JPS62108974A - 吸収冷凍機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は機内に滞留する不凝縮ガスの水素ガスを機外へ
排気する装置を備えた吸収冷凍機や吸収ヒートポンプあ
るいは吸収冷温水機なと（以下、吸収冷凍機という）の
改良に関する。

（ロ）従来の技術 吸収冷凍機においては、機内の吸収ｉ（例えば。

アンモニア水や臭化リチウム水溶液など）が機器の構成
部材である金属（特に鉄）と反応して水素ガスを発生す
る。そして、この水素ガスが、不凝縮ガスとして機内に
滞留し、吸収冷凍機の能力を低下させる一因となること
は一般に知られて℃・る。

このため、吸収冷凍機においては、その運転中に機内の
不凝縮ガスをタンクに導いて貯え、このタンクに貯えた
不凝縮ガス中の水素ガスをパラジウム金属管と定電圧の
印加される電気ヒーターより成る水素ガス排気装置で少
しずつ大気中へ排出する手段〔例えば、実公昭４７−１
９９７０号公報、（社）日本冷凍協会発行（昭和５９年
７月１０日初版発行）「中型ガス吸収冷温水機空調シス
テムＪＰ１０４〜１０５参照〕が、従来、採用されてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 タンクに不凝縮ガス〔水素ガス〕を導入する時（吸収冷
凍機の運転時）の方が導入しない時（吸収冷凍機の運転
停止時）よりも多くの水素ガスをタンクから排気する必
要があるので、いずれの時も電気ヒーターに同じ電圧を
印加する従来の手段においては、タンクに水素ガスが導
入される時を基準に電気ヒーターへの印加電圧を選定し
てヒーターに通電しなければならない。そして、従来の
手段においては、タンクに水素ガスを導入しない時（吸
収冷凍機の運転停止時）にも電気ヒーターで加熱される
パラジウム金属管が必要以上に高温に保たれるため、こ
の管の劣化が早まるという問題点を有していた。なお、
パラジウム金属およびその合金はそれらの温度を３００
〜４００℃以上に長期間保つと、劣化が早まり損傷しや
すいことが知られている。

また、従来の手段は、吸収冷凍機の運転休止時にも運転
時と同様に、電気ヒーターの電力消費量が多くなる欠点
をもつ。特に、夏期や冬期のみに運転する吸収冷凍機に
おいては、節電上、好ましくない。

本発明は、これら問題点に鑑み、タンクへ水素ガスを導
（運転時にはこの水素ガスを十分にタンク外へ排気する
ことが可能であると共にタンクへ水素ガスを導かない運
転休止時には水素ガスの排気のための電力消費を節約す
ることが可能であり、かつ、パラジウム金属管の劣化を
軽減して機内で発生した水素ガスの機外への排気を長期
にわたり可能にする脱水素ガス装置の備えられた吸収冷
凍機の提供を目的としたものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、機内の吸収液を用いて蒸発器および／または
吸収器内の不凝縮ガス〔水素ガス〕を抽気するガス抽気
装置と抽気された不凝縮カスを貯えるガス貯室とが備え
られ、かつ、パラジウム金属もしくはその合金製の水素
放出管およびこの管の昇温用の電気ヒーターより成る脱
水素ガス装置がガス貯室に接続された吸収冷凍機（以１
、この種の吸収冷凍機という）において、上記の問題点
を解決する手段として、その運転時〔ガス貯室へ水素カ
スを抽気する時〕パラジウム金属製水素放出管昇温用の
電気ヒーターへの印加電圧を高（する一方で運転休止時
〔ガス貯室へ水素ガスを抽気しない時〕に印加電圧を低
くする構成としたものである。

（ホ）作用 本発明の手段においては、電気ヒーターへの印加電圧を
加減することによる作用として、パラジウム金属製水素
放出管の温度をコントロールしてその水素排出能力と劣
化の程度とを調整することが可能となると共に電気ヒー
ターの消費電力を調整することも可能となる。、このよ
うな作用により。

この種の吸収冷凍機の運転時に従来のものよりも電気ヒ
ーターへの印加電圧を高くしてガス貯室内の水素ガスを
より一層多く排出でき、かつ、この種の吸収冷凍機の運
転休止時〔通常、休止時間の方が運転時間よりもはるか
に長時間となる。〕に従来のものよりも電気ヒーターへ
の印加電圧を低くしてその消費電力を節約できると共に
パラジウム金属製水素放出管の劣化を軽減でき、その損
傷を防いで水素ガスの排出を長期にわたって続けること
が可能となる。

