり部を形成したことを特徴とする吸収冷
   凍機の水素ガス排出装置。