(57)【要約】【課題】酸化処理体を加熱するための消費エネルギーの減少化を図りながらも、酸化処理体が充分な酸化処理能力を発揮する状態に維持することができる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置を提供する。【解決手段】加熱制御手段を、酸化処理体の温度を酸化維持用温度Ｔ１に維持し、且つ、加熱手段の作動開始から設定時間経過毎に酸化処理体の温度を酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させるべく加熱手段の作動を制御するように構成する。【選択図】図４
2008261570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、及び、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプが備えられている吸収式冷凍装置において、装置内に発生した水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体と、前記酸化処理体を加熱する加熱手段と、前記酸化処理体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出情報に基づいて前記加熱手段の作動を制御する加熱制御手段とを備えて構成されている吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置であって、
前記加熱制御手段が、前記酸化処理体の温度を酸化維持用温度に維持し、且つ、前記加熱手段の作動開始から設定時間経過毎に前記酸化処理体の温度を前記酸化維持用温度より高い酸化活性用温度に一時的に上昇させるべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されている吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置。
【請求項２】
前記酸化処理体の劣化を検出する劣化検出手段が備えられ、
前記加熱制御手段が、前記劣化検出手段の検出情報に基づいて前記酸化処理体が劣化していると判別したときに前記酸化処理体の温度を前記酸化維持用温度より高い再生用温度に一時的に上昇させるべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されている請求項１記載の吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置。
【請求項３】
冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、及び、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプが備えられている吸収式冷凍装置において、装置内に発生した水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体と、前記酸化処理体を加熱する加熱手段と、前記酸化処理体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出情報に基づいて前記加熱手段の作動を制御する加熱制御手段とを備えて構成されている吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置であって、
前記酸化処理体の劣化を検出する劣化検出手段が備えられ、
前記加熱制御手段が、前記酸化処理体の温度を酸化維持用温度に維持し、且つ、前記劣化検出手段の検出情報に基づいて前記酸化処理体が劣化していると判別したときに前記酸化処理体の温度を前記酸化維持用温度より高い再生用温度に一時的に上昇させるべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されている吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置。
【請求項４】
前記溶液ポンプで圧送された冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を駆動流体とするエゼクターを用いて前記発生器もしくは前記吸収器から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段、及び、前記器内ガス抽気手段にて抽気された器内ガスを気液分離部にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを前記気液分離部の上方に位置し且つ前記酸化処理体を備える酸化反応部にて酸化処理する水素ガス処理手段が備えられている請求項２又は３記載の吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置。
【請求項５】
前記劣化検出手段が、前記酸化反応部の内部圧力を検出する圧力検出センサにて構成されている請求項４記載の吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置。
【請求項６】
前記劣化検出装置が、前記吸収器の内部圧力を検出する圧力センサにて構成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置。
【請求項７】
