JPS6311574Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、吸収式冷凍機内で発生した水素ガス
を、パラジウムセルを介して大気に放出する吸収
式冷凍機の水素ガス排気用パラジウムセルの改良
に関する。

真空タンク内に蒸発器、吸収器、再生器および
凝縮器が一体的に構成されている吸収式冷凍機に
おいては、例えば、冷媒である水と吸収剤である
臭化リチウム水溶液とが、液体または蒸気の状態
で循環することにより、蒸発器で冷水が得られる
ようになつている。このような吸収式冷凍機で
は、そのタンクが１／120気圧の高真空であるこ
とから溶接などにより気密が図られている。しか
し、それにも拘わらず僅かな大気が侵入したり、
鉄製の真空タンクが冷媒および吸収液の水分によ
り酸化され、酸化被膜が生成される際に水素ガス
が発生する。このような空気や水素ガスは不凝縮
ガスであり、吸収式冷凍機の冷凍効率を低減させ
たり、タンク内の高真空を損なわせることになる
ので、真空タンクより排気する必要がある。

従来、この不凝縮ガスの大部分を占める水素ガ
スは、他の不凝縮ガスと共に蒸発器または吸収器
に接続された真空タンク外の不凝縮ガスタンクに
導出された後、不凝縮ガスタンクに設置されたパ
ラジウムセルでもつて水素ガスのみが大気中に自
動的に常時放出されるようになつている。なお、
この水素ガスの排気は、パラジウムまたはその合
金の薄膜を300〜500℃に加熱すると、水素ガスの
みを透過する性質を利用しているものである。

従来は第１図ａ，ｂに示すように、不凝縮ガス
が導入管１を通つてパラジウムセル２の排気室３
に導入されると、その排気室３にはヒータ４で加
熱されたパラジウム管５が内蔵されているので、
前記不凝縮ガスのうち水素ガスのみがパラジウム
管５の管壁５ａを透過してパラジウム管５内から
排気され、外壁６をカバーしている保温材７を介
して大気に放出される。一方、他の不凝縮ガスは
不凝縮ガスタンクに接続された真空ポンプなどに
より一定期間毎に排気されるが、常時は不凝縮ガ
スタンクおよび排気室３内に滞留したままであ
り、排気された水素ガス量に等しい不凝縮ガス量
が、新たに不凝縮ガスタンクから前記導入管１を
介して排気室３に導入されるに過ぎない。

このようなパナジウムセルの排気室では不凝縮
ガスがほとんど停滞状態にあり、パラジウム管の
外表面には水素ガス量の少ないすなわち水素ガス
の分圧が低下した不凝縮ガスが漂うことになる。
したがつて、このような不凝縮ガスの停滞は、新
たに導入された不凝縮ガスのパラジウム管近傍へ
の移動ならびにその水素ガスの透過を妨げる欠点
がある。

本考案は上述の問題点を解決するためになされ
たもので、パラジウムによる水素ガスの透過効果
は、不凝縮ガス内の水素ガス分圧が外部の大気中
における水素ガスの分圧（通常零に近い）よりも
高い方がよいということに基づき、パラジウム管
近傍における水素ガス分圧の低下を回避して、水
素ガスを効率よく排気することができる吸収式冷
凍機の水素ガス排気用パラジウムセルを提供する
ことを目的とする。

その特徴とするところは、真空タンクから導出
された不凝縮ガスを不凝縮ガスタンクよりパラジ
ウムセル内に導入する上昇管に保温を施すと共
に、パラジウムセル内の不凝縮ガスを導出する下
降管を保温することなく、前記不凝縮ガスタンク
に接続した水素ガス排気用パラジウムセルとした
ことである。

以下、本考案の水素ガス排気用パラジウムセル
をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第２図ａ，ｂは、不凝縮ガスタンク９に設置さ
れた本考案のパラジウムセル１０の断面図で、そ
の排気室１１の底面１２には図示しない吸収式冷
凍機の真空タンク内から導出された不凝縮ガス
を、不凝縮ガスタンク９を介して排気室１１に導
入するための上昇管１４が枝設され、また、排気
室１１から前記不凝縮ガスタンク９に不凝縮ガス
を導出する下降管１５が設けられている。なお、
この上昇管１４の外側は、水素ガスを透過させる
パラジウム管１６を内蔵した排気室１１およびパ
ラジウム管１６を加熱するヒータ１７と共に保温
材１８でカバーされているが、下降管１５は保温
されず、排気室１１と下降管１５内の不凝縮ガス
に温度差を与えて不凝縮ガスが上昇管１４、排気
室１１、下降管１５を順次積極的に対流できるよ
うにしている。

このような構成によれば、まづ、吸収式冷凍機
内で発生した水素ガスを含む不凝縮ガスは不凝縮
ガスタンク９に貯留された後、上昇管１４を介し
て排気室１１に導入される。ヒータ１７によつて
パラジウム管１６が加熱されているので、導入さ
れた不凝縮ガスのうちの水素ガスのみがパラジウ
ム管１６の管壁１６ａを透過してパラジウム管１
６内から排気され、保温材１８を介して大気に放
出される。一方、排気室１１に残留する他の不凝
縮ガスは大気で冷却されている下降管１５を介し
て不凝縮ガスタンク９に還流される。その結果、
排気された水素ガス量と不凝縮ガスタンク９へ還
流された不凝縮ガス量に等しい新たな水素ガスを
含む不凝縮ガスが、上昇管１４を介して排気室１
１に導入され、上述したと同じ作動が繰り返され
る。

