(57)【要約】      （修正有）【課題】二酸化炭素ガスを排出しない燃料の燃焼を熱源とする熱源装置を備えた吸収式冷凍機を提供する。【解決手段】吸収式冷凍機１は、燃焼装置１０と、再生器２０と、凝縮器３０と、蒸発器４０と、吸収器５０と、を備えてなり、再生工程と、凝縮工程と、蒸発工程と、吸収工程と、からなる吸収液サイクルによって室内機７０を循環する冷温水７１を冷却（又は加熱）して室内空調の冷房（又は暖房）として使用されるものであって、燃焼装置１０は、水素ガスを主とする燃料の燃焼を熱源とするものであることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素ガスを主とする燃料の燃焼ガスを熱源とする燃焼装置と、該燃焼装置によって吸収液を加熱するための再生器と、を備えたことを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項２】
燃焼装置は、水素ガスと空気とを予め混合して混合ガスとするための予混合室を有することを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項３】
燃焼装置は、水素ガスと空気との混合ガスを放出する多孔状のガス吹出部を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の吸収式冷凍機。
【請求項４】
燃焼装置は、繊維間の間隙からなるガス吹出部を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の吸収式冷凍機。
【請求項５】
再生器は、吸収液が満たされた加熱室内に吸収液を流入させる液管を有することを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項６】
太陽熱や発電所等から発生する排熱を利用した熱源を備えた第二の再生器を有することを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスを主とする燃料の燃焼を熱源とする燃焼装置を備えた吸収式冷凍機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化や気候変動の要因の一つとして人間活動による温室効果ガスの排出量が増加によるものであると指摘され、とりわけ二酸化炭素ガスが最も大きく影響を及ぼすものであるといわれている。
【０００３】
本出願人は、天然ガス等の燃焼による熱源とする燃焼装置を備えた空調用の吸収式冷凍機があり、その吸収式冷凍機は、温室効果ガスの一つである二酸化炭素ガスを多く含む排気ガスを排出しているため、地球温暖化や気候変動の要因になりうるため問題視している。
【０００４】
一方、経済的な観点から、価格の変動しやすく高級な天然ガス（メタンガス等を含む）による燃料の使用量を減らすために、例えば、特許文献１には、太陽光熱等のその他の熱源を備えた吸収式冷凍機が提案されている。また、特許文献２には、食塩電解による苛性ソーダの製造工程において副次的に発生する水素ガス（いわゆる副生ガスと呼ばれる）を燃料に混入させる燃焼装置が提案され、それを利用した吸収式冷凍機が示唆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１―２２０６１３号公報
【特許文献２】特開２０１５―１４８３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献に記載された燃焼装置の主たる燃料はメタンガス等を主成分とする天然ガスであって、本出願人が問題視しているように、メタンガス等の燃焼時によって大量の二酸化炭素ガスを含む排気ガスを排出してしまい、地球温暖化や気候変動に対して影響し得るおそれがある。
【０００７】
したがって、二酸化炭素ガスを排出しない燃料の燃焼を熱源とする熱源装置を備えた吸収式冷凍機を提供することを目的とするものであり、とりわけ、水素ガスを主とする燃料を使用するものである。なお、その水素ガス生産時に発生する二酸化炭素ガスは水中・地中等に封じ込める技術（CCS: Carbon dioxide Capture and Storageと呼ばれる）によって、二酸化炭素ガスを大気中に排出しない方法で生産されているものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、水素ガスを主とする燃料の燃焼ガスを熱源とする燃焼装置と、該燃焼装置によって吸収液を加熱するための再生器と、を備えたことを特徴とする吸収式冷凍機である。
