JP3455441B2 - Absorption refrigerator - Google Patents

Absorption refrigerator

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JP3455441B2
JP3455441B2 JP30508598A JP30508598A JP3455441B2 JP 3455441 B2 JP3455441 B2 JP 3455441B2 JP 30508598 A JP30508598 A JP 30508598A JP 30508598 A JP30508598 A JP 30508598A JP 3455441 B2 JP3455441 B2 JP 3455441B2
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Japan
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refrigerant
hydrogen
heater
heater holder
absorption
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信行 由利
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、吸収式冷凍機に関
し、特に、機内に発生する不凝縮水素ガスの除去装置を
有する吸収式冷凍機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an absorption refrigerating machine, and more particularly to an absorption refrigerating machine having a device for removing uncondensed hydrogen gas generated inside the machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】吸収式冷凍サイクルで運転される吸収式
冷凍機が冷房装置として知られていたが、さらに近年、
運転時のエネルギ効率の良さ等の利点が着目され、冷房
運転だけでなく、蒸発器で外気から汲み上げた熱を利用
したヒートポンプ暖房運転も行えるようにした吸収式冷
凍機に対する需要が高まりつつある。例えば、特公平6
−97127号公報では、冷房運転、ヒートポンプ運転
による暖房、および直火焚き(ボイラ)運転による暖房
という3つのモードで運転できるようにした吸収式冷温
水機が提案されている。
2. Description of the Related Art Absorption refrigerators operating in an absorption refrigeration cycle have been known as cooling devices.
Attention is paid to advantages such as good energy efficiency during operation, and there is an increasing demand for an absorption chiller capable of performing not only cooling operation but also heat pump heating operation using heat drawn from outside air by an evaporator. For example, Japanese Examination 6
Japanese Patent Publication No. 97127 proposes an absorption chiller-heater that can be operated in three modes: cooling operation, heating by heat pump operation, and heating by direct-fired (boiler) operation.

【0003】上記吸収式冷凍機の吸収冷凍サイクルは高
真空下で行われることから、冷媒中の成分と冷媒流路を
形成している金属材料および腐食抑制剤との接触反応に
よって、ごく微量の水素ガス等の不凝縮ガスが発生す
る。この不凝縮ガスは高い真空度を維持すべき構成部分
である吸収器、蒸発器等の真空度を低下させ、冷暖房の
運転効率を著しく低下させることが知られている。この
ために、真空ポンプ等の抽出手段を用いてこの不凝縮ガ
スを機外に放出するメンテナンスが一定期間毎に必要と
なっていた。
Since the absorption refrigeration cycle of the absorption refrigerating machine is performed under a high vacuum, a very small amount is caused by the catalytic reaction between the components in the refrigerant and the metal material forming the refrigerant flow path and the corrosion inhibitor. Non-condensable gas such as hydrogen gas is generated. It is known that this non-condensed gas lowers the vacuum degree of the absorber, the evaporator, etc., which are components that should maintain a high vacuum degree, and significantly reduces the operating efficiency of cooling and heating. For this reason, it is necessary to perform maintenance for discharging the non-condensable gas to the outside of the machine using an extraction means such as a vacuum pump at regular intervals.

【0004】特開平8−121911号公報や特開平5
−9001号公報には吸収式冷凍機内で発生した不凝縮
ガスを機外に排出する装置が開示されている。これらの
装置では、加熱されたパラジウム管からなる水素放出管
に冷媒液から分離した不凝縮ガスを誘導し、パラジウム
の選択透過性を利用して、該不凝縮ガスを大気中に放出
している。
JP-A-8-121911 and JP-A-5-121911
No. 9001 discloses a device for discharging non-condensable gas generated in an absorption refrigerator to the outside of the device. In these devices, a non-condensable gas separated from a refrigerant liquid is guided to a hydrogen release tube made of a heated palladium tube, and the non-condensable gas is released to the atmosphere by utilizing the selective permeability of palladium. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記不凝縮ガスの排出
装置を有する吸収式冷凍機には次の問題点があった。吸
収式冷凍サイクルのためフッ化アルコール等のアルコー
ル系冷媒を使用する吸収式冷凍装置においては、冷媒中
に水を混入させることで、冷媒流路を形成している金属
材料の腐食を抑制できることが知られている。この場
合、混入させた水が冷媒流路を形成しているアルミニウ
ムと反応して微量の水素ガスを発生するためこれの除去
が必要になる。なお、水素ガスの発生は次のアノード反
応とカソード反応による。アノード反応:Al→Al
+3e,Al+3OH→AlOOH・HO(アル
ミイオンの水和(ベーマイト被膜生成))、カソード反
応:3H+3e→3/2H(水素発生)。
The absorption refrigerator having the above non-condensable gas discharge device has the following problems. In an absorption refrigeration apparatus that uses an alcohol-based refrigerant such as a fluorinated alcohol for the absorption refrigeration cycle, by mixing water in the refrigerant, it is possible to suppress corrosion of the metal material forming the refrigerant flow path. Are known. In this case, since the mixed water reacts with the aluminum forming the refrigerant flow path to generate a slight amount of hydrogen gas, it is necessary to remove it. The generation of hydrogen gas is due to the following anode reaction and cathode reaction. Anode reaction: Al → Al 3
+ 3e , Al 3 + 3OH → AlOOH · H 2 O (hydration of aluminum ion (boehmite film formation)), cathode reaction: 3H + 3e → 3 / 2H 2 (hydrogen generation).

【0006】しかし、上記公報に開示された不凝縮ガス
の排出装置では、発生した水素ガスを機外に放出させる
ようになっているため、機内の気密性を保持するための
構造が複雑化することになる。また、冷媒中に含まれて
いる水分が徐々に減少していくことになるため、腐食の
抑制に必要な適正量の水が確保されないという問題点が
ある。さらに、前記水素放出管または水素放出管の格納
手段(スリーブ状部材等)がガス抽出部材から大きく外
部に突出せざるを得ないという構造上の制約がある。
However, in the non-condensable gas discharge device disclosed in the above publication, the generated hydrogen gas is discharged to the outside of the machine, so that the structure for maintaining the airtightness inside the machine becomes complicated. It will be. Further, since the water content contained in the refrigerant is gradually reduced, there is a problem in that an appropriate amount of water necessary for suppressing corrosion cannot be secured. Further, there is a structural restriction that the hydrogen releasing pipe or the storing means (sleeve-shaped member or the like) of the hydrogen releasing pipe has to be largely projected from the gas extracting member to the outside.

