JP4039601B2

JP4039601B2 - 吸収式冷凍装置

Info

Publication number: JP4039601B2
Application number: JP2001013017A
Authority: JP
Inventors: 秀行赤羽
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-01-22
Also published as: JP2002213844A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍装置に関し、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装置に関する。
【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。
【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。
【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。
【０００５】
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。
【０００６】
しかし、上記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、徐々に冷媒中に含まれている水分が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。
【０００７】
そこで、本発明者等は、吸収冷凍サイクル中に発生する水素ガスに作用して還元反応を生じさせる酸化金属を主成分とする還元部を冷媒の通路に設けた吸収式冷凍装置を、先に提案している（特開2000-186865号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記吸収式冷凍機では、長期の使用によって還元部の還元剤の交換が必要となることがある。この場合、還元部を取り付けた冷媒通路の真空状態を維持したまま、還元剤を交換するのは容易ではない。また、運搬時に冷媒通路の冷媒が還元部に浸入して還元剤を濡らすおそれがあった。この還元剤の濡れは、還元剤の性能を低下させることになるので、対策が望まれている。
【０００９】
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還元部のメンテナンスを実施でき、かつ、運搬時等に冷媒による還元剤の濡れを防止することができる吸収式冷凍装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、冷媒を収容した蒸発器と、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を吸収剤溶液で吸収する吸収器と、前記溶液の吸収剤濃度を回復させるため、該吸収剤溶液を加熱して冷媒蒸気を抽出する再生器と、前記再生器で抽出された冷媒蒸気を凝縮させて前記蒸発器へ供給するための凝縮器とを有する吸収式冷凍装置において、吸収冷凍サイクル中に発生する水素ガスに作用して還元反応を生じさせる還元剤を保持する保持手段と、前記水素ガスが前記還元剤に接触可能なように、前記保持手段を前記冷媒蒸気の流路に連通させる通路手段と、前記通路手段を開閉させるバルブ手段とを具備し、前記保持手段が、前記バルブ手段による前記通路手段の遮断状態で、該通路手段に着脱自在に係合されている点に特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記バルブ手段が、前記通路手段を開閉する弁体を備え、前記弁体には、前記通路手段を介して前記保持手段および前記冷媒蒸気の通路に連通する抽気通路が設けられ、前記抽気通路には、前記弁体による前記通路手段の開閉いずれの状態においても該抽気通路を開閉可能な抽気バルブ手段が設けられている点にも特徴がある。
【００１２】
上記特徴によれば、発生する水素ガスが酸化金属に作用して還元反応が起こり、水が生成されて水素ガスは除去される。こうして水素ガスを除去することにより、凝縮器、蒸発器、吸収器等、冷媒通路各部の真空度の低下による運転効率の低下を防止できるし、生成した水が還元部から冷媒通路に戻ることにより、冷媒中の水分は適正量に維持される。
【００１３】
特に、バルブ手段によって、通路手段を遮断した状態、つまり冷媒蒸気の流路と還元剤の保持手段との間で流体の流通を遮断した状態を形成でき、この状態で保持手段を着脱できる。したがって、保持手段を取り外したときも、冷媒蒸気の流路内の低圧は維持される。
【００１４】
また、弁体に設けられた抽気通路を抽気バルブ手段によって開くことにより、抽気通路を通じて保持手段および冷媒蒸気の通路を脱気できる。特に、通路手段を開閉いずれの状態にしたときにも、抽気通路は開閉可能であるので、例えば、通路手段を開いて脱気したときは、保持手段および冷媒蒸気の通路の双方について圧力を低下させられるし、通路手段を閉じて脱気したときは、保持手段のみについて圧力を低下させられる。
【００１５】
