(57)【要約】【課題】耐食性に優れるとともに高い熱伝導率を維持して低コストで軽量の吸収冷凍機用凝縮器を供する。【解決手段】吸収冷凍機に用いられるアルミニウム製の凝縮器であって、冷媒の通過する面に防食表面処理が施された吸収冷凍機用凝縮器。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収冷凍機に用いられるアルミニウム製の凝縮器であって、
冷媒の通過する面に防食表面処理が施されたことを特徴とする吸収冷凍機用凝縮器。
【請求項２】
前記防食表面処理は、エポキシ樹脂コーティングを施すことであることを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器。
【請求項３】
前記防食表面処理は、アロジン処理であることを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器。
【請求項４】
前記防食表面処理は、無電解ニッケルメッキを施すことであることを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器。
【請求項５】
前記防食表面処理は、ベーマイト処理であることを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷凍機において再生器中で吸収剤から出された水蒸気を凝縮する凝縮器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収冷凍機は、吸収剤として主にリチウムブロマイドLiBr水溶液を用い、冷媒に水を使用している。
【０００３】
凝縮器には再生器中でLiBr水溶液から追い出された水蒸気が送られ、冷却されて元の水に凝縮され、蒸発器に戻される。
【０００４】
したがって凝縮器には本来水蒸気しか流入しないが、運転状態例えば運転始動時など、少量のLiBr水溶液が再生器より混入する場合がある。
【０００５】
LiBr水溶液は腐蝕性があるため、従来凝縮器は、耐食面で鉄鋼，ステンレス鋼または銅が使用材として一般的に用いられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−８５８５２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の凝縮器は、鉄鋼，ステンレス鋼または銅で製造されていたので、高価であるとともに重量が大きかった。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、耐食性に優れるとともに高い熱伝導率を維持して低コストで軽量の吸収冷凍機用凝縮器を供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、吸収冷凍機に用いられるアルミニウム製の凝縮器であって、冷媒の通過する面に防食表面処理が施された吸収冷凍機用凝縮器とした。
【００１０】
アルミニウム製の凝縮器であるので、高い熱伝導率を維持して加工性に優れ低コストで軽量である。
冷媒の通過する面に防食表面処理が施されるので、耐食性に優れている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器において、前記防食表面処理が、エポキシ樹脂コーティングを施すことであることを特徴とする。
【００１２】
アルミニウム製の凝縮器の冷媒の通過する面にエポキシ樹脂コーティングを施すことにより耐食性を向上させることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器において、前記防食表面処理が、アロジン処理であることを特徴とする。
【００１４】
アルミニウム製の凝縮器の冷媒の通過する面にアロジン処理を施すことにより耐食性を向上させることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器において、前記防食表面処理が、無電解ニッケルメッキを施すことであることを特徴とする。
【００１６】
アルミニウム製の凝縮器の冷媒の通過する面に無電解ニッケルメッキを施すことにより耐食性を向上させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の吸収冷凍機用凝縮器において前記防食表面処理が、ベーマイト処理であることを特徴とする。
【００１８】
アルミニウム製の凝縮器の冷媒の通過する面にベーマイト処理を施すことにより耐食性を向上させることができる。
またベーマイト処理は、冷媒にトリフルオロエタノールを用いた吸収冷凍機においても不凝縮性ガスの発生を抑制して凝縮器の性能を維持するのに有効である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１および図２に基づき説明する。