前記劣化検出手段が、前記発生器内の冷媒溶液の温度を検出する温度センサにて構成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、及び、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプが備えられている吸収式冷凍装置において、装置内に発生した水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体と、前記酸化処理体を加熱する加熱手段と、前記酸化処理体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出情報に基づいて前記加熱手段の作動を制御する加熱制御手段とを備えて構成されている吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収式冷凍装置では、発生器、凝縮器、蒸発器、並びに、吸収器等の構成材として、一般に鉄やステンレス鋼などの金属が用いられ、また、冷媒と吸収剤との組み合わせとして、水と臭化リチウムとの組み合わせやアンモニアと水との組み合わせ等が用いられるものであり、その機器構成材の鉄やステンレス鋼が冷媒溶液や冷媒液体と反応することで装置内において水素ガスが発生する。この水素ガスは吸収式冷凍装置内においては凝縮することがなく、発生器や吸収器等の気相部に滞留して、低圧が要求される発生器や吸収器の内部圧力が次第に上昇することになるので、吸収式冷凍装置の能力が低下することになる。尚、冷媒と吸収剤の組み合わせとして水と臭化リチウムとの組み合わせが用いられた場合は、臭化リチウム水溶液が冷媒溶液に、水が冷媒液体に相当する。
【０００３】
そして、このような吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置において、従来では、  前記加熱制御手段が、前記酸化処理体の温度を設定温度に維持すべく前記加熱手段の作動を制御して、酸化処理体を加熱することで酸化処理体による酸化処理能力を高めて効率的に装置内の水素ガスを除去するように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
ちなみに、上記特許文献１においては、金属酸化物を含む酸化処理体が、金属酸化物の多孔状焼結体として構成され、そして、金属酸化物としては、酸化第２銅、一酸化ニッケル、及び、一酸化コバルトを用いるようになっている。また、酸化処理体を加熱して維持する温度としては、１２０〜２５０℃の範囲内にて設定するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６２２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属酸化物を含む酸化処理体を加熱して設定温度に維持するにあたり、本発明の発明者が鋭意研究した結果、加熱して維持する設定温度が低いと、酸化処理体の酸化処理能力が次第に低下する状態で劣化することになることが判明した。そして、加熱して維持する設定温度が高いと、酸化処理体の酸化処理能力が低下し難いものであることが判明した。
ちなみに、酸化処理体を加熱して維持する設定温度が低いと、その酸化処理能力が次第に低下するように劣化する原因については、正確には究明できていないものの、酸化処理体の表面に他物が付着することにより、酸化処理能力が低下するものであると考えられるものである。
【０００６】
したがって、吸収式冷凍装置内に水素が多量に存在することによる装置の効率の低下を抑制するためには、酸化処理体を加熱して維持する設定温度を高く設定することにより酸化処理体の劣化を抑制して、酸化処理体が充分な酸化処理能力を発揮する状態に維持する必要があるが、この場合には、酸化処理体を加熱するための消費エネルギーが多くなる不都合があり、さらなる改善が望まれるものであった。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、酸化処理体を加熱するための消費エネルギーの減少化を図りながらも、酸化処理体が充分な酸化処理能力を発揮する状態に維持することができる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明にかかる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置は、冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、及び、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプが備えられている吸収式冷凍装置において、装置内に発生した水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体と、前記酸化処理体を加熱する加熱手段と、前記酸化処理体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出情報に基づいて前記加熱手段の作動を制御する加熱制御手段とを備えて構成されたものであって、その第１特徴構成は、
前記加熱制御手段が、前記酸化処理体の温度を酸化維持用温度に維持し、且つ、前記加熱手段の作動開始から設定時間経過毎に前記酸化処理体の温度を前記酸化維持用温度より高い酸化活性用温度に一時的に上昇させるべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されている点にある。
【０００９】
すなわち、酸化処理体の温度を酸化維持用温度に維持させておき、加熱手段の作動開始から設定時間経過毎に酸化処理体の温度を酸化維持用温度から酸化活性用温度に一時的に上昇させるものである。
説明を加えると、本発明の発明者が鋭意研究した結果、加熱して維持する設定温度が低いと、酸化処理体の酸化処理能力が次第に低下する状態で劣化することになり、そして、その劣化した酸化処理体を加熱する温度を一時的に上昇させることにより、酸化処理体の酸化処理能力が充分な能力を発揮する状態に再生されることを見出したのである。
そこで、酸化処理体の温度を、通常は、低温の酸化維持用温度を維持させておくことにより、酸化処理体を加熱するために消費するエネルギーの減少化を図りながらも、設定時間経過ごとに、酸化処理体の温度を高温の酸化活性用温度に一時的に上昇させることにより、酸化処理体の酸化処理能力が充分な能力を発揮する状態に維持することが可能となるのである。
【００１０】
従って、酸化処理体を加熱するための消費エネルギーの減少化を図りながらも、酸化処理体が充分な酸化処理能力を発揮する状態に維持することができる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置を提供するに至った。
【００１１】