【0007】本発明は、上記問題点に鑑み、機内の真空
度を低下させることなく、かつ、冷媒中の含有水分量を
適正量に保持しつつ、発生した不凝縮ガスを除去するこ
とができる吸収式冷凍機を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention can remove the generated non-condensed gas without lowering the degree of vacuum in the machine and while maintaining the water content in the refrigerant at an appropriate amount. An object is to provide an absorption refrigerator.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、アルコール系冷媒を使用
した吸収式冷凍機において、一端が閉塞され他端が開放
された筒状体であって、前記他端から棒状ヒータを着脱
自在で、かつ外面に水素除去剤を保持可能に構成したヒ
ータホルダを具備し、前記ヒータホルダは、前記冷媒の
通路に連通する空間に前記水素除去剤を露出させるよう
に配置した点に特徴がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention for solving the above-mentioned problems and for achieving the object is an absorption refrigerator using an alcohol-based refrigerant and having a cylindrical shape with one end closed and the other end open. The body is provided with a heater holder configured such that a rod-shaped heater can be detachably attached from the other end and a hydrogen removing agent can be held on an outer surface thereof, and the heater holder has the hydrogen removing agent in a space communicating with a passage of the refrigerant. It is characterized in that it is arranged so as to expose.

【0009】この特徴によれば、発生する水素ガスが前
記空間に拡散・流入して水素除去剤と接触し、水素ガス
が除去される。また、水素除去剤を保持したヒータホル
ダにはヒータが装着され、このヒータの加熱により水素
除去剤による水素除去作用が促進される。
According to this feature, the generated hydrogen gas diffuses and flows into the space and comes into contact with the hydrogen removing agent, and the hydrogen gas is removed. Further, a heater is attached to the heater holder holding the hydrogen removing agent, and heating of the heater accelerates the hydrogen removing action of the hydrogen removing agent.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。図7は本発明の一実施形態に係る吸収
式冷凍機の要部構成を示す系統ブロック図である。な
お、ここでは、吸収式冷凍機の一実施態様として吸収式
冷暖房装置を想定している。蒸発器1には冷媒としてト
リフルオロエタノール(TFE)等のフッ化アルコール
が、吸収器2には吸収剤を含む溶液としてDMI誘導体
(ジメチルイミダゾリジノン)が収容されている。前記
冷媒はフッ化アルコールに限らず非凍結範囲が広くとれ
るものであればよい。溶液についてはDMI誘導体に限
らず非結晶範囲が広く取れるものであり、TFEつまり
冷媒よりも高い常圧沸点を有し、冷媒を吸収しうる吸収
剤であればよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 7 is a system block diagram showing a main configuration of an absorption refrigerator according to an embodiment of the present invention. Note that, here, an absorption type cooling / heating device is assumed as one embodiment of the absorption type refrigerator. The evaporator 1 contains a fluoroalcohol such as trifluoroethanol (TFE) as a refrigerant, and the absorber 2 contains a DMI derivative (dimethylimidazolidinone) as a solution containing an absorbent. The refrigerant is not limited to fluoroalcohol, and may be any one that can have a wide non-freezing range. The solution is not limited to the DMI derivative and can be a wide amorphous range, and may be TFE, that is, an absorbent having a normal pressure boiling point higher than that of the refrigerant and capable of absorbing the refrigerant.

【0011】蒸発器1と吸収器2とは、蒸発(冷媒)通
路を介して互いに流体的に連結されており、これら蒸発
器1および吸収器2を、例えば30mmHg程度の低圧環
境下に保持すると蒸発器1内の冷媒が蒸発し、この冷媒
蒸気は前記蒸発通路を介して吸収器2内に入る。吸収器
2内では吸収剤溶液が冷媒蒸気を吸収して吸収冷凍動作
が行われる。なお、蒸発通路には、冷媒蒸気中に残存す
るミスト(霧状の冷媒)を加熱して蒸気化させるととも
に、凝縮器9から送給されるTFEの温度を下げる働き
をする予冷器18が設けられている。
The evaporator 1 and the absorber 2 are fluidly connected to each other via an evaporation (refrigerant) passage, and when the evaporator 1 and the absorber 2 are kept under a low pressure environment of, for example, about 30 mmHg. The refrigerant in the evaporator 1 evaporates, and this refrigerant vapor enters the absorber 2 via the evaporation passage. In the absorber 2, the absorbent solution absorbs the refrigerant vapor to perform the absorption refrigeration operation. A precooler 18 is provided in the evaporation passage for heating the mist (fog-like refrigerant) remaining in the refrigerant vapor to vaporize it, and for lowering the temperature of the TFE fed from the condenser 9. Has been.

【0012】バーナ7が点火されると、再生器3によっ
て吸収器2内の溶液濃度が高められる(バーナおよび再
生器ならびに溶液濃縮については後述する)。吸収器2
内の高濃度溶液が冷媒蒸気を吸収すると蒸発器1内の冷
媒が蒸発し、その蒸発時の潜熱によって蒸発器1内が冷
却される。蒸発器1には冷水が通過する管路1aが通っ
ている。管路1aを流れる冷水としてはエチレングレコ
ール又はプロピレングレコ−ル水溶液を使用するのが好
ましい。管路1aの一端(図では出口端)は第1の四方
弁V1の#1開口に、その他端(図では入口端)は第2
の四方弁V2の#1開口にそれぞれ連結される。
When the burner 7 is ignited, the regenerator 3 increases the solution concentration in the absorber 2 (the burner, regenerator and solution concentration will be described later). Absorber 2
When the high-concentration solution therein absorbs the refrigerant vapor, the refrigerant inside the evaporator 1 evaporates, and the inside of the evaporator 1 is cooled by the latent heat during the evaporation. The evaporator 1 is provided with a pipeline 1a through which cold water passes. It is preferable to use an aqueous solution of ethylene glycol or propylene glycol as the cold water flowing through the conduit 1a. One end (outlet end in the figure) of the pipeline 1a is the # 1 opening of the first four-way valve V1, and the other end (inlet end in the figure) is the second.
Are connected to the # 1 openings of the four-way valve V2.