【０００９】
また、上述した構成に加え、燃焼装置は、水素ガスと空気とを予め混合して混合ガスとするための予混合室を有することが好ましい。
【００１０】
また、上述した構成に加え、燃焼装置は、水素ガスと空気との混合ガスを放出する多孔状のガス吹出部を有することが好ましい。
【００１１】
また、上述した構成に加え、燃焼装置は、繊維間の間隙からなるガス吹出部を有することが好ましい。
【００１２】
また、上述した構成に加え、再生器は、吸収液が満たされた加熱室内に吸収液を流入させる液管を有することが好ましい。
【００１３】
また、上述した構成に加え、太陽熱や発電所等から発生する排熱を利用した熱源を備えた第二の再生器を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、水素ガスと空気との燃焼において水しか発生しないため、温室効果ガスの一つである二酸化炭素ガスを排出しない吸収式冷凍機を提供することが可能である。
【００１５】
請求項２ないし４記載の発明によれば、燃焼ガスの局所的に温度の高い場所（ホットスポットという）の生成を抑制でき、それに伴って安定した燃焼ガス温度にすることができるとともに燃焼ガスに含まれる窒素酸化物の発生を減少させることが可能である。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、燃焼装置から発生する燃焼ガスによって効率よく加熱することができるとともに、再生器全体の形状を、従来の炉筒煙管式に比べて、コンパクトにすることが可能である。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、太陽熱や発電所の排熱等の熱源を利用した第二の再生器を併用することで、水素ガスの消費を削減しつつ、温室効果ガスの一つである二酸化炭素ガスの排出量を削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る吸収式冷凍機を示す模式図である。
【図２】図１における再生器の構造を示す概略断面図である。
【図３】図１における燃焼装置の予混合室及びガス吹出部の構造を示す(a)側面方向から見た概略図、及び、(b)正面方向から見た概略図である。
【図４】第二の再生器によって(a)吸収液（稀）を再生するもの、及び、(b)吸収液（濃）を再生するもの、を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態）
本発明の実施形態について図に基づいて詳細に説明する。
吸収式冷凍機１は、図１に示すように、少なくとも、燃焼装置１０と、再生器２０と、凝縮器３０と、蒸発器４０と、吸収器５０と、を備えてなり、後述する再生工程と、凝縮工程と、蒸発工程と、吸収工程と、からなる吸収液サイクルによって室内機７０を循環する冷温水７１を冷却（又は加熱）して室内空調の冷房（又は暖房）として使用されるものである。
【００２０】
再生器２０は、図２に示すように、吸収液Ｗが満たされるとともに、上方に冷媒蒸気Ｗ2を放出する空間とを有する加熱室２１と、該加熱室２１内の側方に後述する燃焼装置１０を位置させ、その対向する位置に略垂直方向に複数並列に配置された液管２２、２２と、を有するものである。この液管２２、２２内に、吸収液Ｗを流通させることで後述する燃焼装置１０によって発生した燃焼ガスＧによって効率よく加熱することができるとともに、再生器２０全体の形状を、従来の炉筒煙管式に比べて、コンパクトにすることが可能である。また、この吸収液Ｗは、臭化リチウム溶液等の吸湿性の高い液体を用いることが好ましい。この再生器２０における再生工程は、燃焼装置１０における燃料の燃焼ガスＧによって、吸収器５０から送られてきた吸収液（稀）Ｗ5が混合された加熱室２１内の吸収液Ｗを再生する。その後、その吸収液Ｗの加熱によって分離して生じる冷媒蒸気Ｗ2を凝縮器３０に送るサイクルを繰り返すものである。
【００２１】
凝縮器３０は、外気へと熱を放出するための屋上等に設置された冷却塔６０から送られた冷却水６１によって、再生器２０から送られた冷媒蒸気Ｗ2を冷却することで凝縮した凝縮液Ｗ3を発生させ、該凝縮液Ｗ3を蒸発器４０に送るものである（凝縮工程）。
【００２２】
蒸発器４０は、該蒸発器４０の内部を高真空状態にして、蒸発器４０内に配置された室内機７０を循環する冷温水（冷房時には冷水）を通水する伝熱管に凝縮液Ｗ3を滴下して、該凝縮液Ｗ3を気化させて冷媒蒸気Ｗ4（例えば水蒸気）を発生させる（蒸発工程）。この蒸発工程において、凝縮液Ｗ3の気化熱によって、室内機７０を循環する伝熱管内の冷温水７１（冷房時には冷水）の温度を下げることで、室内機７０の空調用冷房として利用するものである。