本発明にかかる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置の第２特徴構成は、第１特徴構成において、前記酸化処理体の劣化を検出する劣化検出手段が備えられ、前記加熱制御手段が、前記劣化検出手段の検出情報に基づいて前記酸化処理体が劣化していると判別したときに前記酸化処理体の温度を前記酸化維持用温度より高い再生用温度に一時的に上昇させるべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されている点にある。
【００１２】
すなわち、劣化検出手段の検出情報に基づいて酸化処理体が劣化していると判別したときには、酸化処理体の温度を酸化活性用温度に一時的に上昇させて、酸化処理体の酸化処理能力が充分な能力となる状態に再生させるのである。
つまり、酸化処理体の温度を設定時間経過毎に酸化活性用温度に一時的に上昇させるようにしたにも拘わらず、酸化処理体の酸化処理能力が低下することがあれば、それに応じて、酸化処理体を充分な酸化処理能力を発揮する状態に再生できるものとなるのである。
したがって、酸化処理体が充分な酸化処理能力を発揮する状態に一層適確に維持することができる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置を提供できる。
【００１３】
本発明にかかる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置は、冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器、前記発生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、前記凝縮器で得られた冷媒液体を蒸発させる蒸発器、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記発生器からの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器、及び、前記吸収器から前記発生器に冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプが備えられている吸収式冷凍装置において、装置内に発生した水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体と、前記酸化処理体を加熱する加熱手段と、前記酸化処理体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出情報に基づいて前記加熱手段の作動を制御する加熱制御手段とを備えて構成されたものであって、その第３特徴構成は、
前記酸化処理体の劣化を検出する劣化検出手段が備えられ、前記加熱制御手段が、前記酸化処理体の温度を酸化維持用温度に維持し、且つ、前記劣化検出手段の検出情報に基づいて前記酸化処理体が劣化していると判別したときに前記酸化処理体の温度を前記酸化維持用温度より高い再生用温度に一時的に上昇させるべく前記加熱手段の作動を制御するように構成されている点にある。
【００１４】
すなわち、酸化処理体の温度を酸化維持用温度に維持させておき、加熱制御手段にて酸化処理体が劣化していると判別されたときに酸化処理体の温度を酸化維持用温度から再生用温度に一時的に上昇させるものである。
説明を加えると、本発明の発明者が鋭意研究した結果、加熱して維持する設定温度が低いと、酸化処理体の酸化処理能力が次第に低下する状態で劣化することになり、そして、その劣化した酸化処理体を加熱する温度を一時的に上昇させることにより、酸化処理体の酸化処理能力が充分な能力を発揮する状態に再生されることを見出したのである。
そこで、酸化処理体の温度を、通常は、低温の酸化維持用温度を維持させておくことにより、酸化処理体を加熱するために消費するエネルギーの減少化を図りながらも、酸化処理体の劣化が判別されたときには、酸化処理体の温度を高温の酸化活性用温度に一時的に上昇させることにより、酸化処理体の酸化処理能力が充分な能力を発揮する状態に維持することが可能となるのである。
【００１５】
従って、酸化処理体を加熱するための消費エネルギーの減少化を図りながらも、酸化処理体が充分な酸化処理能力を発揮する状態に維持することができる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置を提供するに至った。
【００１６】
本発明にかかる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置の第４特徴構成は、第２又は第３特徴構成において、前記溶液ポンプで圧送された冷媒蒸気を吸収済みの希冷媒溶液を駆動流体とするエゼクターを用いて前記発生器もしくは前記吸収器から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段、及び、前記器内ガス抽気手段にて抽気された器内ガスを気液分離部にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを前記気液分離部の上方に位置し且つ前記酸化処理体を備える酸化反応部にて酸化処理する水素ガス処理手段が備えられている点にある。
【００１７】
すなわち、器内ガス抽気手段にて、発生器内もしくは吸収器内の器内ガスを抽気することによって、水素ガス処理手段による水素ガスの酸化処理に先立って発生器内もしくは吸収器内から水素ガスを排出することができるので、発生器や吸収器の内部圧力を低くすることができ、もって、発生器や吸収器の内部圧力を低くすることができる吸収式冷凍装置の水素ガス処理装置を提供することができるに至った。
【００１８】
本発明にかかる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置の第５特徴構成は、第４特徴構成において、前記劣化検出手段が、前記酸化反応部の内部圧力を検出する圧力検出センサにて構成されている点にある。
【００１９】
すなわち、酸化処理体が劣化すると酸化処理しきれない水素ガスが反応容器内や吸収器内等に滞留することとなるが、酸化処理体の劣化による影響が大きい反応容器の内部圧力を検出することによって、酸化処理体の劣化を正確且つ迅速に検出することができ、もって、酸化処理体の劣化を正確且つ迅速に検出することができる吸収式冷凍装置の水素ガス処理装置を提供することができるに至った。
