(57)【要約】【課題】機械的強度、耐熱性などに優れた分離膜を有するアンモニア吸収式冷凍機を提供する。【解決手段】アンモニア液を蒸発させる蒸発器１と、この蒸発器１で得られたアンモニア蒸気を導きアンモニア水溶液に吸収させる吸収器２と、この吸収器２で得られた濃アンモニア水溶液を導き加熱する加熱器５と、この加熱器５で加熱されて蒸発した水蒸気及びアンモニア蒸気を伴うアンモニア水溶液を導き当該アンモニア蒸気を分離する分離器６と、この分離器６で得られたアンモニア蒸気を導き凝縮させる凝縮器４とを具備し、さらに上記分離器６内にアンモニア蒸気を分離するための無機膜エレメント３５を配置すると共に、この無機膜エレメント３５を、表面にシリカライトを成膜した多孔質セラミック管製としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニア液を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で得られたアンモニア蒸気を導きアンモニア水溶液に吸収させる吸収器と、この吸収器で得られた濃アンモニア水溶液を導き加熱する加熱器と、この加熱器で加熱されて蒸発した水蒸気およびアンモニア蒸気を伴うアンモニア水溶液を導き当該アンモニア蒸気を分離する分離器と、この分離器で得られたアンモニア蒸気を導き凝縮させる凝縮器とを具備するとともに、
上記分離器内にアンモニア蒸気を分離するための無機膜エレメントを配置したことを特徴とするアンモニア吸収式冷凍機。
【請求項２】
無機膜エレメントを、表面にシリカライトを成膜した多孔質セラミック管製としたことを特徴とする請求項１に記載のアンモニア吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア吸収式冷凍機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア吸収式冷凍機には、アンモニア液を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で得られたアンモニア蒸気を導きアンモニア水溶液に吸収させる吸収器と、この吸収器で得られた濃アンモニア水溶液を導き加熱して高温のアンモニア蒸気を発生させる発生器と、この発生器で発生されたアンモニア蒸気を導き凝縮させる凝縮器とが具備されている。そして、発生器で生じるアンモニア蒸気には水蒸気が含まれているので、通常は、水蒸気を除去するための精留器が具備されており、さらにこの精留器の代わりに分離膜を用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１４９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、分離膜としては、通常、有機系の高分子膜が用いられるが、このような有機系の膜は、機械的強度が弱く、また耐熱性、耐有機溶媒性に劣るという問題がある。
そこで、本発明は、機械的強度、耐熱性などに優れた分離膜を有するアンモニア吸収式冷凍機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のアンモニア吸収式冷凍機は、アンモニア液を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で得られたアンモニア蒸気を導きアンモニア水溶液に吸収させる吸収器と、この吸収器で得られた濃アンモニア水溶液を導き加熱する加熱器と、この加熱器で加熱されて蒸発した水蒸気およびアンモニア蒸気を伴うアンモニア水溶液を導き当該アンモニア蒸気を分離する分離器と、この分離器で得られたアンモニア蒸気を導き凝縮させる凝縮器とを具備するとともに、
上記分離器内にアンモニア蒸気を分離するための無機膜エレメントを配置したものであり、
また上記無機膜エレメントを、表面にシリカライトを成膜した多孔質セラミック管製としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成によると、分離器において、アンモニア蒸気を分離して再生する際に無機膜エレメントを用いるようにしたので、例えば有機系の膜を用いる場合に比べて、機械的強度が優れるとともに、耐熱性および耐有機溶媒性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例に係るアンモニア吸収式冷凍機の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態に係るアンモニア吸収式冷凍機を、具体的に示した実施例およびそれを示す図面に基づき説明する。
このアンモニア吸収式冷凍機は、図１に示すように、冷媒であるアンモニア液を蒸発させる蒸発器１と、この蒸発器１で蒸発されたアンモニア蒸気を第１アンモニア蒸気移送管１１を介して導きアンモニア水溶液に吸収する吸収器２と、この吸収器２でアンモニア蒸気を吸収して濃度が濃くなったアンモニア水溶液を、溶液ポンプ１３を有する濃アンモニア水溶液移送管１２を介して導きアンモニア水溶液を加熱するための加熱器５とこの加熱器５にて加熱された水蒸気およびアンモニア蒸気を伴った高温のアンモニア水溶液を導き当該アンモニア蒸気を分離するための分離器６とからなる再生装置３と、この再生装置３で分離されたアンモニア蒸気を第２アンモニア蒸気移送管１４を介して導き凝縮させる凝縮器４と、この凝縮器４で得られたアンモニア液を上記蒸発器１に移送するアンモニア液移送管１５と、上記再生装置３の分離器６で得られた濃度が薄くなった稀アンモニア水溶液を吸収器２に移送するための稀アンモニア水溶液移送管１６と、上記第１アンモニア蒸気移送管１１とアンモニア液移送管１５との間で熱交換を行い冷凍サイクル全体の熱効率を高めるための過冷却器７と、上記稀アンモニア水溶液移送管１６と濃アンモニア水溶液移送管１２との間で熱交換を行う熱交換器８とが具備されている。なお、蒸発器１には、被冷却流体（ブラインである）を冷却するための伝熱管１ａが設けられ、また吸収器２および凝縮器４には、冷却流体（例えば、冷却水が用いられる）が導かれる伝熱管２ａ，４ａが設けられ、さらに加熱器５には、加熱流体が導かれる伝熱管５ａが設けられている。勿論、これら各伝熱管には、各流体の供給用配管２１〜２３がそれぞれ接続されている。