【0013】冷媒はポンプP1によって蒸発器1内に設
けられた散布手段1bに導かれ、冷水が通過している管
路1a上に散布される。冷媒は管路1a内の冷水から蒸
発熱を奪って冷媒蒸気となり、冷媒で熱を奪われた管路
1a内の冷水はその温度が降下する。冷媒蒸気は前記蒸
発通路を通って吸収器2に流入する。蒸発器1内の冷媒
は散布手段1bに導かれるほか、その一部はフィルタ4
を通って精留器6にも給送される。蒸発器1とフィルタ
4との間には流量調節弁V5が設けられている。
The refrigerant is guided by the pump P1 to the spraying means 1b provided in the evaporator 1 and sprayed onto the pipe line 1a through which cold water passes. The refrigerant takes heat of evaporation from the cold water in the pipeline 1a to become refrigerant vapor, and the temperature of the cold water in the pipeline 1a, which has been deprived of heat by the refrigerant, drops. The refrigerant vapor flows into the absorber 2 through the evaporation passage. The refrigerant in the evaporator 1 is guided to the spraying means 1b, and part of it is filtered by the filter 4
It is also fed to the rectification device 6 through. A flow rate control valve V5 is provided between the evaporator 1 and the filter 4.

【0014】前記フッ化アルコールの蒸気つまり冷媒蒸
気が吸収器2の溶液に吸収されると、吸収熱によって該
溶液の温度は上昇する。溶液の吸収能力は該溶液の温度
が低いほど、また、溶液濃度が高いほど大きい。そこ
で、該溶液の温度上昇を抑制するため、吸収器2の内部
には冷却水が通る管路2aが設けられる。管路2aの一
端(図では出口端)は凝縮器9内を通した後、ポンプP
3を介して第1の四方弁V1の#2開口に、管路2aの
他端(図では入口端)は第2の四方弁V2の#2開口に
それぞれ連結される。管路2aを通過する冷却水とし
て、前記冷水と同じ水溶液を使用する。
When the vapor of the fluorinated alcohol, that is, the refrigerant vapor is absorbed by the solution in the absorber 2, the temperature of the solution rises due to the absorption heat. The absorption capacity of the solution is higher as the temperature of the solution is lower and the solution concentration is higher. Therefore, in order to suppress the temperature rise of the solution, a pipe line 2a through which cooling water passes is provided inside the absorber 2. After one end (outlet end in the figure) of the pipe 2a passes through the inside of the condenser 9, the pump P
3 is connected to the # 2 opening of the first four-way valve V1, and the other end (inlet in the figure) of the conduit 2a is connected to the # 2 opening of the second four-way valve V2. The same aqueous solution as the cold water is used as the cooling water passing through the pipe 2a.

【0015】溶液はポンプP2によって吸収器2内に設
けられた散布手段2bに導かれ、管路2a上に散布され
る。その結果、溶液は管路2aを通っている冷却水で冷
却される。一方、冷却水は熱を吸収するのでその温度が
上昇する。吸収器2内の溶液が冷媒蒸気を吸収し、その
吸収剤濃度が低下すると吸収能力が低下する。そこで、
再生器3および精留器6によって吸収剤溶液から冷媒蒸
気を分離発生させることにより、溶液の濃度を高めて吸
収能力を回復させる。
The solution is guided by the pump P2 to the spraying means 2b provided in the absorber 2 and sprayed on the conduit 2a. As a result, the solution is cooled by the cooling water passing through the conduit 2a. On the other hand, since the cooling water absorbs heat, its temperature rises. When the solution in the absorber 2 absorbs the refrigerant vapor and the concentration of the absorbent decreases, the absorption capacity decreases. Therefore,
The regenerator 3 and the rectifier 6 separate and generate the refrigerant vapor from the absorbent solution to increase the concentration of the solution and recover the absorption capacity.

【0016】吸収器2で冷媒蒸気を吸収して希釈された
溶液つまり希液は前記散布手段2bに導かれるほか、ポ
ンプP2により管路7bを通じて精留器6に給送され再
生器3へと流下する。ポンプP2と再生器3とをつなぐ
管路7bには開閉弁V3が設けられている。再生器3に
は吸収器2から供給される希液を加熱するバーナ7が設
けられている。バーナ7はガスバーナが好ましいが、他
の型式のどのような加熱手段であってもよい。
The solution diluted with the absorption of the refrigerant vapor in the absorber 2, that is, the dilute liquid, is guided to the spraying means 2b, and is also fed by the pump P2 to the rectifier 6 through the pipe 7b to the regenerator 3. Run down. An opening / closing valve V3 is provided in a pipe line 7b connecting the pump P2 and the regenerator 3. The regenerator 3 is provided with a burner 7 that heats the dilute liquid supplied from the absorber 2. The burner 7 is preferably a gas burner, but may be any other type of heating means.

【0017】再生器3で加熱され、冷媒蒸気が抽出され
て濃度が高められた溶液(濃液)は、管路7aを通って
吸収器2に戻される。管路7a上には開閉弁V4が設け
られている。濃液は散布手段2cによって管路2a上に
散布される。
The solution (concentrated liquid), which is heated in the regenerator 3 and whose refrigerant vapor is extracted to increase the concentration, is returned to the absorber 2 through the pipe line 7a. An on-off valve V4 is provided on the conduit 7a. The concentrated liquid is sprayed on the conduit 2a by the spraying means 2c.