（へ）実施例 第１図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一実施例を
示した概略構成説明図である。第１図において、（１）
は吸収冷凍機で、この吸収冷凍機は発生器および凝縮器
より成る発生凝縮器（２）、蒸発器および吸収器より成
る蒸発吸収器（３）、吸収液用ポンプ（ＰＡ）等の機器
とこれら機器を結ぶ冷媒用管路（図示せず）、吸収液用
管路〔蒸発吸収器（３）底部と吸収液用ポンプ（Ｐ、）
吸込側とを結ぶ稀吸収液用管路（４）および吸収液用ポ
ンプ（Ｐ、）吐出側と溶液熱交換器（図示せず）入口側
とを結ぶ稀吸収液用管路（５）の一部のみを図示〕など
で形成されている。

（６）は吸収冷凍機（１）に備えた不凝縮ガス油気用の
ガス抽気装置で、このガス抽気装置は、カス抽気槽（７
）、蒸発吸収器（３）側に稀吸収液を溢流させるための
開口を有する液貯留槽（８）、稀吸収液の降温槽（９）
および稀吸収液用管路（５）と液貯留槽（８）とを結ぶ
管路αＯ１液貯留槽（８）と降温槽（９）とを結ぶ管路
α℃、降温槽（９）とガス抽気槽（７）とを結ぶ管路＠
、ガス抽気槽（７）と蒸発吸収器（３）とを結ぶガス抽
気用管路（２）ならびにガス抽気槽（７）底部内に一端
を逆Ｕ字状に折曲して下方へ開口する一方他端を蒸発吸
収器（３）への液戻し管路α４内に上方へ開口してこの
液戻し管路とガス抽気槽（７）とを結ぶ気液導管（至）
、液戻し管路α転この液戻し管路の気液分離部α傍で分
離した不凝縮ガスを蒸発吸収器（３）内のガス貯室αη
へ導（ガス導管（至）で形成されている。また、降又槽
（９）内には例えば蒸発器から得られる冷水の流れる冷
却器−が配設されていて降温槽（９）内の稀吸収液が降
温され、その飽和蒸気圧を蒸発吸収器（３）内のそれよ
りも低くすることが可能となっている。このため、吸収
液用ポンプ（Ｐｌ）を作動させると共に冷却器−に冷水
を流通させる吸収冷凍機（１）の運転時には、ガス抽気
槽（７）内の圧力を蒸発吸収器（３）内のそれよりも低
（保ってこの蒸発吸収器内の不凝縮ガスを冷媒蒸気と共
にガス抽気槽（７）内へ抽気することができる。そして
、抽気された冷媒蒸気は稀吸収液に吸収される一方、不
凝縮ガスは、気泡となって気液導管（至）内を吸収液と
共に流れ、液戻し管路α褐の気液分離部αＧに達１〜．
ここで液と分離して上昇しつつガス導管０ね経由でガス
貯室卸へ至り、このガス貯室内に溜められる。不凝縮ガ
スと分離した吸収液は液戻し管路α局経由で蒸発吸収器
（３）へ戻る。このような油気動作が吸収冷凍機（１）
の運転時に行なわれることにより、機内で少しずつ発生
する水素ガスや機内にわずかずつ侵入する空気などの不
凝縮ガスがガス貯室αηへ逐次導かれ、蒸発吸収器（３
）内での不凝縮ガスの滞留が防止され、吸収冷凍機（１
）の運転時の性能が良好に保たれるのである。

一方、吸収液用ポンプ（Ｐ、）の作動や冷却器０９への
冷水の供給が停止される吸収冷凍機（１）の運転休止時
には、上述のような抽気動作は行なわれず。

ガス貯室αηへ不凝縮ガスは導かれないので、ガス貯室
αη内の不凝縮ガス量はほとんど増えない。

なお、翰はガス抽気用管路側の途中に接続した開閉弁（
■、）付きの管で、この管に真空ポンプを接続すること
により蒸発吸収器（３）内の不凝縮ガスを器外へ排出す
ることができる・。

１２１）は脱水素ガス装置で、この脱水素ガス装置は容
器いとパラジウム金属もしくはその合金製の水素放出管
ツとこの管の昇温用の電気ヒーター（ハ）とで構成され
ている。そして、容器＠はガス貯室αりと連通するよう
管（イ）で結ばれている。また、水素放出管のはその内
管側を大気と連通させ外管側で容器＠を密封するように
この容器にろう付もしくは溶接により配設されている。

そして、電気ヒーター（ハ）は、電源（図示せず）や吸
収液用ポンプ（ＰＡ）その他の吸収冷凍機（１）用駆動
機器などと電気的に結ばれている運転制御器（Ｄ−０−
Ｃ）に接続され、吸収冷凍機（１）の運転時に電源電圧
を受ける一方吸収冷凍機（１）の運転休止時に電源電圧
よりも低い電圧を受けるようになっている。