【００２３】
吸収器５０は、再生器２０において冷媒蒸気Ｗ2にならずに濃縮された吸収液（濃）Ｗ１を散布して、蒸発器４０で蒸発された冷媒蒸気Ｗ4を吸収させた後に、吸収液（稀）Ｗ5を再生器２０に送るものである（吸収工程）。また、この吸収器５０内には、冷媒蒸気Ｗ3を吸収させて吸収液（稀）Ｗ5を冷却するために冷却塔６０から冷却水６１を送られているものである。
【００２４】
上述した再生器２０における吸収液Ｗの再生工程において使用される燃焼装置１０は、水素ガスと空気とを予め混合して混合ガスとする予混合室１１と、該混合ガスを吹き出すガス吹出部１２と、混合ガスを燃焼させるための点火手段１３と、を有するものである。
【００２５】
この予混合室１１は、図３に示すように、水素ガスを供給する水素ガス供給管１１ａが側方より接続されるともに、空気を供給する空気供給管１１ｂが上方より接続されるものである。また、この予混合室１１の表面にはガス吹出部１２が形成され、点火手段１３によって燃焼した複数の火炎Ｆが発生するものである。この点火手段１３は、従来から使用されていような電極から放電することで生じる火花を、ガス吹出部１２の近傍に配置することが好ましい。
【００２６】
このガス吹出部１２は、図３に示すように、火炎Ｆが規則的かつ等間隔に、又は、均一に分散することで面燃焼するように、セラミック等の非燃焼性素材を主体とし、格子状に開孔部を複数配置した多孔状に形成したものである。また、他の実施例として、図示しないが、火炎Fが不規則的に分散されるように、非燃焼性の繊維素材を主体からなる布地とし、繊維間の間隙で形成してもよい。
【００２７】
また、この吸収式冷凍機１において、図４に示すように、再生可能エネルギーの一つである太陽熱やコジェネレーションと呼ばれる発電所等から発生する排熱を利用した熱源を備えた第二の再生器８０を本実施形態の再生器２０と吸収器５０との間の吸収液（濃）Ｗ1又は吸収液（稀）Ｗ５を加熱して冷媒蒸気Ｗ6を発生させて凝縮器３０に送るように設けてもよく、水素ガス以外の熱源を併用することで水素ガスの消費を削減しつつ、温室効果ガスの一つである二酸化炭素ガスの排出量を削減することが可能である。
【００２８】
したがって、上述した燃焼装置１０を備えた吸収式冷凍機１は、水素ガスと空気との混合ガスを燃焼させることで、水素と空気中の酸素とが反応して高温の燃焼ガスＧ（主に水蒸気）が発生し、該燃焼ガスに再生器内の吸収液Ｗを加熱することで冷媒蒸気Ｗ2を発生させることができ、その際に、燃焼ガスＧでの主たる成分は水素と空気中の酸素との反応によって生じる水蒸気であるため、温室効果ガスの一つである二酸化炭素を排出しない吸収式冷凍機１を提供することが可能である。
【００２９】
また、この予混合室１１とガス吹出部１２とを設けた燃焼装置１０によって、燃焼ガスＧの局所的に温度の高い場所（ホットスポットという）の生成を抑制でき、それに伴って、燃焼ガスＧを安定した温度にすることができるとともに、窒素酸化物の発生しにくい低温に維持することが可能である。
【００３０】
上記の実施形態では本発明の好ましい実施形態を例示したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で改善や変更が可能である。例えば、燃焼装置には従来の先混合バーナを使用してもよく、又、再生器には従来の炉筒煙管式を使用してもよい。また、本実施形態では吸収式冷凍機１の基本形として１個の再生器２０を備えた一重効用のものを例示したが、ｎ個の再生器２０を備えたｎ重効用であってもよい（ｎは２以上の自然数）。
【符号の説明】
【００３１】
１…吸収式冷凍機、10…燃焼装置、11…予混合室、11a…水素ガス供給管、11b…空気供給管、12…ガス吹出部、13…点火手段、20…再生器、21…加熱室、22…液管、30…凝縮器、40…蒸発器、50…吸収器、60…冷却塔、61…冷却水、70…室内機、71…冷温水、80…第二の再生器、
Ｗ…吸収液、Ｗ1…吸収液（濃）、Ｗ2…冷媒蒸気、Ｗ3…凝縮液、Ｗ4…冷媒蒸気、Ｗ5…吸収液（稀）、Ｗ6…冷媒蒸気、Ｆ…火炎、Ｇ…燃焼ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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