【0018】再生器3に給送された希液がバーナ7で加
熱されると、冷媒蒸気が発生する。この冷媒蒸気に混入
された吸収剤溶液は精留器6で分離され、より一層純度
を高められた冷媒蒸気が凝縮器9へ給送される。冷媒蒸
気は凝縮器9で冷却されて凝縮液化され、前記予冷器1
8、減圧弁11を経由して蒸発器1に戻される。この冷
媒は管路1a上に散布される。
When the rare liquid fed to the regenerator 3 is heated by the burner 7, refrigerant vapor is generated. The absorbent solution mixed in the refrigerant vapor is separated in the rectification unit 6, and the refrigerant vapor having a higher purity is fed to the condenser 9. The refrigerant vapor is cooled in the condenser 9 to be condensed and liquefied, and the precooler 1
8. Returned to the evaporator 1 via the pressure reducing valve 11. This refrigerant is sprinkled on the pipeline 1a.

【0019】凝縮器9から蒸発器1に供給される蒸気の
純度は極めて高くなってはいるが、還流冷媒中にごくわ
ずかに混在する吸収剤成分が長時間の運転サイクルによ
って蓄積し、蒸発器1内の冷媒の純度が徐々に低下する
ことは避けられない。蒸発器1から冷媒のごく一部をフ
ィルタ4を介して精留器6に給送し、再生器3から生じ
る冷媒蒸気と共に再び純度を上げるためのサイクルを経
るようにすることによって冷媒純度の低下が抑制され
る。
Although the purity of the vapor supplied from the condenser 9 to the evaporator 1 is extremely high, the absorbent component, which is only slightly mixed in the reflux refrigerant, accumulates during a long operation cycle, and the evaporator is evaporated. It is inevitable that the purity of the refrigerant in 1 gradually decreases. Decrease in the purity of the refrigerant by feeding a small part of the refrigerant from the evaporator 1 to the rectifier 6 through the filter 4 and carrying out a cycle for increasing the purity again with the refrigerant vapor generated from the regenerator 3. Is suppressed.

【0020】再生器3から出た管路7a中の高温濃液
は、吸収器2と精留器6を連結する管路の中間に設けら
れた熱交換器12により、吸収器2から出た希液と熱交
換して冷却された後、吸収器2内に散布される。一方、
熱交換器12で予備的に加熱された希液は精留器6へ給
送される。こうして熱効率の向上が図られているが、さ
らに、還流される前記濃液の熱を吸収器2または凝縮器
9から出た管路2a内の冷却水に伝達するための熱交換
器(図示せず)を設けることにより、吸収器2に還流さ
れる濃液の温度をより一層低下させ、冷却水温度はさら
に上げることができるような構成をとってもよい。
The high-temperature concentrated liquid in the pipe 7a coming out of the regenerator 3 came out of the absorber 2 by the heat exchanger 12 provided in the middle of the pipe connecting the absorber 2 and the rectifier 6. After being cooled by exchanging heat with the dilute liquid, it is sprayed in the absorber 2. on the other hand,
The diluted liquid preliminarily heated by the heat exchanger 12 is fed to the rectifier 6. Although the thermal efficiency is improved in this way, a heat exchanger (not shown) for transferring the heat of the concentrated liquid to be refluxed to the cooling water in the pipe 2a discharged from the absorber 2 or the condenser 9. By providing (1), the temperature of the concentrated liquid recirculated to the absorber 2 can be further lowered and the cooling water temperature can be further raised.

【0021】前記冷水または冷却水を外気と熱交換する
ための顕熱交換器14には管路4a、室内機15には管
路3aが設けられている。管路3a、4aの各一端(図
では入口端)は第1の四方弁V1の#3および#4開口
に、その他端(図では出口端)は第2の四方弁V2の#
3および#4開口にそれぞれ連結される。室内機15は
冷暖房を行う室内に備えられるもので、冷風または温風
の吹出し用ファン(両者は共通)10と吹出し出口(図
示せず)とが設けられる。前記顕熱交換器14は室外に
置かれ、ファン19で強制的に外気との熱交換が行われ
る。
The sensible heat exchanger 14 for exchanging the cold water or the cooling water with the outside air is provided with a pipe line 4a, and the indoor unit 15 is provided with a pipe line 3a. One end (inlet end in the figure) of each of the pipelines 3a, 4a is at the # 3 and # 4 openings of the first four-way valve V1, and the other end (outlet end in the figure) is # at the second four-way valve V2.
3 and # 4 openings, respectively. The indoor unit 15 is provided in a room for cooling and heating, and is provided with a fan for blowing cold air or hot air (both are common) 10 and an outlet (not shown). The sensible heat exchanger 14 is placed outdoors, and the fan 19 forcibly exchanges heat with the outside air.

【0022】蒸発器1には冷媒の量を感知するレベルセ
ンサL1、冷媒の温度を感知する温度センサT1、およ
び蒸発器1内の圧力を感知する圧力センサPS1が設け
られている。吸収器2には溶液の量を感知するレベルセ
ンサL2が設けられている。凝縮器9には、凝縮した冷
媒の量を感知するレベルセンサL9、冷媒の温度を感知
する温度センサT9、および凝縮器9内の圧力を感知す
る圧力センサPS9が設けられている。顕熱交換機1
4、再生器3、および室内機15にはそれぞれ温度セン
サT14、T3およびT15が設けられている。顕熱交
換機14の温度センサT14は外気温度を感知し、室内
機15の温度センサT15は冷暖房をする室内の温度を
感知する。また、再生器3の温度センサT3は溶液の温
度を感知する。
The evaporator 1 is provided with a level sensor L1 for detecting the amount of refrigerant, a temperature sensor T1 for detecting the temperature of the refrigerant, and a pressure sensor PS1 for detecting the pressure inside the evaporator 1. The absorber 2 is provided with a level sensor L2 that senses the amount of the solution. The condenser 9 is provided with a level sensor L9 that senses the amount of condensed refrigerant, a temperature sensor T9 that senses the temperature of the refrigerant, and a pressure sensor PS9 that senses the pressure inside the condenser 9. Sensible heat exchanger 1
4, the regenerator 3, and the indoor unit 15 are provided with temperature sensors T14, T3, and T15, respectively. The temperature sensor T14 of the sensible heat exchanger 14 senses the outside air temperature, and the temperature sensor T15 of the indoor unit 15 senses the temperature of the room to be cooled and heated. The temperature sensor T3 of the regenerator 3 senses the temperature of the solution.