第２図は電気ヒーター（ハ）、運転制御器（Ｄ・０・Ｃ
）。

吸収液用ポンプ（ＰＡ）のモーター（ＭＡ）などを結ん
だ電気回路図で、この電気回路図は電気ヒーター（財）
に対する電圧加減機構の一例を示したものである。そこ
で、電気ヒーター（ハ）に対する印加電圧の加減動作に
ついて第２図を参照しつつ簡単に説明する。

先ず、吸収冷凍機（１）の運転開始用の押しボタン式ス
イッチ（ｓＷ、）を押すことにより接点（ａ２）、（ｅ
２）、（ｂ、）間が通電されると、補助リレー（Ｘ、）
、（Ｘ、）、が順にオンとなり、次いで、モーター（Ｍ
Ａ）用のマグネットスイッチＭとヒーター■用のマグネ
ットスイッチ（Ｍ８）とが同時にオンとなり、モーター
（Ｍ、）が起動すると共に接点（３丁）、（ｅ６）、（
ｂ６）間には電源電圧Ｃ２００ＶＩがかかる。すなわち
、吸収冷凍機（１）の運転時、ヒーター（Ｈｌ［Ｉ電気
ヒーター（ハ）〕には電電源圧が印加される。

次に、吸収冷凍機（１）の運転停止用の押しボタン式ス
イッチ（ＳＷ２）を押すことにより接点（ａ３）、（ｅ
２）、（ｂ、）間が通電されなくなり、補助リレー（Ｘ
ｌ）用マグネットが非励磁となるため常閉式のリレー（
−Ｘ、）用接片が閉成する。一方、補助りｖ　−（Ｘ２
　）はオンしたままであるため接点（ａ、）、（ｅ、）
、（ｅ４）、（ｂ、）間は通電されている。このため、
リレー（−Ｘ、　）用接片が閉成することによつて接点
（ａ、）、（ｅ、）、（ｅ４）、（ｂ、）間が通電し、
タイマーＦＴＩが作動する。そして、タイマー（Ｔｌの
設定時間が経過〔タイムアツプ〕した時点に、タイマー
（Ｔ）用マグネットが１秒間程度励磁して常閉式のタイ
マー丁）連動用スイッチ（ＳＷヤ）の接片が開成する。

その結果、接点（ａ、）、（ｅ、）、（ｅ４）、（ｂ２
）間が通電されなくなって補助リレー（Ｘ、）用マグネ
ットが非励磁になると同時に接点（ａ、）、（ｅ３）、
（ｅ４）、（ｂ、）間も通電されなくなってタイマーｎ
はりセットされる。補助リレー（Ｉ２）用マグネットが
非励磁になると補助リレー（Ｘ、）がオフとなるため、
接点（ａ６）、（ｅｓ）、　（ｂ＋）間および接点（ａ
、）、（ｅ、）、（ｂ、）間が通電されなくなり、この
時点でマグネットスイッチＭ、（Ｍ、）がオフとなって
モーター（ＭＡ）が停止すると共にヒーター０には電源
電圧から抵抗（刊のある接点（ａ８）、（ｅ６）間の電
圧を差引いた電圧（２００−（ＲＸ＃）　　ボルト（Ｌ
は抵抗Ｒを流れる電流値）〕がかかる。すなわち、吸収
液用ポンプ（Ｐｌ）の作動が停止した時点に、ヒーター
■〔電気ヒーター〕には電源電圧よりも低い電圧が印加
される。

なお、運転停止用押しボタン式スイッチ（ＳＷ２）が押
されてからタイマー（Ｔｌのタイムアツプ時点言い換え
れば吸収液用ポンプ（Ｐ、）の停止時点までの間すなわ
ち吸収液の稀釈運転中の間、マグネットスイッチ（Ｍ、
ｖ）用接片は閉成しているので、ヒーター■〔電気ヒー
ター（ハ）〕には電源電圧〔２００■〕が印加される。

そして、吸収液用ポンプ（Ｐ、）の作動しない吸収冷凍
機（１）の運転休止中には、ヒーターσ−ＤＣ電気ヒー
ター（ハ）〕に対する印加電圧は［Ｉ２００−　（ＲＸ
ｉ、））■に保たれる。

このように、本発明による吸収冷凍機（１）〔以下。

本機という〕においては、吸収液用ポンプ（Ｐｌ）の作
動する運転時や稀釈運転時、言い換えれば、ガス抽気装
置（６）が作動してガス貯室α力へ水素ガスが導かれる
時、脱水素ガス装置ｅ２１）の電気ヒーター＠には２０
０■の電圧を印加して電気ヒーター（ハ）を発熱させ水
素放出管−を例えば３５０℃程度まで昇温してその水素
放出能力を高めることにより、ガス貯室αカに逐次流入
する不凝縮ガス中の水素ガスを十分に大気中へ放出する
ことが可能であり、ガス貯室α力側から本機内へ水素ガ
スが逆流するようなことは殆んどない。