【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２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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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Ｐ３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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。温度が比較的高い濃液は散布手段２ｃによって管路２ａ上に散布される。
【００２３】
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１８、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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１４、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。
【００２８】
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１５の管路３ａへ導かれて室内の冷房が行われる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、本実施形態に係る冷暖房装置の要部構成を示す断面図である。同図において、再生器３の上部に設けられた精留器６は、連結管１６を介して凝縮器９と連結される。凝縮器９には、前記管路２ａ内を循環する冷却水で冷却される熱交換コア１７を有する凝縮室９ａと、水素除去アセンブリ２１が配置される除去処理室９ｂとが設けられる。凝縮室９ａと除去処理室９ｂとはプレート２０で仕切られ、プレート２０の下部には通路２０ａが設けられる。
【００３２】
凝縮室９ａの底部には、凝縮した冷媒（冷媒液）が蓄積される。前記プレート２０は、冷媒の液面９ｃと該プレート２０の下端との間に隙間を残して通路２０ａが形成されるように寸法と位置が決定される。除去処理室９ｂ内には、酸化金属を含む還元部としての水素除去アセンブリ２１が設けられる。水素除去アセンブリ２１の構造は図１等に関して後述する。酸化金属としては、例えば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。一例として、ＮｉＯ単体、またはＮｉＯを主成分とし、さらにＣｕＯ，ＭｎＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３を混合した混合物を使用することができる。また、他の例として、ＣｕＯ，ＭｎＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３のうちの少なくとも一つを主成分とした混合物を使用することができる。
【００３３】
発生した水素ガスＨ_２は、運転休止中は凝縮器９内に拡散しており、運転中は凝縮器９内の冷媒蒸気の流れによって冷媒液面９ｃに張り付くようにして溜まっている。この溜まっている水素ガスＨ_２が濃度勾配すなわち拡散によって除去処理室９ｂ内に流入し、流入した水素ガスＨ_２は酸化金属と接触し、その結果、酸化金属の還元反応が起こり、水が生成されて水素ガスが除去される。すなわち、例えば、次式(f1)による化学反応が生じる。ＭＯＸ＋ＸＨ_２＝Ｍ＋ＸＨ_２Ｏ…(f1)。ここで、符号Ｍは遷移金属、Ｘは定数である。生成された水は通路２０ａを通じて凝縮室９ａ内に流入する。
【００３４】
こうして、凝縮室９ａ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。
【００３５】
次に、前記水素除去アセンブリを詳述する。図１は、水素除去アセンブリの構造を示す凝縮器９の要部断面図である。同図において、除去処理室９ｂに設けられる水素除去センブリ２１は、還元部２１Ａとバルブ部２１Ｂとからなる。還元部２１Ａには、除去処理室９ｂに上方から突出し、両端が開口した円筒状のハウジング２２が含まれる。一方、バルブ部２１Ｂには、除去処理室９ｂの底部を貫通した円筒状のボディ２３が設けられる。ハウジング２２の下端とボディ２３の上端は互いに連結され、凝縮器９を上下に貫通する１つの筒状体を構成している。
【００３６】
ハウジング２２には、還元剤としての酸化金属の粉末Ｍを適当量収容する筒状容器（保持手段）２４が挿入される。容器２４の下端にはフィルタ２５（網）が装着され、粉末Ｍはこのフィルタ２５によって容器２４内に保持される。容器２４の上端は押さえ板２６で押しつけられ、ハウジング２２内に固定される。凝縮器９の上板には、前記ハウジング２２と同心に配置された環状の台座２７が溶接されている。前記押さえ板２６は、その周縁が係合して台座２７の上に載置され、ボルト２８によって台座２７に固定される。押さえ板２６と台座２７との間には、気密を保持するためのシールリング２９が介挿される。このように、酸化金属の粉末Ｍを収容した容器２４は、ハウジング２２に対して着脱可能に取り付けられる。
【００３７】
一方、除去処理室９ｂ内に突出したボディ２３の部分には、ボディ２３内と除去処理室９ｂ内とを連通させる横孔２３ａが形成される。横孔２３ａは前記通路２０ａに対向している。横孔２３ａは凝縮室９ａと粉末Ｍが収容された容器２４とを連通する通路手段を構成する。ボディ２３内には、横孔２３ａを開閉する主弁体３０が、ボディ２３の軸方向つまり上下方向に移動自在に嵌挿される。主弁体３０の下端には、ボディ２３の内面の雌ねじに係合する雄ねじが形成され、ボディ２３に対する主弁体３０のねじ送りを可能にしている。主弁体３０の外周にはシール部材（Ｏリング）３１が設けられる。