【0023】以上の構成において、冷房運転時には、第
1の四方弁V1および第2の四方弁V2を、それぞれの
#1および#3開口を連通させる一方で、#2および#
4開口を連通させるように切替える。この切替えによ
り、冷媒が散布されて温度が下げられた冷水が室内機1
5の管路3aへ導かれて室内の冷房が行われる。
In the above construction, during the cooling operation, the first four-way valve V1 and the second four-way valve V2 communicate with their respective # 1 and # 3 openings while # 2 and # 2.
Switch so that the four openings communicate. By this switching, the cold water whose temperature has been lowered by spraying the refrigerant is supplied to the indoor unit 1
The interior of the room is cooled by being guided to the conduit 3a of No. 5.

【0024】一方、暖房運転時には、前記第1の四方弁
V1および第2の四方弁V1を、それぞれの#1および
#4開口を連通させ、#2および#3開口を連通させる
ように切替える。この切替えにより、暖められた冷却水
が室内機15の管路3aへ導かれて室内の暖房が行われ
る。
On the other hand, during the heating operation, the first four-way valve V1 and the second four-way valve V1 are switched so that the # 1 and # 4 openings are communicated with each other and the # 2 and # 3 openings are communicated with each other. By this switching, the warmed cooling water is guided to the conduit 3a of the indoor unit 15 to heat the room.

【0025】なお、暖房運転時に、外気温度が極端に低
くなると、顕熱交換器14を介して外気から熱を汲み上
げ難くなり、暖房能力が低下する。このようなときのた
めに、凝縮器9と再生器3(または精留器6)との間を
バイパスする環流通路9aおよび開閉弁17を設けてい
る。すなわち、外気からの熱の汲み上げが困難なときに
は、吸収冷凍サイクル運転は停止して、再生器3で発生
した蒸気を凝縮器9との間で環流させ、バーナ7による
加熱熱量を凝縮器9内で効率よく管路2a内の冷却水に
伝導させられる直火焚き運転により前記冷却水を昇温さ
せて暖房能力を向上させるようにする。
When the outside air temperature becomes extremely low during the heating operation, it becomes difficult to draw heat from the outside air through the sensible heat exchanger 14, and the heating capacity is lowered. For such a case, a recirculation passage 9a and an on-off valve 17 that bypass between the condenser 9 and the regenerator 3 (or the rectifier 6) are provided. That is, when it is difficult to pump up the heat from the outside air, the absorption refrigeration cycle operation is stopped, the steam generated in the regenerator 3 is circulated to the condenser 9, and the heat of heating by the burner 7 is transferred to the inside of the condenser 9. In order to improve the heating capacity, the temperature of the cooling water is raised by the direct-fired operation that is efficiently conducted to the cooling water in the pipeline 2a.

【0026】続いて、上記冷暖房装置に設けられている
水素ガス除去装置について説明する。図3は水素ガス除
去装置が取付けられた凝縮器の斜視図であり、図4は同
断面図である。両図において、凝縮器9は本体91と水
素除去タンク92とからなる。水素除去タンク92と凝
縮器本体91とは隔壁93を介して溶接等で一体的に結
合されている。隔壁93には水素除去タンク92と凝縮
器本体91との間で流体が流通可能なように開口94が
設けられている。凝縮器9内には、発生した水素ガスH
がTFE蒸気の流れによって液面95に張り付くよう
にして溜まっている。なお、この水素ガスHは、運転
休止中は凝縮器9内に拡散している。前記開口94は、
溜まっている水素ガスHが濃度勾配すなわち拡散によ
って水素除去タンク92内に流入することができるよう
に、凝縮器9内の冷媒の液面95よりやや高い位置に設
定されている。
Next, the hydrogen gas removing device provided in the cooling and heating device will be described. 3 is a perspective view of a condenser to which a hydrogen gas removing device is attached, and FIG. 4 is a sectional view of the same. In both figures, the condenser 9 comprises a main body 91 and a hydrogen removal tank 92. The hydrogen removal tank 92 and the condenser body 91 are integrally connected by welding or the like via a partition wall 93. The partition wall 93 is provided with an opening 94 so that a fluid can flow between the hydrogen removal tank 92 and the condenser body 91. In the condenser 9, generated hydrogen gas H
2 is accumulated so as to adhere to the liquid surface 95 by the flow of TFE vapor. The hydrogen gas H 2 diffuses in the condenser 9 during the suspension of operation. The opening 94 is
It is set at a position slightly higher than the liquid level 95 of the refrigerant in the condenser 9 so that the accumulated hydrogen gas H 2 can flow into the hydrogen removal tank 92 by a concentration gradient, that is, diffusion.

【0027】水素除去タンク92には、流入した水素ガ
スHを除去するための水素除去アセンブリ96が設
けられる。水素除去アセンブリ96は、水素除去タンク
92内側に突出して設けられたホルダ97および該ホル
ダ97に形成されためねじに螺合して固定されたヒータ
ホルダ98、ならびにヒータホルダ98の穴98aから
内部に挿入されて使用されるヒータ(図示せず)からな
る。ヒータホルダ98には水素ガスHと反応して水
を生成し、水素ガスを除去するための還元部が形成され
る。ヒータホルダ98や還元部の詳細は図1に関して後
述する。
The hydrogen removal tank 92 is provided with a hydrogen removal assembly 96 for removing the inflowing hydrogen gas H 2 . The hydrogen removing assembly 96 is inserted into the holder 97 provided so as to project inside the hydrogen removing tank 92, the heater holder 98 formed in the holder 97 and fixed by screwing the screw, and the hole 98 a of the heater holder 98. It is composed of a heater (not shown) to be used. The heater holder 98 is provided with a reducing unit for removing hydrogen gas by reacting with hydrogen gas H 2 to generate water. Details of the heater holder 98 and the returning unit will be described later with reference to FIG.