かつ、本機においては、吸収液用ポンプ（ＰＡ）の停止
している運転休止時、言い換えれば、ガス抽気装置（６
）が作動せずにガス貯室αηへ水素ガスがほとんど導か
れない時、電気ヒーター（ハ）には２００Ｖより低い電
圧〔例えば１７３Ｖ）を印加して水素放出管−を２８０
°Ｃ程度に昇温させ、ガス貯室０７）内に溜まっている
水素ガスを大気中へ少しずつ放出することができる。な
お、本機の運転休止時。

水素ガスは、運転時程多く発生しないものの、わずかず
つ発生し、拡散によりきわめて少量ながら機内からガス
貯室αηへ移動するので、電気ヒーター（ハ）に通電し
つつ水素放出管（ハ）を昇温させて水素ガスを大気中へ
排出することが好ましい。このように、本機の運転休止
時には、パラジウム金属もしくはその合金製の水素放出
管（ハ）の劣化しやすい温度［３００’Ｃ〜４００℃〕
より低い温度〔２８０℃程度〕に保つことにより、水素
放出管＠の劣化を著しく軽減してその損傷を防ぎ、脱水
素ガス装置Ｑ１）の性能を長期にわたって良好に保つこ
とができる。

また、本機においては、第２図に示した電気回路の接点
（ａｓ）、　（ｅａ）間に抵抗刊を接続する代りに例え
ば鉄心入りのりアクドル〔図示せず〕を接続することに
よっても、ヒーターＨ〔電気ヒーター〕への印加電圧を
加減することができる。リアクトル〔またはインダクタ
ンス〕を用いた場合には、本機の運転休止時における電
気ヒーター（ハ）の消費電力を節減できる効用が本機に
もたらされろ。

また、リアクトルの代りにトランスを用いろこともでき
る。

なお、第１図において、（ホ）はガス貯室αカに接続し
た開閉弁（■２）付きの管であり、この管に真空ポンプ
を接続することによりガス貯室αη内の水素ガス以外の
不凝縮ガスを適宜排気することもできる。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明によるこの種の吸収冷凍機におい
ては、脱水素ガス装置のパラジウム金属もしくはその合
金製水素放出管の温度をコントロールしてその水素排出
能力と劣化の程度を調整可能であるので、ガス抽気装置
の働きでガス貯室へ水素ガスの導かれろ吸収冷凍機の運
転時には水素放出管の水素排出能力を高めて吸収冷凍機
の運転性能を良好に保つ効果が発揮され、一方、ガス貯
室へ水素ガスのほとんど流れない吸収冷凍機の運転休止
時には水素放出管の昇温温度を低くコントロールしてそ
の劣化を軽減でき、脱水素ガス装置の性能を長期にわた
り良好に保つ効果ある見・は吸収冷凍機の運転休止中に
おける脱水素ガス装置の電気ヒーターの電力消費を節約
し得る効果などが発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一実施例を
示した概略構成説明図、第２図はこの種の吸収冷凍機に
備えた脱水素ガス装置用の電気ヒーターに対する本発明
の電圧加減機構の一例な示した電気回路図である。 （１）・・・吸収冷凍機、　（２）・・・発生凝縮器、
　（３）・・・蒸発吸収器、　　（４）、（５）・・・
稀吸収液用管路、（６）・・・ガス抽気装置、　（７）
・・・ガス抽気槽、　αｃｉ、（ｔｚ・・・管路、α局
・・・液戻し管路、　（至）・・・気液導管、　α力・
・・ガス貯室、　（ト）・・・ガス導管、　＠Ｄ・・・
脱水素ガス装置、翰・・・水素放出管、　（ハ）・・・
電気ヒーター、　　（Ｐ、”）・・・吸収液用ポンプ、
　（Ｄ・０・Ｃ）・・・運転制御器、■・・・抵抗、　
■・・・ヒーター〔電気ヒーター〕。 （Ｍ、Ｉ）・・・ヒーター用マグネットスイッチ。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　靜　夫 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機内を循環する吸収液の一部を用いて蒸発器およ
   び／または吸収器内の不凝縮ガスを抽気するガス抽気装
   置と抽気された不凝縮ガスを貯えるガス貯室とが備えら
   れ、かつ、不凝縮ガス中の水素を透過させて放出するパ
   ラジウム金属もしくはその合金製の水素放出管およびこ
   の管を昇温する電気ヒーターより成る脱水素ガス装置が
   ガス貯室に接続され、かつ、吸収液の循環停止時にはそ
   の循環時よりも電気ヒーターに印加する電圧を低くする
   電圧加減機構が備えられていることを特徴とした吸収冷
   凍機。