【００２０】
本発明にかかる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置の第６特徴構成は、第２〜第４特徴構成のいずれか１つにおいて、前記劣化検出装置が、前記吸収器の内部圧力を検出する圧力センサにて構成されている点にある。
【００２１】
すなわち、酸化処理体が劣化すると酸化処理しきれない水素ガスが反応容器内や吸収器内等に滞留することとなるが、低圧が要求される吸収器の器内圧力を検出することによって、酸化処理体の劣化による吸収器の圧力上昇に適切に対応することができ、もって、吸収器の圧力上昇に適切に対応することができる吸収式冷凍装置の水素ガス処理装置を提供することができるに至った。
【００２２】
本発明にかかる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置の第７特徴構成は、第２〜第４特徴構成のいずれか１つにおいて、前記劣化検出手段が、前記発生器内の冷媒溶液の温度を検出する温度センサにて構成されている点にある。
【００２３】
すなわち、劣化検出手段が、発生器内の冷媒溶液の温度を検出する温度センサにて構成されているため、劣化検出手段を圧力を検出するセンサにて構成した場合に比べて安価に構成することができる。
従って、劣化検出手段を安価に構成することができる吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置を提供することができるに至った。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〔第１実施の形態〕
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は二重効用の吸収式冷凍装置を示し、この吸収式冷凍装置は、冷媒として水を用い、吸収剤として臭化リチウムを用いるものであり、冷媒と吸収剤が溶存した希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器Ａ、発生器Ａからの冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器５、前記凝縮器５で得られた冷媒液（冷媒液体に相当）を蒸発させる蒸発器１、前記蒸発器１で発生した冷媒蒸気を前記発生器Ａからの濃縮冷媒溶液に吸収させる吸収器２、及び、前記吸収器２から前記発生器Ａに希冷媒溶液を圧送する溶液ポンプ２３を備えて構成してある。ちなみに、希冷媒溶液や濃縮冷媒溶液等の冷媒溶液は臭化リチウム水溶液であり、以下、吸収液と称する場合がある。また、冷媒蒸気は水蒸気であり、冷媒液は水である。
【００２５】
そして、希冷媒溶液を加熱して濃縮冷媒溶液と冷媒蒸気とに分離する発生器Ａは、吸収器２からの希冷媒溶液（吸収器２にて冷媒蒸気を吸収した低濃度の冷媒溶液であり、以下、希液と称する場合がある）を加熱して希液から冷媒蒸気を発生させる高温再生器３と、その高温再生器３からの中濃縮冷媒溶液（高温発生器３による冷媒蒸気の発生で中濃度になった冷媒溶液であり、以下、中液と称する場合がある）を高温再生器３からの冷媒蒸気にて加熱して冷媒蒸気を更に発生させる低温再生器４と、高温再生器３で発生した冷媒蒸気から冷媒溶液を分離する分離器２６とを備えて構成しており、吸収器２には、低温再生器４から濃縮冷媒溶液（低温再生器４による冷媒蒸気の発生で高濃度になった冷媒溶液であり、以下、濃液と称する場合がある）を供給するようになっている。
【００２６】
以下、吸収式冷凍装置の各部について説明を加える。
蒸発器１と吸収器２は、容器６を用いて一体的に構成してある。つまり、容器内６を通気自在な状態で仕切り体７にて横方向に仕切り、その容器６内の一方側に、冷媒液を散布する冷媒散布具８と、その冷媒散布具８にて冷媒液が散布される蒸発器コイル９と、冷媒散布具８から散布された冷媒液を溜める蒸発器液溜部１０とを配設して、蒸発器１を構成し、又、容器６内の他方側に、濃液を散布する吸収液散布具１１と、その吸収液散布具１１にて濃液が散布される吸収器コイル１２とを配設すると共に、蒸発器１にて発生した冷媒蒸気を吸収した希液を貯留する吸収器液溜部１３を容器６の底部に形成して、吸収器２を構成してある。
【００２７】
蒸発器液溜部１０には、後述する凝縮器５の凝縮器液溜部１４から冷媒液を冷媒液供給路１５を通じて供給し、その蒸発器液溜部１０の冷媒液を冷媒ポンプ１６により冷媒液循環路１７を通じて冷媒散布具８に圧送するようにしてある。
吸収液散布具１１には、後述する低温再生器４の低温再生器液溜部１８から濃液を濃液路１９を通じて供給するようにしてある。
【００２８】
そして、蒸発器コイル９には冷水取り出し用の冷水路２０を通じて冷水を通流させ、吸収器コイル１２には冷却水路２１を通じて冷却水を通流させている。尚、この冷却水路２１は、吸収器コイル１２、後述する凝縮器５の凝縮器コイル２２の順に冷却水を通流させるように配管してある。
【００２９】
吸収器液溜部１３の希液を溶液ポンプ２３にて希液路２４を通じて高温再生器３に供給し、その高温再生器３において、再生器加熱部としてのガスバーナ２５の燃焼により吸収液を加熱して冷媒蒸気を発生させる。
そして、分離器２６にて高温再生器３で発生した冷媒蒸気から吸収液を分離し、この分離した冷媒蒸気を、冷媒蒸気路２７を通じて、後述する低温再生器４の低温再生器コイル２８に通過させた後、凝縮器５内に供給するようにしてある。
【００３０】
又、図中の２９は、温水取り出し用の温水器であり、この温水器２９は、冷媒蒸気取り出し路３０を通じて高温再生器３から取り出した冷媒蒸気と温水路３１を通流する湯水とを熱交換させて、冷媒蒸気の顕熱と凝縮潜熱により湯水を加熱して、温水路３１を通じて湯を取り出すように構成してある。
【００３１】
低温再生器４と凝縮器５は、容器３２を用いて一体的に構成してある。つまり、容器３２内を通気自在な状態で仕切り体３３にて横方向に仕切り、その容器３２内の一方側に、中液路３４を通じて高温再生器３から中液が供給される前記低温再生器液溜部１８と、冷媒蒸気路２７を通じて高温再生器３から冷媒蒸気が供給される前記低温再生器コイル２８とを設けて、低温再生器４を構成し、又、容器３２内の他方側に、前記凝縮器液溜部１４と、冷却水路２１を通じて冷却水が供給される前記凝縮器コイル２２とを設けて、凝縮器５を構成してある。