【0028】凝縮器本体91の壁面には、冷媒を再生器
3(または精留器6)に供給する前記環流通路9aの連
結部99、冷却水が通過する前記管路2aの連結部10
0、および前記精留器6との連結部101等が取り付け
られている。
On the wall surface of the condenser body 91, the connecting portion 99 of the circulation passage 9a for supplying the refrigerant to the regenerator 3 (or the rectifier 6) and the connecting portion 10 of the pipe passage 2a through which the cooling water passes.
0, a connecting portion 101 with the rectifier 6 and the like are attached.

【0029】次に、図1の断面図を参照してヒータホル
ダ98の詳細を説明する。同図において、ヒータホルダ
98はステンレス材料(例えばSUS304)で形成さ
れた有底円筒状の基部98bとその基部98bの周囲に
設けられた還元部98cとからなる。基部98bは前記
ホルダ97のめねじに適合するおねじ98d、およびね
じ込み時にスパナやレンチ等の工具と適合される形状を
有する頭部98eからなる。
Next, the heater holder 98 will be described in detail with reference to the sectional view of FIG. In the figure, the heater holder 98 includes a bottomed cylindrical base portion 98b made of a stainless material (for example, SUS304) and a reducing portion 98c provided around the base portion 98b. The base portion 98b includes a male screw 98d that fits the female screw of the holder 97, and a head 98e having a shape that fits with a tool such as a spanner or a wrench when screwed.

【0030】還元部98cは前記基部98bに被せられ
るように、例えば焼結成型された酸化金属(水素除去
剤)で形成することができる。酸化金属としては、遷移
金属の酸化物単体または遷移金属の酸化物同士の混合物
を使用できる。例えば、NiO単体、またはNiOを主
成分とし、さらにCuO,MnO,Alを混合
した混合物が好適である。なお、還元部98cは酸化金
属を成型したものに限らず、酸化金属の焼結小片または
粉体であってもよい。これら小片や粉体を基部98cに
保持させる場合は、これらを、網または多数の貫通孔を
形成した筒体からなるフィルタで前記基部98cととも
に包み込むとよい。
The reducing portion 98c can be formed of, for example, a sinter-molded metal oxide (hydrogen removing agent) so as to cover the base portion 98b. As the metal oxide, a transition metal oxide alone or a mixture of transition metal oxides can be used. For example, a simple substance of NiO or a mixture containing NiO as a main component and further CuO, MnO 2 , and Al 2 O 3 is preferably used. The reducing portion 98c is not limited to a molded metal oxide, and may be a sintered metal oxide small piece or powder. When holding these small pieces or powders on the base 98c, it is advisable to wrap them together with the base 98c with a filter made of a net or a cylindrical body having a large number of through holes.

【0031】図2は酸化金属の小片や粉体をフィルタで
基部98cに保持させた状態を示す要部断面図である。
同図において、フィルタ103は多数の孔104(拡大
図EL参照)を形成した筒体であり、この筒体103と
基部98bとの間に酸化金属の粉体または小片105が
多数保持されて還元部98cを構成している。水素ガス
はこの孔104を通じて流入し、酸化金属の粉体
または小片105と接触することができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing a state in which small pieces or powders of metal oxide are held on the base portion 98c by a filter.
In the figure, the filter 103 is a tubular body in which a large number of holes 104 (see enlarged view EL) are formed, and a large number of metal oxide powder or small pieces 105 are held between the tubular body 103 and the base portion 98b and reduced. It constitutes the part 98c. Hydrogen gas H 2 can flow through the holes 104 and come into contact with the metal oxide powder or small pieces 105.

【0032】図5は前記ヒータホルダ98内に挿入して
使用されるヒータの外観図である。棒状のヒータ102
は絶縁体(外皮)に包まれた抵抗体(図示せず)からな
り、この抵抗体にはリード線106を通じて電流が供給
される。棒状のヒータ102はヒータホルダ98内に差
し込んで使用するが、常時差し込んでおくことはなく、
必要に応じて抜き差し可能である。例えば、1週間に1
回程度のメンテナンス時に水素ガス除去のためにヒータ
ホルダ98内に差し込み、それ以外のときは抜いておく
ことができる。ヒータ102は抵抗体に電流を流して発
熱させる周知のものを使用できる。
FIG. 5 is an external view of a heater used by being inserted into the heater holder 98. Rod-shaped heater 102
Is made up of a resistor (not shown) wrapped in an insulator (outer skin), and a current is supplied to the resistor through a lead wire 106. The rod-shaped heater 102 is used by inserting it into the heater holder 98, but it is not always inserted.
It can be removed and inserted as required. For example, 1 per week
It can be inserted into the heater holder 98 for hydrogen gas removal at the time of maintenance about once, and can be removed at other times. As the heater 102, a well-known heater may be used which causes a current to flow through a resistor to generate heat.

【0033】動作時、前記開口94を通じて水素除去タ
ンク92に流入した水素ガスHは、ヒータホルダ98
の外面に形成された還元部98cつまり酸化金属と反応
し、酸化金属が還元されて水が生成され、水素ガスが除
去される。すなわち、次式(f1)による化学反応が生じ
る。MOx+xH=M+xHO…(f1)。ここ
で、符号Mは遷移金属、xは定数である。生成された水
は前記開口94を通じて凝縮器9内に流入する。
During operation, the hydrogen gas H 2 flowing into the hydrogen removal tank 92 through the opening 94 is heated by the heater holder 98.
Reacts with the reducing portion 98c formed on the outer surface of the metal, that is, the metal oxide, the metal oxide is reduced to produce water, and hydrogen gas is removed. That is, a chemical reaction according to the following formula (f1) occurs. MOx + xH 2 = M + xH 2 O ... (f1). Here, the symbol M is a transition metal, and x is a constant. The generated water flows into the condenser 9 through the opening 94.

【0034】こうして、凝縮器9内に溜まった水素ガス
が除去されるときに水が生成されるので、冷媒通路内を
流れる冷媒内の水含有量が水素ガス除去作用に伴って減
少することはない。したがって、冷媒通路を形成してい
る金属材料の腐食を抑制させるため冷媒に混入させてい
る水が適正な量に維持される。
In this way, water is produced when the hydrogen gas accumulated in the condenser 9 is removed, so that the water content in the refrigerant flowing through the refrigerant passage will not decrease with the hydrogen gas removing action. Absent. Therefore, the amount of water mixed in the refrigerant in order to suppress the corrosion of the metal material forming the refrigerant passage is maintained.