このようにして不凝縮ガスが対流するので、従
来例のところで述べたように、排気室内のパラジ
ウム管の外表面に水素ガス量の少なくなつた不凝
縮ガスが停滞して他の水素ガスの透過を妨げた
り、また、前記外表面での水素ガスの分圧を低下
させるという問題が解消され、パラジウム管の外
表面には常に新しい水素ガスを含む不凝縮ガスが
接触することになつて、パラジウム管の外表面近
傍には当初の水素ガスの分圧が維持され、効率よ
く水素ガスが透過される。

第３図ａ、ｂは、異なる実施例のパラジウムセ
ル２０の断面図で、下降管２１を排気室１１内の
パラジウム管１６より上方の側面２２に枝設させ
たものである。この場合も前述と同様に水素ガス
はパラジウム管１６を透過して大気へ放出され、
他の不凝縮ガスは下降管２１から導出されて図示
しない不凝縮ガスタンクに還流されるので、パラ
ジウム管１６の外表面には新しい水素ガスを含む
不凝縮ガスが接触することになり、水素ガスは効
率よく排気される。

以上の２つの実施例を以下に述べる一例の不凝
縮ガス高圧貯留排気装置３０に適用すると、水素
ガスをより一層効果的に排気することができる。

蒸発器３１の伝熱管３２内を流過する冷水によ
り蒸発した冷媒蒸気が、吸収器３３において吸収
液に吸収され、吸収液が稀くなつた状態で吸収器
３３の底部３３ａに滞留している。この吸収液３
４が吸収液ポンプ３５により吸収液導出管３６を
介して抽気タンク３７に導出され、この吸収液が
抽気タンク３７の底部３７ａに滞留する吸収液に
流落される。このとき、吸収液が溢流管３８によ
り水位の上限が保持されているので、吸収液が落
差を利用して吸収液タンク３９に送出される際送
出口部４０で渦流が生じる。したがつて、不凝縮
ガスは、吸収器３３の吸収液面上の空間４２より
不凝縮ガス導出管４３を介して抽気タンク３７に
送出され、かつ、前記渦流に巻き込まれて吸収液
内に気泡状態で混入される。なお、送出管４１が
吸収液帰還管４４と連通状態にあり、高さＨの部
分における送出管４１および吸収液帰還管４４に
は吸収液が常に存在しているので、前記吸収液の
送出は、吸収液帰還管４４の帰還口４４ａまでの
落差ｈにより行なわれる。

吸収液タンク３９に導入された吸収液はほぼ停
滞状態にあるので、そこで不凝縮ガスの気泡が分
離され、送気管４５を介して不凝縮ガスタンク９
に導入され、吸収液は吸収液帰還管４４を介して
帰還口４４ａより吸収器３３に戻される。不凝縮
ガスタンク９への不凝縮ガスの導入は、送気管４
５内の吸収液の液面が前記帰還口４４ａの高さ位
置から吸収液タンク３９へ下降するまで行なわ
れ、その結果、不凝縮ガスタンク９は吸収器３３
内の圧力よりは高い圧力、すなわち、吸収器３３
の空間４２の圧力より吸収液の前記高さＨに相当
する圧力にまで高められて貯留される。したがつ
て、その水素ガスの分圧は大気中のそれより遥か
に高くなる。

そして、貯留された高い圧力の不凝縮ガスは、
上昇管１４を介して第２図ａ、ｂおよび第３図
ａ、ｂに示す排気室１１に導入される。これ以降
の作動は上述の実施例で述べたのと同様に、不凝
縮ガスのうちの水素ガスが加熱されたパラジウム
管１６を透過して大気に放出される。一方、他の
不凝縮ガスは下降管１５より導出されて不凝縮ガ
スタンク９に還流される。

このような実施例によれば、上述の実施例で述
べたようにパラジウム管の外表面に常に新しい不
凝縮ガスを接触させて水素ガスの透過率を向上さ
せることができると共に、不凝縮ガスタンクが高
圧に維持されているので、水素ガスの分圧も高く
より一層水素ガスがパラジウム管を透過しやすく
なり、水素ガスの排気作用を向上させることがで
きる。

本考案は以上詳細に説明したように、不凝縮ガ
スを不凝縮ガスタンクよりパラジウムセル内に導
入する上昇管に保温を施すと共に、パラジウムセ
ル内の不凝縮ガスを導出する下降管を保温するこ
となく、前記不凝縮ガスタンクに接続したので、
パラジウム管の外表面に水素ガス分圧の低い不凝
縮ガスの停滞することを回避でき、水素ガスを効
率よくパラジウム管を介して大気へ放出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来例の水素ガス排気用パラジウム
セルの断面図、第１図ｂは同図ａの−線断面
図、第２図ａは本考案の水素ガス排気用パラジウ
ムセルの断面図、第２図ｂは同図ａの−線断
面図、第３図ａは異なる実施例の断面図、第３図
ｂは同図ａの−線断面図、第４図は本考案が
適用される吸収式冷凍機の不凝縮ガス高圧貯留排
気装置の系統図である。 ９……不凝縮ガスタンク、１０，２０……パラ
ジウムセル、１４……上昇管、１５，２１……下
降管、１６……パラジウム管、１７……ヒータ、
１８……保温材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸収式冷凍機の真空タンク内で発生する水素ガ
   スを他の不凝縮ガスと共に導出し、ヒータにより
   加熱されたパラジウム管を介して水素ガスのみを
   大気に放出するパラジウムセルにおいて、 真空タンクから導出された前記水素ガスを含む
   不凝縮ガスを不凝縮ガスタンクよりパラジウムセ
   ル内に導入する上昇管に保温を施すと共に、パラ
   ジウムセル内の不凝縮ガスを導出する下降管を保
   温することなく、前記不凝縮ガスタンクに接続し
   た ことを特徴とする吸収式冷凍機の水素ガス排気
   用パラジウムセル。