【００３８】
また、主弁体３０の内周には、主弁体３０の先端（上端）の開口３０ａを開閉する抽気ポート弁体３２が、主弁体３０の軸方向つまり上下方向に移動自在に嵌挿される。抽気ポート弁体３２の下端には、主弁体３０の内面の雌ねじに係合する雄ねじが形成され、主弁体３０に対する抽気ポート弁体３２のねじ送りを可能にしている。抽気ポート弁体３２の外周にはシール部材３３が設けられる。
【００３９】
抽気ポート弁体３２には、該弁体３２の中心線に沿って上下に延び、先端部分（上端）近くで側部に開口する通路３４が形成される。主弁体３０の先端開口３０ａと抽気ポート弁体３２の上端との間には開口３０ａを封止するシール部材３２ａが設けられる。さらに、ボディ２３の下端には、キャップ３５が螺着される。キャップ３５とボディ２３の下端面との間にはシール部材３５ａが介装される。
【００４０】
上記構成の水素除去アセンブリ２１において、主弁体３０を下げて横孔２３ａを開いた状態では、凝縮室９ａに溜まった水素ガスはこの横孔２３ａを通ってボディ２３内に流入し、ボディ２３上方の還元部２１Ａに導入される。水素ガスはフィルタ２５を通過して酸化金属の容器２４内に入り、酸化金属を還元して水を生ずる。発生した水は、フィルタ２５，横孔２３ａを通過し、通路２０ａを通って凝縮室９ａに流入する。
【００４１】
続いて、バルブ部２１Ｂの、各種動作態様を説明する。図４は、横孔２３ａを閉じたときのバルブ部２１Ｂの断面図である。主弁体３０をねじ込んで上方に移動させることにより、図のように主弁体３０の外周で横孔２３ａは閉じられる。この状態では、還元部２１Ａと凝縮室９ａとが隔絶されるので、前記押さえ板２６を取り外して容器２４をハウジング２２から取り出す操作をしても、凝縮器９の真空度は低下しないか、低下してもわずかである。したがって、最小限の真空引きで還元部の容器２４を取り替えて、還元剤つまり酸化金属を更新することができる。また、このように、横孔２３ａを閉じた状態で、凝縮器９を含む冷暖房装置が揺らされた場合であっても冷媒液が還元部２１Ａに流入するような事態は回避されるので、運搬時の操作性は良好であり、移転や配置換えが容易である。
【００４２】
図５は、横孔２３ａを閉じた状態で、抽気ポート弁体３２を下げたときのバルブ部２１Ｂの断面図である。この状態では、主弁体３０の開口３０ａは開いて、抽気ポート弁体３２の通路３４と還元部２１Ａとは連通する。したがって、凝縮器９の真空を維持したまま還元部２１Ａのみを、容易に脱気して真空度を回復させることができる。矢印Ｅは脱気のときの流体の流れを示す。
【００４３】
図６は、弁主体３０を下げた状態で、抽気ポート弁体３２をも下げたときのバルブ部２１Ｂの断面図である。この状態では、横孔２３ａおよび主弁体３０の開口３０ａはいずれも開いている。したがって、抽気ポート弁体３２の通路３４は還元部２１Ａおよび凝縮室９ａの双方と連通し、冷暖房装置全体を矢印Ｅ’のように脱気することができる。
【００４４】
なお、前記主弁体３０および抽気ポート弁体３２の頭つまり下端部には、これらをねじ送りする際に六角レンチなどの工具を係合可能な凹部が設けられる。
【００４５】
図７は、脱気つまり真空引きのための治具を装着したときのバルブ部２１Ｂの断面図である。同図において、抽気ポート弁体３２の頭に形成された六角形の凹部には六角レンチ３６が装着されている。この六角レンチ３６は断面が環状の管体であり、内周面に沿って抽気パイプ３７が挿入されている。抽気パイプ３７は図示しない真空ポンプに結合される。この状態で、まず真空ポンプを作動させ、次に、六角レンチ３６を回動させて主弁体３０の先端開口３０ａを開く。そうすると、還元部２１Ａ内は真空ポンプで脱気されて真空度が高められる。全体を脱気させるときは、主弁体３０を下げて、横孔２３ａを開口させたあと、上記還元部２１Ａの脱気と同様の操作をすればよい。
【００４６】
上記水素除去アセンブリ２１は凝縮器９内をプレート２０で仕切って形成した除去処理室９ｂ内に設置したが、設置位置はこれに限らない。図８は水素除去アセンブリ２１の、他の設置例を示す断面図であり、図１と同符号は同一または同等部分を示す。同図において、凝縮器９の側壁には、冷媒の液面直上に開口位置を設定して抽出管３８が結合される。水素除去アセンブリ２１は図１のものと同様、酸化金属用の容器とを備えた還元部２１Ａ、ならびに還元部２１Ａと連通するバルブ部２１Ｂを有する。抽出管３８は還元部およびバルブ部の間に設けられる前記横孔２３ａ相当の開口に結合され、凝縮器９および還元部間を、図１のものと同様、バルブ部を介して連通させる。この例では、ハウジングを設けないで、容器２４をバルブ部２１Ｂのボディ２３に螺着させている。
【００４７】
以上、本発明を好ましい実施形態に従って説明したが、水素除去アセンブリの取り付け位置は、種々変形できる。凝縮器に取り付けるのに限らず、要は、冷媒の通路に連通するように設置されていればよい。また、冷媒の通路と還元部とを封止弁からなるバルブ部を介して連通し、バルブ部を閉じた状態で還元部を取り外しあるいは開放して還元剤である酸化金属の交換をでき、バルブ部を開けた状態で冷媒の通路と還元部とが連通されればよい。さらに、バルブ部は、還元部および冷媒の通路のいずれか、または双方を、選択的に外気と連通するように切り替えられる構造であれば、種々変形できる。
