JPH02171566A - 吸収冷凍機の水素ガス除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸収冷凍機に発生した有害水素の有効な除去装
置に関する６ 〔従来の技術〕 吸収冷凍機においては、運転中に水素ガスがその減圧容
器内に発生し、冷却不良の原因となることが知られてい
る。

この水素ガスを除去するために、ガス排気装置が開発さ
れており、またＰｄ等の貴金属膜を用いて水素を大気中
に放散させる方法が開示されている（実公昭４７−１９
９７０）が、前者は排気されたガスを定期的に真空ポン
プを用いて外部へ排気してやる必要があるため、装置構
成が複雑になり、保守の手間もかかること、後者は貴金
属のＰｄ合金を用いるため高価となることや、接合部か
ら大気が侵入する原因となることが問題点としてあげら
れている。また水素を直接吸収除去する方法もあるが、
吸収冷凍機内に存在する水蒸気ガス等と反応しない貴金
属の化合物を用いた方法、例えば塩化パラジウム（特開
昭４８−２９０３９）が主である。

特開昭６３−１７３６７には水素吸蔵合金を吸収冷凍機
内の吸収器、蒸発器内に配置して水素を除去する方法が
開示されている。しかし、これらの水素吸蔵合金は、水
蒸気の表面吸着により、水素との反応性を失ってしまう
か、あるいは、水蒸気と優先的に反応して、有効な水素
除去能力を失うため、水素濃度の低い吸収器又は蒸発器
から水素除去を行う場合は効率が悪い欠点がある。さら
に同じ特開昭６３−１７３６７には、樹脂あるいは、金
属の被膜を水素吸蔵合金の表面に形成して水蒸気ガス等
を遮断する技術が示されている。この技術によっても、
水蒸気を完全に遮断する有機膜材料が入手困難であるこ
と、金属被膜を用いても、水素化に伴う水素吸蔵合金の
膨張により被膜が破れ、所定の性能を発揮することが困
難であること等の技術的問題点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、吸収冷凍機内に発生する有害な水素ガスを有
利に除去する装置を提案することを目的とする。

一部の水素化可能金属は水素のみならず水蒸気も吸収す
ることが知られている。発明者らはこの種の金属を用い
て、水蒸気の存在する雰囲気中で水素の除去が可能であ
ろうと考え種々研究を行っていた。その結果、この種の
金属は一般に単体ガスとの反応では、水蒸気よりも水素
との間に大きな反応速度を有するか、水素と水蒸気との
混合ガスに対しては、水蒸気と優先的に反応し、水蒸気
の存在下での水素の反応速度はきわめて小さく。

混合ガス雰囲気中に単純に設置したのでは、これらの金
属は、多量の水蒸気の存在する吸収冷凍機内部の水素の
吸収を有効に行うことはできないことがわかった。

そこで、さらに詳細な検討を行った結果、これらの水素
吸収能力を有する金属を保持する容器と不凝縮ガスタン
クを適当な形状の細管で結び、ガスの吸収を行わせるこ
とにより、極めて簡便に有効な水素ガスの吸収排気が得
られることを知見し本発明を完成した。

〔課題を解決するための手段１ すなわち、本発明は、吸収冷凍機内に発生、存在する水
素ガスを水素化可能金属を用いて吸収除去するに際して
、冷凍機の不凝縮ガスタンクと該金属を収納する容器を
、細管で結合したことを特徴とする。

またこの前記細管が下記条件を満足するものであると好
適である。

ｄ＞０．０１　ｃｍ　　　　　　　　＝＝＝　（１）但
し、 ｄ、細管の内径（ｃｍ） ２、細管の長さ（ｃｍ） とする。

［作用］ 以下本発明について詳細に述べる。

吸収冷凍機内の不凝縮ガスタンクと水素吸収合金を収納
する容器を、長さＩ２（ｃｍ）、内径ｄ１ｃｍ）の間に
上記の関係を有する細管で結ぶ。

必要であれば水素化可能金属収納容器には、加熱用ヒー
ターを備え、加熱してガスの排気を行うようにしてもよ
い。水素化可能金属は適宜交換が可能である。水素吸収
合金は粉末あるいはベレット状等任意の形状とすること
ができる。