【0035】前記酸化金属は先に列挙したもののみでも
よいし、酸化金属と水素ガスとの反応を促進させるため
の触媒作用をもつ化合物等の添加剤を適量混入するよう
にしてもよい。
The above metal oxide may be only those listed above, or an appropriate amount of an additive such as a compound having a catalytic action for promoting the reaction between the metal oxide and hydrogen gas may be mixed.

【0036】なお、凝縮器本体91および水素除去タン
ク92を密着、または一体に形成し、開口94から水素
ガスや水を通過させるようにしたが、このような配置に
限らず、凝縮器本体91および水素除去タンク91を間
隔をあけて近接配置し、両者間をパイプで連結するよう
にしてもよい。この場合、前記パイプの、凝縮器本体9
1側の端部は前記液面95よりわずかに高い位置に開口
するように設置するのはいうまでもない。
Although the condenser body 91 and the hydrogen removal tank 92 are formed in close contact with each other or integrally formed so that hydrogen gas or water can pass through the opening 94, the arrangement is not limited to this arrangement, and the condenser body 91 is not limited thereto. Alternatively, the hydrogen removal tanks 91 may be arranged in close proximity to each other, and the two may be connected by a pipe. In this case, the condenser body 9 of the pipe
It goes without saying that the end on the first side is installed so as to open at a position slightly higher than the liquid surface 95.

【0037】図6はヒータホルダ98の変形例を示す断
面図である。同図において、ヒータホルダ98の開放端
部側にはフランジ107を設け、このフランジ107の
端部をヒータホルダ98の封止部つまり底部側に折り返
してキャップ状に形成している。前記キャップ状の折り
返し部を有するフランジ107の内面にはめねじ108
を形成している。他方、前記ホルダ97には、このヒー
タホルダ98のめねじ108と適合させるためのおねじ
を形成する。
FIG. 6 is a sectional view showing a modified example of the heater holder 98. In the figure, a flange 107 is provided on the open end side of the heater holder 98, and the end of the flange 107 is folded back to the sealing portion of the heater holder 98, that is, the bottom side to form a cap shape. An internal thread 108 is formed on the inner surface of the flange 107 having the cap-shaped folded portion.
Is formed. On the other hand, the holder 97 is formed with a male screw for fitting with the female screw 108 of the heater holder 98.

【0038】このように、めねじまたはおねじが形成さ
れたヒータホルダ98を前記水素除去タンク92に固定
されたホルダ97に螺着することによって水素除去タン
ク92の気密を保持したまま、水素除去することができ
る。なお、ヒータホルダ98とホルダ97との螺着部に
はさらに気密を増すため、管結合用のシールテープ等を
併用することができるのはもちろんである。
As described above, the heater holder 98 formed with the internal thread or the external thread is screwed to the holder 97 fixed to the hydrogen removal tank 92 to remove hydrogen while keeping the hydrogen removal tank 92 airtight. be able to. In addition, since the airtightness is further increased in the screwed portion between the heater holder 98 and the holder 97, it is needless to say that a seal tape or the like for pipe coupling can be used together.

【0039】当該冷暖房装置の構造部材の1つであるア
ルミニウムとの反応は、主として高温・高圧部である凝
縮器9で起こる。このような観点から水素除去タンク9
2を凝縮器9と一体的に設けたが、この構成に限らず、
冷媒が通過する場所に連通していれば他の場所に配置す
るように構成してもよい。
The reaction with aluminum, which is one of the structural members of the air conditioner, occurs mainly in the condenser 9 which is a high temperature / high pressure part. From this point of view, the hydrogen removal tank 9
2 is provided integrally with the condenser 9, but not limited to this configuration,
The coolant may be arranged at another place as long as it communicates with the place where the coolant passes.

【0040】また、水素除去タンク92は、図3に示し
た箱型のものに限らず、例えばヒータホルダ98と同心
的に配置された円筒型のものであってもよい。要は、前
記酸化金属が保持されたヒータホルダ92を収容でき、
このヒータホルダ92と水素ガスとの接触が確保できる
ような空間を提供できればよい。
The hydrogen removal tank 92 is not limited to the box type shown in FIG. 3, but may be, for example, a cylindrical type arranged concentrically with the heater holder 98. In short, the heater holder 92 holding the metal oxide can be housed,
It suffices to provide a space in which the heater holder 92 and hydrogen gas can be kept in contact with each other.

【0041】なお、本実施形態では、ヒータホルダ98
にねじを形成してこのねじと水素除去タンク92側のね
じとを適合させて気密保持状態にて固定するようにし
た。しかし、ヒータホルダ98にねじを形成せず、止め
ネジが貫通できる孔を頭部98eに設ける一方、ホルダ
97に該止めネジが適合するねじ孔を形成し、該止めネ
ジでヒータホルダ98と前記ホルダ97とを結合するよ
うにしてもよい。要は、ヒータホルダ98の交換が容易
で、かつ冷媒の通路の気密が損なわれないようにシール
が施されていればよい。
In the present embodiment, the heater holder 98
A screw was formed on this and the screw on the side of the hydrogen removal tank 92 was adapted to be fixed in an airtight holding state. However, without forming a screw in the heater holder 98, a hole through which a set screw can pass is provided in the head portion 98e, while a screw hole to which the set screw is fitted is formed in the holder 97, and the heater holder 98 and the holder 97 are formed by the set screw. And may be combined. In short, it is sufficient that the heater holder 98 is easily replaced, and that the seal is provided so as not to impair the airtightness of the refrigerant passage.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1〜請求項4の発明によれば、水素除去剤によって水素
ガスは除去される。特に、請求項2の発明によれば、水
素除去剤を保持したヒータホルダは機体とねじ止めされ
るので、脱着が容易であり、かつ、高い気密性を維持で
きる。また、請求項3の発明によれば、酸化物の還元作
用により水が生成されて水素ガスが除去される。さら
に、請求項4の発明によれば水素ガスが発生しやすい位
置で効率的に水素ガスの除去を行うことができる。
As is apparent from the above description, according to the inventions of claims 1 to 4, hydrogen gas is removed by the hydrogen removing agent. In particular, according to the invention of claim 2, the heater holder holding the hydrogen removing agent is screwed to the machine body, so that it can be easily attached and detached and high airtightness can be maintained. Further, according to the invention of claim 3, water is generated by the reducing action of the oxide and hydrogen gas is removed. Further, according to the invention of claim 4, hydrogen gas can be efficiently removed at a position where hydrogen gas is easily generated.