【００４８】
なお、本実施形態では、酸化金属は粉末状のものを用いたが、これに限らない。例えば、容器２４の内周に酸化金属の層を形成し、水素ガスと接触させるようにしてもよい。その場合、粉末の落下を防止するためのフィルタ２５は不要である。また、酸化金属は先に列挙したもの単体でもよいし、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物質、例えば、パラジウムもしくはその化合物（ＰｄＣｌ_２）、白金もしくはその化合物等の添加剤を微量混入するようにしてもよい。
【００４９】
【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７の発明によれば、酸化金属の還元作用により水素が除去され、水が生成される。したがって、冷媒通路の真空度が低下することがないので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。
【００５０】
また、冷媒蒸気の流路を外部と遮断した状態で還元剤の保持部材を着脱できるので、冷媒蒸気の流路を低圧に維持したまま還元剤の交換を実施できる。したがって、交換後は保持手段内だけを脱気すればよいので、作業時間を短縮できる。
【００５１】
さらに、冷媒蒸気の流路を閉じた状態で装置の運搬や配置換えをできるので、冷媒蒸気の流路から浸入する冷媒によって還元剤が濡れるのを防止することができる。また、さらに、バルブ手段の弁体や抽気バルブ手段を操作するだけの簡単な操作で冷媒蒸気の流路を開閉できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る水素除去アセンブリを含む凝縮器の要部断面図である。
【図２】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。
【図３】本発明の実施形態に係る水素除去アセンブリを含む吸収式冷暖房装置の模式図である。
【図４】冷媒蒸気の流路と連通する通路を閉じた状態のバルブ手段を示す断面図である。
【図５】冷媒蒸気の流路と連通する通路を閉じ、抽気通路を開いた状態のバルブ手段を示す断面図である。
【図６】冷媒蒸気の流路と連通する通路、および抽気通路を開いた状態のバルブ手段を示す断面図である。
【図７】バルブ手段の螺送治具を装着した状態のバルブ手段を示す断面図である。
【図８】水素除去アセンブリの取り付けの変形例に係る凝縮器の模式図である。
【符号の説明】
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、２０…プレート、２１…水素除去アセンブリ、２２…ハウジング、２３…ボディ、２４…還元剤の容器、２５…フィルタ、２６…押さえ板、３０…主弁体、３２…抽気ポート弁体、Ｍ…酸化金属

Claims

冷媒を収容した蒸発器と、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を吸収剤溶液で吸収する吸収器と、前記溶液の吸収剤濃度を回復させるため、該吸収剤溶液を加熱して冷媒蒸気を抽出する再生器と、前記再生器で抽出された冷媒蒸気を凝縮させて前記蒸発器へ供給するための凝縮器とを有する吸収式冷凍装置において、
吸収冷凍サイクル中に発生する水素ガスに作用して還元反応を生じさせる還元剤を保持する保持手段と、
前記水素ガスが前記還元剤に接触可能なように、前記保持手段を前記冷媒蒸気の流路に連通させる通路手段と、
前記通路手段を開閉させる弁体を有するバルブ手段とを具備し、
前記保持手段が、前記バルブ手段による前記通路手段の遮断状態で、該通路手段に着脱自在に係合されているとともに、
前記弁体には、前記通路手段を介して前記保持手段および前記冷媒蒸気の通路に連通する抽気通路が設けられ、前記抽気通路には、前記弁体による前記通路手段の開閉いずれの状態においても該抽気通路を開閉可能な抽気バルブ手段が設けられていることを特徴とする吸収式冷凍装置。
前記通路手段に連通するハウジングを具備し、
前記保持手段が、前記ハウジングに着脱自在に収容されたことを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍装置。
前記バルブ手段の弁体が、前記通路手段に対して進退自在に螺合され、螺送によって該通路手段を開閉するように構成され、
前記抽気バルブ手段が、前記弁体に対して進退自在に螺合され、螺送によって前記抽気通路をする開閉するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の吸収式冷凍装置。
前記ハウジングが筒状をなし、その一端側に前記バルブ手段が配されるとともに、他端側に前記保持手段が着脱可能に配された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装置。
前記ハウジングが、凝縮器を貫通するように設けられ、前記一端側のバルブ手段と前記他端側の保持手段との間に前記通路手段が結合されて前記冷媒蒸気の通路に連通していることを特徴とする請求項４記載の吸収式冷凍装置。
前記冷媒としてアルコール系冷媒を使用すると共に、前記還元剤が酸化金属を主体としていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の吸収式冷凍装置。