【００３２】
そして、低温再生器４において、低温再生器コイル２８を通流する冷媒蒸気にて低温再生器液溜部１８の吸収液を加熱して冷媒蒸気を発生させて吸収液を濃縮し、そのように濃縮した濃液を濃液路１９を通じて吸収器２の吸収液散布具１１に供給するようになっている。
凝縮器５において、冷媒蒸気路２７を通じて高温再生器３から供給される冷媒蒸気、及び、仕切り体３３を通過して低温再生器４から供給される冷媒蒸気を凝縮器コイル２２を通流する冷却水にて冷却して凝縮させて、その冷媒液を凝縮器液溜部１４に溜め、その凝縮器液溜部１４の冷媒液を冷媒液供給路１５を通じて蒸発器１の蒸発器液溜部１０に供給するようになっている。
【００３３】
又、中液路３４を通流する中液により希液路２４を通流する希液を加熱する高温熱交換器３５、及び、濃液路１９を通流する濃液により希液路２４を通流する希液を加熱する低温熱交換器３６を設けてある。
【００３４】
この吸収式冷凍装置は、冷水路２０を通じて冷水を取り出す冷却運転（すなわち、冷凍装置としての冷凍運転）と、温水路３１を通じて温水を取り出す加熱運転とに切り換え自在なように構成してあり、その切換用として、希液路２４に希液路開閉弁３７を、中液路３４に中液路開閉弁３８をそれぞれ設けると共に、冷媒蒸気路２７に、冷媒蒸気路開閉弁３９を分離器２６と低温再生器コイル２８との間、及び、その低温再生器コイル２８と凝縮器５との間のそれぞれに位置させて設けてある。
そして、冷却運転を実行するときは、溶液ポンプ２３及び冷媒ポンプ１６を作動させ、且つ、希液路開閉弁３７、中液路開閉弁３８及び２個の冷媒蒸気路開閉弁３９を全て開弁し、加熱運転を実行するときは、溶液ポンプ２３及び冷媒ポンプ１６を停止させ、且つ、希液路開閉弁３７、中液路開閉弁３８及び２個の冷媒蒸気路開閉弁３９を全て閉弁することになる。
【００３５】
つまり、冷却運転においては、高温再生器３及び低温再生器４にて発生した冷媒蒸気を凝縮器５に供給して、その冷媒蒸気を凝縮器コイル２２の作用により凝縮させて、冷媒液を凝縮器液溜部１４に貯留し、その凝縮器液溜部１４の冷媒液を蒸発器液溜部１０に供給する。そして、その蒸発器液溜部１０の冷媒液を冷媒ポンプ１６により冷媒散布具８から蒸発器１内に散布し、その散布冷媒液を蒸発器コイル９の作用にて蒸発させて、その蒸発による気化熱奪取により、蒸発器コイル９を通流する冷水を冷却して、冷水路２０を通じて冷水を取り出すようになっている。
一方、低温再生器４からの吸収液を吸収液散布具１１から吸収器２内に散布して、その散布吸収液に蒸発器１にて発生した冷媒蒸気を吸収させ、その冷媒蒸気の吸収により濃度が低くなった吸収液を高温再生器３、低温再生器４を順次経由させて通流させて、高温再生器３及び低温再生器４のそれぞれにおいて吸収液から冷媒蒸気を発生させて吸収液を濃縮し、濃縮した吸収液を前述のように吸収液散布具１１から吸収器２内に散布するようになっている。
又、吸収器２にて濃液が冷媒蒸気を吸収することにより生じた吸収熱を吸収器コイル１２を通流する冷却水に与え、凝縮器５にて冷媒蒸気が凝縮することにより発生する凝縮熱を凝縮器コイル２２を通流する冷却水に与えて、吸収熱及び凝縮熱を冷却水を通じて外部に取り出すようになっている。
【００３６】
また、吸収式冷凍装置には、装置内で発生した水素ガスを酸化処理する水素ガス処理装置が備えられており、この水素ガス処理装置は、前記溶液ポンプ２３で圧送された冷媒溶液を駆動流体とするエゼクター４４を用いて前記吸収器２から器内ガスを抽気する器内ガス抽気手段Ｂと、前記器内ガス抽気手段Ｂにて抽気された器内ガスを気液分離部としての気液分離用容器５１にて冷媒溶液から分離して、その分離された器内ガス中の水素ガスを前記気液分離用容器５１の上方に位置する酸化反応部としての酸化反応用容器５２にて酸化処理する水素ガス処理手段Ｃとを備えてある。
つまり、吸収式冷凍装置の装置内で発生した水素ガスを含んだ器内ガスを器内ガス抽気手段Ｂにて抽気し、その抽気された器内ガス中の水素ガスを水素ガス処理手段Ｃにより酸化処理することで、水素ガス発生による装置内の圧力上昇（特に、低圧が要求される蒸発器１や吸収器２における器内圧力の上昇）を防止して吸収式冷凍装置の能力低下を防止する。
また、水素ガス処理手段Ｃにて水素ガスを酸化処理することにより生じた水蒸気を、器内ガス抽気手段Ｂにて抽気された冷媒溶液に吸収させる。
【００３７】
前記器内ガス抽気手段Ｂは、エゼクター４４を用いて、溶液ポンプ２３にて送出される希液の一部を駆動流体として容器６内における吸収器構成空間、即ち吸収器２に吸引路４６を通じて吸引作用する構成であり、溶液ポンプ２３にて送出される希液の一部を駆動流体として希液分岐路４５にてエゼクター４４に導いて、その希液の高速流動により吸引路４６を通じて吸収器２に吸引作用して、吸収器２の器内ガス（冷媒蒸気及び水素ガスを含む）を吸入し、エゼクター４４から噴出された希液と器内ガスとの混合流体をＵ字状の噴出路４７を通じて気液分離用容器５１内に供給するように構成してある。
ちなみに、上述のように蒸発器１と吸収器２は、容器６内に互いに連通状態に構成してあるので、蒸発器１の器内ガス（冷媒蒸気及び水素ガスを含む）をも、吸引路４６を通じて吸引する。また、噴出路４７には、気液分離用容器５１からエゼクター４４への流体の逆流を阻止するチェックバルブ４８を設けてある。
【００３８】
図２に示すように、前記水素ガス処理手段Ｃは、気液分離用容器５１とこの気液分離用容器５１より上方に位置する酸化反応用容器５２とを連絡管５３にて接続しており、前記気液分離用容器５１、前記連結管５３並びに前記酸化反応用容器５２が、保温材５５にて被覆されている。
そして、前記酸化反応用容器５２は、水素ガスを酸化させる金属酸化物（この実施形態では酸化第２銅（ＣｕＯ））を含む酸化処理体５４を備えた反応容器部分５２ａ、前記連絡管５３が接続される水素ガス貯留用容器部分５２ｂ、及び、前記反応容器部分５２ａと前記水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを連結する管状部分５２ｃを備えるように構成してある。
【００３９】