細管の直径ｄを０．０１ｃｍ以下とすると、細管の流通
抵抗が大きくなり過ぎ、ガスの流通が困難となる。また
細管の内径が上記（２）式の範囲以上に太くなると、水
素化可能金属の周辺での未反応の水素が逆に不凝縮タン
クに拡散し、水素の吸収速度が小さくなる。

また不凝縮ガスタンク以外の部分から排気を行うことは
ガス中の水素分圧が小さいため、水素の吸収に際して大
量の水蒸気を吸収して、単位金属重量当りの水素吸収量
が小さくなり、実用的でない。

第１図は本発明の構成を示す模式図である。

第１図において不凝縮ガスタンクｌに細管２が取付けら
れ、水蒸気の吸収も可能な水素化可能金属３を収納した
水素化可能金属容器４に結合されている。

なお細管２の断面形状は必ずしも円形である必要はなく
、また配管の連続性が保証される範囲内で任意の形状に
折り曲げることが可能である。

またガスの種類は必ずしも水蒸気と水素のみに限るもの
ではなく、水素化可能金属３の吸収可能なガスであれば
同様に、選択性を排除して吸収することが可能であるこ
とは容易に理解される。

水素化可能金属３のガス吸収に伴い、不凝縮ガスタンク
ｌから細管２を通じて水素、水蒸気を主とする混合ガス
が水素化可能金属容器４に向かって流れる。水素化可能
金属容器４内では水素化可能金属３が水蒸気を優先的に
吸収するが、細管２を通じて１に向って細管２中のガス
流れに逆らって未反応の残留水素が拡散するには細管径
が細いので、水素化可能金属容器４中のガス組成は水素
に冨んだものになり、やがて残りの水素も３に吸収され
、さらに反応は継続される。

こうして水素化可能金属素材は選択反応性を有するにも
かかわらず、細管を通ってくるガスは選択性がなく、ガ
スの種類を区別せずに平等に行われる。結局、水素が除
去される。

［実施例］ 実施例１ 内容積５β、初期雰囲気として４５ＴｏｒｒのＨ２ｉ３
よび５Ｔｏｒｒの水蒸気を含む、温度２８℃のガス貯蔵
室と、Ｚｒ７０ｗｔ％−Ｖ　２４．６ｗｔ％残部Ｆｅよ
りなる合金粉末２ｇを含む小容器とを長さ１２０ｃｍ、
内径０．３　ｃ　ｍのステンレス管で結び、合金粉を１
８０℃に加熱した。

合金粉の吸収したガス量の経時変化をガスの種類ごとに
第２図に示した。合金粉末は水素を充分に吸収し、この
装置が有効に水素除去に働いてることがわかる。

実施例２ 実施例１において、初期雰囲気として１５ＴｏｒｒのＨ
２および５Ｔｏｒｒの水蒸気を含むガス貯蔵室に、細管
の長さ１２０ｃｍ、内径０．３ｃｍのステンレス管を用
いた場合の例を第３図に示した。

実施例１と同様の有効な水素吸収を示している。

比較例１ 実施例１と同一の条件で、ステンレス管の寸法のみ長さ
１５ｃｍ、内径５ｃｍに変更した場合の例を第４図に示
す。

細管の効果は失われ合金粉末は優先的に水蒸気のみを吸
収し、水素の吸収はほとんど認められない。

〔発明の効果〕

本発明により、高価な貴金属や複雑な装置や真空ポンプ
などを用いることなく、簡便かつ確実に、吸収冷凍器内
に発生する有害な水素を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の模式図、第２図〜第３図は本発
明の実施例の効果を示すグラフ、第４図は比較例のグラ
フである。 ■・・・不凝縮ガスタンク　２・・・流通細管３・・・
水素化可能金属 ４・・・水素化可能金属容器 第１図 時間 ［ｈ「〕 第２図 ８寺　間 〔ｈ口］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　吸収冷凍機の不凝縮ガスタンクに水素化可能金属を
   収納した容器を、細管を介して結合してなる吸収冷凍機
   の水素ガス除去装置。 ２　前記細管が下記条件を満足するものである請求項１
   記載の装置。 ｄ＞０．０１ｃｍ ｄ＾２／ｌ＜２×１０＾−＾３（ｃｍ） 但し、 ｌ：細管長さ（ｃｍ） ｄ：細管内径（ｃｍ）