【０００９】
ところで、分離器６の下部には濃アンモニア水溶液移送管１２を介して吸収器２からの濃度が濃いアンモニア水溶液が導かれており、このアンモニア水溶液は当該分離器６内の下部に溜まっている濃度が薄いアンモニア水溶液と一緒に第１接続管１７を介して加熱器５に導かれて加熱される。そして、加熱器５で加熱流体により加熱されて蒸発した水蒸気およびアンモニア蒸気を伴った高温のアンモニア水溶液となり、第２接続管１８を介して分離器６内に導かれる。
【００１０】
上記分離器６内の液面の上方位置には、ミストセパレータ３１が配置されるとともに、このミストセパレータ３１の上方（下流側）には、アンモニア蒸気と水蒸気とを分離し得る分離膜部３２が設けられている。この分離膜部３２は、分離器６内に水平方向で挿入されるとともに一端側が開口され且つ他端側が閉塞された筒状体３３と、この筒状体３３内の他端側に配置された例えば鉛直方向の仕切板３４と、この仕切板３４に水平方向で複数取り付けられた管状の分離膜としての無機膜エレメント３５とから構成されている。この無機膜エレメント３５としては、仕切板３４側の一端側が開口されるとともに他端側が閉塞された管状のものが用いられ、具体的には、表面にシリカライトを成膜した多孔質セラミック管（つまり多孔質セラミック管製である）が用いられ、仕切板３４により筒状体３３の他端側には分離された水蒸気を一時的に貯める水蒸気貯溜室３３ａが形成されている。そして、この水蒸気貯溜室３３ａ内に入った水蒸気は水蒸気移送管１９を介して吸収器２に移送される。なお、筒状体３３には、蒸気が管状の無機膜エレメント３５に沿って移動するように、無機膜エレメント３５同士の間には案内板３６が水平方向で配置されている。この案内板３６は分離器６側に固定されている。したがって、無機膜エレメント３５により分離された水蒸気は仕切板３４により形成される水蒸気貯溜室３３ａに入り、そして水蒸気移送管１９を介して吸収器２内に導かれる。
【００１１】
上記構成において、蒸発器１でアンモニア液が蒸発されてその気化熱により被冷却流体が冷却され、そしてこの蒸発器１で発生したアンモニア蒸気は第１アンモニア蒸気移送管１１を介して吸収器２内に移送され、ここでアンモニア水溶液に吸収される。したがって、蒸発器１ではアンモニア液の蒸発が促進されて、被冷却流体の冷却が引き続き行われることになる。
【００１２】
吸収器２でアンモニア蒸気を吸収して濃度が濃くなった濃アンモニア水溶液は、濃アンモニア水溶液移送管１２を介して再生装置３の分離器６内に移送される。そして、この濃アンモニア水溶液は第１接続管１７を介して加熱器５内に導かれ、ここで加熱されて水蒸気およびアンモニア蒸気を伴った高温のアンモニア水溶液となり、第２接続管１８を介して、再び分離器６内に戻される。
【００１３】
この分離器６内で水蒸気およびアンモニア蒸気は上方に移動し、ミストセパレータ３１を通過してアンモニア水溶液が除去された後、分離膜部３２に到る。そして、この分離膜部３２では、水蒸気が無機膜エレメント３５により分離されて、アンモニアの濃度が高められる。例えば、６０％から９９．８％程度に高められる。なお、無機膜エレメント３５で分離されて水蒸気貯溜室３３ａ内に入った水蒸気は水蒸気移送管１９を介して吸収器２内に導かれる。
【００１４】
このようにして濃度が高められたアンモニア蒸気は、第２アンモニア蒸気移送管１４を介して介して凝縮器４に移送され、ここで、冷却流体により凝縮されてアンモニア液となる。
【００１５】
このアンモニア液は、アンモニア液移送管１５を介して蒸発器１に移送されて、再び蒸発されて被冷却流体の冷却が行われる。
なお、熱交換器８は、再生装置３から出た稀アンモニア水溶液が持つ熱を吸収器２から再生装置３に移送される濃アンモニア水溶液に与えて、系での熱回収を行うものである。
【００１６】
上述したように、再生装置３の分離器６にてアンモニア蒸気を分離膜により濃縮する際に無機膜エレメントを用いるようにしたので、例えば有機系の膜を用いる場合に比べて、機械的強度が優れるとともに、耐熱性および耐有機溶媒性にも優れており、経済的である。
【符号の説明】
【００１７】
１      蒸発器
２      吸収器
３      再生装置
４      凝縮器
５      加熱器
６      分離器
１１      第１アンモニア蒸気移送管
１２      濃アンモニア水溶液移送管
１４      第２アンモニア蒸気移送管
１５      アンモニア液移送管
１６      稀アンモニア水溶液移送管
１７      第１接続管
１８      第２接続管
３１      ミストセパレータ
３２      分離膜部
３５      無機膜エレメント
【図１】
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