気液分離用容器５１は、希液と器内ガスとの混合流体を噴出路４７を通じて気液分離用容器５１内にその底部から供給して、気液分離用容器５１内において希液と不凝縮性の水素ガスとを気液分離状態として、希液を貯留するように構成してある。
又、気液分離用容器５１と吸収器２とをＵ字状の希液戻し路４９にて接続してあり、その希液戻し路４９を通じて、気液分離用容器５１にて水素ガスと分離した希液を吸収器２の吸収器液溜部１３に戻すように構成してある。
【００４０】
酸化反応用容器５２は、気液分離用容器５１より上方に位置するように設けられて、酸化反応用容器５２（水素ガス貯留用容器部分５２ｂ）の底部に連絡管５３が接続されており、気液分離用容器５１にて冷媒溶液から分離された水素ガスを連絡管５３を通じて水素ガス貯留用容器部分５２ｂ内にその底部から流入させて、水素ガスを水素ガス貯留用容器部分５２ｂに貯留するように構成してある。
また、酸化反応用容器５２は、反応容器部分５２ａが水素ガス貯留用容器部分５２ｂより上方に位置するように形成されて、反応容器部分５２ａの底部と水素ガス貯留用容器部分５２ｂの天井部とに管状部分５２ｃが接続されており、水素ガス貯留用容器部分５２ｂに貯留していた水素ガスを管状部分５２ｃを通じて反応容器部分５２ａ内にその底部から流入させて、反応容器部分５２ａにおいて水素ガスを酸化処理体５４にて酸化処理するように構成してある。
【００４１】
酸化反応用容器５２における反応容器部分５２ａには、上記したように酸化処理体５４を備えており、水素ガス貯留用容器部分５２ｂから反応容器部分５２ａに流動してきた水素ガスを酸化処理体５４にて酸化させて凝縮可能な状態（水蒸気）にすることで、装置内の水素ガスを除去するように構成してある。
ちなみに、水素ガスを酸化処理することにより生じた水蒸気は、気液分離用容器５１まで流動して気液分離用容器５１に貯留されている冷媒溶液に吸収される。
【００４２】
図３に示すように、吸収式冷凍装置における水素ガス処理装置には、前記酸化処理体５４を加熱する加熱手段としての電気ヒータ５６と、前記酸化処理体５４の温度を検出する温度検出手段としての温度検出センサ５７と、前記温度検出センサ５７の検出情報に基づいて前記電気ヒータ５６の作動を制御する加熱制御手段としての制御装置Ｈとを備えてある。
電気ヒータ５６及び温度検出センサ５７は、酸化処理体５４と同様に反応容器部分５２ａに備えられており電気ヒータ５６により酸化処理体５４を加熱して酸化反応を促進することで効率的に装置内の水素ガスを除去するようにしてあり、前記冷却運転の際、制御装置Ｈは、酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１に維持し、且つ、電気ヒータ５６の作動開始から設定時間経過毎に前記酸化処理体５４の温度を前記酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させるべく前記電気ヒータ５６の作動を制御する。
【００４３】
図４及び図５に示すように、制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御は、まず、冷却運転が開始されると、酸化処理体５４の温度が酸化維持用温度Ｔ１で維持されるように電気ヒータ５６の作動を制御する温度維持制御を実行し、温度維持制御の実行開始（電気ヒータ５６の作動開始）から温度維持時間ｔ１が経過すると、酸化処理体５４の温度が酸化活性用温度Ｔ２で維持されるように電気ヒータ５６の作動を制御する温度上昇制御を実行して、前記酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させる。
温度上昇制御の実行を開始した後は、その温度上昇制御の実行開始から温度上昇時間ｔ２が経過すると、温度維持時間ｔ１及び温度上昇時間ｔ２をリセットして温度維持制御を実行し、この温度維持制御の実行開始から温度維持時間ｔ１が経過すると前記温度上昇制御を実行するというように、冷却運転が終了するまで設定時間経過毎に酸化処理体５４の酸化維持用温度Ｔ１から酸化活性用温度Ｔ２への一時的な上昇を行う。
ちなみに、酸化維持用温度Ｔ１は１８０度に設定され、酸化活性用温度Ｔ２は２３０度に設定されている。また、温度維持時間ｔ１は数百時間（例えば、４２０時間）程度であり、温度上昇時間ｔ２は数時間（例えば、８時間）程度である。
そして、初回の設定時間は温度維持時間ｔ１であり、次回からの設定温度は温度維持時間ｔ１＋温度上昇時間ｔ２である。
尚、図４中のＴ０は常温又はそれに近い温度である。
【００４４】
〔第２実施の形態〕
この第２実施の形態は、制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御が異なる以外は、第１実施の形態と同様に構成しているので、第１実施の形態と同様に構成されるものについては、第１実施の形態と同じ符号を付け、説明は省略する。
【００４５】
図６に示すように、酸化反応用容器５２には、その酸化反応用容器５２の内部圧力を検出する圧力検出センサ５９が備えられており、この圧力検出センサ５９が、酸化処理体５４の劣化を検出する劣化検出手段に相当する。
そして、前記冷却運転の際、前記制御装置Ｈは、酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１に維持し、且つ、前記圧力検出センサ５９の検出情報に基づいて前記酸化処理体５４が劣化していると判別したときに、電気ヒータ５６の作動開始から設定時間経過していれば、前記酸化処理体５４の温度を前記酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させるべく前記電気ヒータ５６の作動を制御する。
ちなみに、再生用温度は酸化活性用温度Ｔ２と同じ温度である。また、制御装置Ｈは、圧力検出センサ５９の検出情報に基づく酸化反応用容器５２の内部圧力が設定圧力以上となると、酸化処理体５４が劣化していると判別する。
【００４６】