【0043】このように、請求項1〜請求項4の発明に
よれば冷媒通路の真空度を低下させることなく、高い運
転効率を維持できるとともに、生成された水は機外に排
出されないので、特に、水を混入した冷媒の含有水分量
を適正に維持することができる。また、ヒータは必要な
ときにのみヒータホルダに装着できるし、ヒータホルダ
は水素除去剤を冷媒通路と連通された空間に露出させる
ように配置したので、外部への突出部分を小さくするこ
とができる。
As described above, according to the inventions of claims 1 to 4, high operating efficiency can be maintained without lowering the degree of vacuum of the refrigerant passage, and the generated water is not discharged outside the machine. In particular, the water content of the refrigerant mixed with water can be appropriately maintained. Further, the heater can be attached to the heater holder only when necessary, and since the heater holder is arranged so that the hydrogen removing agent is exposed in the space communicating with the refrigerant passage, the protruding portion to the outside can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 水素除去装置のヒータホルダの断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a heater holder of a hydrogen removing device.

【図2】 ヒータホルダの変形例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified example of a heater holder.

【図3】 水素除去装置を有する凝縮器の斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of a condenser having a hydrogen removing device.

【図4】 水素除去装置を有する凝縮器の断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view of a condenser having a hydrogen removing device.

【図5】 棒状ヒータの外観図である。FIG. 5 is an external view of a rod-shaped heater.

【図6】 ヒータホルダのさらなる変形例を示す断面図
である。
FIG. 6 is a sectional view showing a further modification of the heater holder.

【図7】 本発明の実施形態に係る吸収式冷暖房装置の
構成を示す系統図である。
FIG. 7 is a system diagram showing a configuration of an absorption type cooling and heating apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…蒸発器、 2…吸収器、 3…再生器、 9…凝縮
器、 14…顕熱交換器、 15…室内機、 19…フ
ァン、 91…凝縮器本体、 92…水素除去タンク、
93…隔壁、 94…開口、 95…冷媒液面、 9
7…ホルダ、 98…ヒータホルダ、 98b…基部、
98c…還元部、 98d…おねじ、98e…頭部、
102…ヒータ、 103…フィルタ、 104…
孔、 105…酸化金属、 106…リード線, 10
7…フランジ、 108…めねじ
1 ... Evaporator, 2 ... Absorber, 3 ... Regenerator, 9 ... Condenser, 14 ... Sensible heat exchanger, 15 ... Indoor unit, 19 ... Fan, 91 ... Condenser body, 92 ... Hydrogen removal tank,
93 ... Partition wall, 94 ... Opening, 95 ... Refrigerant liquid level, 9
7 ... Holder, 98 ... Heater holder, 98b ... Base part,
98c ... reducing part, 98d ... male screw, 98e ... head,
102 ... Heater, 103 ... Filter, 104 ...
Hole, 105 ... Metal oxide, 106 ... Lead wire, 10
7 ... Flange, 108 ... Female thread

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−104862(JP,A) 特開 平5−187744(JP,A) 特開 昭63−254362(JP,A) 特開 昭60−205161(JP,A) 特開 昭57−153171(JP,A) 特開 平1−244261(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 43/04 F25B 15/00 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-104862 (JP, A) JP-A-5-187744 (JP, A) JP-A-63-254362 (JP, A) JP-A-60- 205161 (JP, A) JP-A-57-153171 (JP, A) JP-A-1-244261 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F25B 43/04 F25B 15 / 00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルコール系冷媒を使用した吸収式冷凍
機において、 一端が閉塞され他端が開放された筒状体であって、前記
他端から棒状ヒータを着脱自在で、かつ外面に水素除去
剤を保持可能に構成したヒータホルダを具備し、 前記ヒータホルダは、前記冷媒の通路に連通する空間に
前記水素除去剤を露出させるように配置したことを特徴
とする吸収式冷凍機。
1. An absorption refrigerator using an alcohol-based refrigerant, which is a cylindrical body having one end closed and the other end open, a rod-shaped heater being detachable from the other end, and hydrogen being removed on the outer surface. An absorption refrigerating machine comprising: a heater holder configured to be capable of holding an agent, wherein the heater holder is arranged so as to expose the hydrogen removing agent in a space communicating with a passage of the refrigerant.
【請求項2】 前記ヒータホルダ側にねじを形成する一
方、前記冷媒通路に連通する空間を構成する機体部材側
に前記ねじに適合するねじを形成し、これらのねじを螺
合することによって前記ヒータホルダを機体部材に固定
したことを特徴とする請求項1記載の吸収式冷凍機。
2. A heater is formed on the heater holder side, while a screw adapted to the screw is formed on the machine body side forming a space communicating with the refrigerant passage, and the heater holder is formed by screwing these screws together. The absorption refrigerating machine according to claim 1, wherein the absorber is fixed to a body member.
【請求項3】 前記水素除去剤は、遷移金属の酸化物単
体または遷移金属の酸化物同士の混合物であることを特
徴とする請求項1または請求項2記載の吸収式冷凍機。
3. The absorption refrigerating machine according to claim 1, wherein the hydrogen removing agent is a transition metal oxide simple substance or a mixture of transition metal oxides.
【請求項4】 前記冷媒の通路に連通する空間は、凝縮
器の冷媒液面との連通開口を有するタンクであることを
特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の吸収
式冷凍機。
4. The absorption type according to claim 1, wherein the space communicating with the refrigerant passage is a tank having a communication opening with the refrigerant liquid level of the condenser. refrigerator.
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