図７、図８に示すように、制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御は、まず、冷却運転が開始されると、酸化処理体５４の温度が酸化維持用温度Ｔ１で維持されるように電気ヒータ５６の作動を制御する温度維持制御を実行し、温度維持制御の実行開始（電気ヒータ５６の作動開始）から温度維持時間ｔ１が経過したときに、酸化処理体５４が劣化しているか否かを判別し、酸化処理体５４が劣化していると判別すると、酸化処理体５４の温度が酸化活性用温度Ｔ２で維持されるように電気ヒータ５６の作動を制御する温度上昇制御を実行して、前記酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させる。そして、温度維持制御の実行開始から温度維持時間ｔ１が経過したときに、酸化処理体５４が劣化していない状態と判別すると、酸化処理体５４が劣化していると判別するまで、温度維持制御を継続して実行する。
温度上昇制御の実行を開始した後は、その温度上昇制御の実行開始から温度上昇時間ｔ２が経過すると、温度維持時間ｔ１及び温度上昇時間ｔ２をリセットして温度維持制御を実行し、この温度維持制御の実行開始から温度維持時間ｔ１が経過した後に酸化処理体５４が劣化している状態になると前記温度上昇制御を実行するというように、酸化処理体５４が劣化している状態であれば冷却運転が終了するまで設定時間経過毎に酸化処理体５４の酸化維持用温度Ｔ１から酸化活性用温度Ｔ２への一時的な上昇を行う。
【００４７】
〔第３実施の形態〕
この第３実施の形態は、制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御が異なる以外は、第１及び第２実施の形態と同様に構成しているので、第１及び第２実施の形態と同様に構成されるものについては、第１及び第２実施の形態と同じ符号を付け、説明は省略する。
前記冷却運転の際、前記制御装置Ｈは、酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１に維持し、且つ、前記圧力検出センサ５９の検出情報に基づいて前記酸化処理体５４が劣化していると判別したときに前記酸化処理体５４の温度を前記酸化維持用温度Ｔ１より高い再生用温度Ｔ３に一時的に上昇させるべく前記電気ヒータ５６の作動を制御する。
【００４８】
図９に示すように、制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御は、まず、冷却運転が開始されると、酸化処理体５４の温度が酸化維持用温度Ｔ１で維持されるように電気ヒータ５６の作動を制御する温度維持制御を実行し、酸化処理体５４が劣化しているか否かを判別して、酸化処理体５４が劣化していると判別すると、酸化処理体５４の温度が再生用温度Ｔ３で維持されるように電気ヒータ５６の作動を制御する温度上昇制御を実行して、前記酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１より高い再生用温度Ｔ３に一時的に上昇させ、酸化処理体５４が劣化していない状態と判別すると、酸化処理体５４が劣化していると判別する状態となるまで、温度維持制御を継続して実行する。
温度上昇制御の実行を開始した後は、その温度上昇制御の実行開始から温度上昇時間ｔ２が経過すると、温度上昇時間ｔ２をリセットして温度維持制御を実行し、酸化処理体５４が劣化している状態になると前記温度上昇制御を実行するというように、冷却運転が終了するまで経過時間に関係なく酸化処理体５４が劣化する毎に酸化処理体５４の温度の酸化維持用温度Ｔ１から再生用温度Ｔ３への一時的な上昇を行う。
ちなみに、再生用温度Ｔ３は２３０度に設定されている。
【００４９】
〔別実施の形態〕
（１）  上記第２実施の形態では、制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御を、温度維持時間ｔ１が経過し且つ酸化処理体５４が劣化していると判別すると、前記酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させるようにしたが、制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御を、温度維持時間ｔ１が経過する又は酸化処理体５４が劣化していると判別すると、前記酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させるようにしてもよい。
【００５０】
つまり、この実施の形態における制御装置Ｈによる酸化処理体５４の温度制御は、まず、冷却運転が開始されると温度維持制御を実行し、温度維持制御の実行開始（電気ヒータ５６の作動開始）から温度維持時間ｔ１が経過したとき、或いは、温度維持時間ｔ１が経過していなくても酸化処理体５４が劣化していると判別したときに、温度上昇制御を実行して、前記酸化処理体５４の温度を酸化維持用温度Ｔ１より高い酸化活性用温度Ｔ２に一時的に上昇させる。
温度上昇制御の実行を開始した後は、その温度上昇制御の実行開始から温度上昇時間ｔ２が経過すると、温度維持時間ｔ１及び温度上昇時間ｔ２をリセットして温度維持制御を実行し、この温度維持制御の実行開始から温度維持時間ｔ１が経過する、或いは、酸化処理体５４が劣化している状態になると前記温度上昇制御を実行するというように、温度維持制御の実行開始から温度維持時間ｔ１が経過する、或いは、酸化処理体５４が劣化している状態であれば設定時間経過していなくても酸化処理体５４の酸化維持用温度Ｔ１から酸化活性用温度Ｔ２への一時的な上昇を行う。
ちなみに、この実施の形態において、温度上昇制御の実行開始から温度上昇時間ｔ２が経過したときに、温度維持時間ｔ１が経過していない場合等、温度維持時間ｔ１をリセットしなくてもよい。
【００５１】
（２）  上記実施の形態において、酸化維持用温度Ｔ１を２１０度、酸化活性用温度Ｔ２及び再生用温度Ｔ３を２３０度としたが、酸化維持用温度Ｔ１、酸化活性用温度Ｔ２及び再生用温度Ｔ３は、酸化処理体５４の酸化処理能力や温度維持時間ｔ１等に応じて適宜変更してもよく、酸化維持用温度Ｔ１は、酸化処理体５４の酸化処理能力が徐々に低下してしまうような低温度、酸化活性用温度Ｔ２及び再生用温度Ｔ３は、酸化処理体５４を活性化させて酸化処理能力を回復させることができる高温度に設定してあればよい。
また、再生用温度Ｔ３を酸化活性用温度Ｔ２より高い温度に設定する等、酸化活性用温度Ｔ２と再生用温度Ｔ３とを異なる温度に設定してもよい。
そして、温度維持時間ｔ１や温度上昇時間ｔ２についても、酸化処理体５４の酸化処理能力や酸化維持用温度Ｔ１等に応じて適宜変更してもよい。
【００５２】
（３）  上記第２及び第３実施の形態では、劣化検出手段を、酸化反応用容器５２の内部圧力を検出する圧力検出センサ５９にて構成したが、劣化検出手段を、吸収器２の内部圧力を検出する圧力センサにて構成してもよく、また、発生器Ａ内の冷媒溶液の温度を検出する温度センサにて構成してもよい。
ちなみに、劣化検出手段を、吸収器２の内部圧力を検出する圧力センサにて構成した場合は、制御装置Ｈは、圧力センサの検出情報に基づく吸収器２の内部圧力が設定圧力以上となると、酸化処理体５４が劣化していると判別するように構成し、劣化検出手段を、発生器Ａ内の冷媒溶液の温度を検出する温度センサにて構成した場合は、制御装置Ｈは、温度センサの検出情報に基づく発生器Ａの冷媒溶液の温度が設定温度以上となると、酸化処理体５４が劣化していると判別するように構成することが考えられる。
そして、劣化検出手段として、圧力検出センサ５９、圧力センサ、温度センサのうちの複数のセンサを備えさせて、制御装置Ｈは、その複数のセンサうちの１つが設定値以上検出したときに酸化処理体５４が劣化していると判別してもよく、また、複数のセンサの全てが設定値以上検出したときに酸化処理体５４が劣化していると判別してもよい。
尚、温度センサにて発生器Ａ内の冷媒溶液の温度を検出する場合、高温再生器３、低温再生器４又は分離器２６のいずれの冷媒溶液の温度を検出するように構成してもよい。
【００５３】
（４）  上記実施の形態では、器内ガス抽気手段Ｂにて、吸収器２から器内ガスを抽気したが、器内ガス抽気手段Ｂにて、発生器Ａから器内ガスを抽気してもよく、このように発生器Ａから器内ガスを抽気する場合、高温再生器３、低温再生器４又は分離器２６のいずれから器内ガスを抽気するように構成してもよい。
また、上記実施の形態では、器内ガス抽気手段Ｂを備えて、この器内ガス抽気手段Ｂにて発生器Ａもしくは吸収器２から器内ガスを抽気し、その抽気された器内ガス中の水素ガスを水素ガス処理手段Ｃにて酸化処理するように構成したが、器内ガス抽気手段Ｂを備えさせず、水素ガス処理手段Ｃを発生器Ａもしくは吸収器２に備えさせて、発生器Ａもしくは吸収器２において直接に器内ガス中の水素ガスを酸化処理するように構成してもよい。
【００５４】
（５）  上記実施の形態では、水素ガスを酸化させる金属酸化物を含む酸化処理体５４を備えた反応容器部分５２ａ、連絡管５３が接続される水素ガス貯留用容器部分５２ｂ、及び、反応用容器部分５２ａと水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを連結する管状部分５２ｃとを備えて、反応用容器部分５２ａと水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを管状部分５２ｃにて配管接続するように構成したが、管状部分５２ｃを備えずに反応容器部分５２ａと水素ガス貯留用容器部分５２ｂとを１つの容器で形成し、その容器の下部を水素ガス貯留用容器部分５２ｂとし、上部を反応容器部分５２ａとしてもよい。
また、上記実施の形態では、水素ガス処理手段Ｃを、気液分離部としての気液分離用容器５１と、その気液分離用容器５１に連絡管５３にて接続される酸化反応部としての酸化反応用容器５２とを備えて、気液分離用容器５１と酸化反応用容器５２とを連絡管５３にて配管接続するように構成したが、連絡管５３を備えずに気液分離部と酸化反応部とを１つの容器で形成し、その容器の下部を気液分離部とし、上部を酸化反応部としてもよい。
ちなみに、水素ガス貯留用容器部分５２ｂと上部を反応容器部分５２ａとの境界部分は括れさせてダルマ状に形成してもよく、また、括れさせずに寸胴状に形成してもよい。また、気液分離部と酸化反応部との境界部分も同様に、括れさせてダルマ状に形成してもよく、また、括れさせずに寸胴状に形成してもよい。
ちなみに、連絡管５３や管状部分５２ｃを備える場合その長さは適宜変更可能である。
【００５５】
（６）  上記実施の形態では、気液分離用容器５１、酸化反応用容器５２及び連絡管５３を保温材５５にて被覆して、水素ガス処理手段Ｃの全体を保温材５５で被覆するように構成したが、気液分離用容器５１、酸化反応用容器５２及び連絡管５３のいずれかを被覆しない等、水素ガス処理手段Ｃを部分的に保温材５５で被覆するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施の形態における吸収式冷凍装置の構成図
【図２】第１実施の形態における水素ガス処理手段を示す図
【図３】第１実施の形態における金属酸化物を含む酸化処理体を示す図
【図４】第１実施の形態における酸化処理体の温度と時間との相関を示すグラフ
【図５】第１実施の形態における温度制御のフローチャート
【図６】第２実施の形態における吸収式冷凍装置の構成図
【図７】第２実施の形態における温度制御のフローチャート
【図８】第２実施の形態における酸化処理体の温度と時間との相関を示すグラフ
【図９】第３実施の形態における温度制御のフローチャート
【符号の説明】
【００５７】
１    蒸発器
２    吸収器
５    凝縮器
２３    溶液ポンプ
５１    気液分離用容器（気液分離部）
５２    酸化反応用容器（酸化反応部）
５２ａ  反応容器部分
５２ｂ  水素ガス貯留用容器部分
５２ｃ  管状部分
５３    連絡管
５４    酸化処理体
５９    劣化検出手段
Ａ    発生器
Ｂ    器内ガス抽気手段
Ｃ    水素ガス処理手段
【図１】
2008261570.tif 000003
【図２】
2008261570.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008261570.tif 000006
【図５】
2008261570.tif 000007
【図６】
2008261570.tif 000008
【図７】
2008261570.tif 000009
【図８】
2008261570.tif 000010
【図９】
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