本実施の形態の凝縮器１は、空冷式凝縮器であり、図１にその正面図を示す。
【００２０】
上下のアッパータンク２とロワータンク３の間にコア４が挟まれて存在する。
アッパータンク２には冷媒の導入パイプ２ａが上方に延出し、ロワータンク３には冷媒の導出パイプ３ａが下方へ延出している。
【００２１】
コア４は、図２に示すように断面が偏平長円状のチューブ５が上下方向に指向して複数本間隔を存して左右に平行に配列され、各チューブ５は上下端をアッパータンク２とロワータンク３に結合して内部を連通している。
【００２２】
そして相隣り合うチューブ５，５間の上下に長尺の間隙には、帯状の薄板であるフィン６がコルゲート状に左右に波うつようにして介装されている。
【００２３】
以上のコア４およびアッパータンク２とロワータンク３は、全てアルミニウム製である。
したがって加工性がよく軽量であるとともに熱伝導率に優れている。
【００２４】
そしてコア４のチューブ５の内面には、エポキシ樹脂系のコーティング材７がコーティングされている（図２参照）。
またアッパータンク２とロワータンク３の内面にも同じコーティング材がコーティングされている。
【００２５】
本凝縮器１は、以上のような構造をしている。
吸収冷凍機において吸収器で水分を吸収して低濃度となったLiBr水溶液を再生器により高濃度に再生する際、LiBr水溶液から追い出された冷媒蒸気が、該凝縮器１に送られる。
【００２６】
冷媒蒸気は、導入パイプ２ａからアッパータンク２に入り、各チューブ５を通過する過程でコア４の正面からの冷却風により冷却され、凝縮されて凝縮液としてロワータンク３に溜り、導出パイプ３ａから排出されて蒸発器に戻される。
【００２７】
再生器においてLiBr水溶液から追い出された冷媒蒸気には、LiBr水溶液が少量ながら含まれることがあり、アルミニウム製の凝縮器１にあって腐蝕の要因となるが、本凝縮器１においては冷媒の通過するアッパータンク２，チューブ５，ロワータンク３の各内面がエポキシ樹脂系のコーティング材７でコーティングされて防食表面処理が施されているので、優れた耐食性を有する。
【００２８】
このように本凝縮器１は、アルミニウム製で軽量かつ熱伝導率が良く低コストであるとともに、コーティング材７により耐食性に優れている。
【００２９】
次に水冷式の凝縮器21について図３に基づき説明する。
本凝縮器21は、直方体状のケース22の上壁から冷媒導入口23が延出し、若干傾斜した下壁の一段低くなった最下壁22ａから冷媒導出口24が下方へ延出し、下壁は最下壁22ａがさらに低くなるように傾斜している。
【００３０】
このケース22の内部に多板式コア25が内蔵されている。
多板式コア25は、両面に凹凸加工を施した２枚の板状体を内側に密閉空間を存して互いに重ね合わせて素子26を形成し、同素子26を間隔を空けて複数個重ね合わせて形成されている。
【００３１】
各板状体の両端部の互いに対応する箇所に開口を有し、素子26を重ね合わせたとき、その開口が連なって冷却水の導入通路と導出通路とがそれぞれ形成され、各素子26の内部が導入通路と導出通路により連通されるようになっている。
この導入通路と導出通路が延長して導入パイプ28と導出パイプ29となっている。
【００３２】
以上のようなケース22および素子26は、全てアルミニウム製であり、加工性が良く軽量であるとともに熱伝導率に優れている。
そしてケース22の内面および素子26の外面は、エポキシ樹脂系のコーティング材30によりコーティングされている（図４参照）。
【００３３】
本凝縮器21は、以上のような構造をしており、再生器でLiBr水溶液から追い出された冷媒蒸気が送り込まれ、冷媒導入口23からケース22内に入ると、多板式コア25の各素子26内には導入パイプ28から冷却水が導入されているので、冷媒蒸気は冷却され、凝縮されて凝縮液としてケース22の底面を流れて冷媒導出口24から排出され蒸発器に戻される。
【００３４】
冷媒蒸気にLiBr水溶液が含まれても、冷媒の通過するケース22の内面および素子26の外面がエポキシ樹脂系のコーティング材30でコーティングされて防食表面処理が施されているので、アルミニウム製の凝縮器21にかかわらず優れた耐食性を有する。
【００３５】
以上の実施の形態では、アルミニウムの防食のため、表面をエポキシ樹脂系のコーティング材でコーティングして防食表面処理を施したが、その他にアロジン（クロメート）処理を施したり、無電解ニッケルメッキを実施したり、ベーマイト処理を施したり、その他の防食表面処理を施して耐食性を向上させ、アルミニウムの腐蝕を防止することができる。
【００３６】
このように本凝縮器21は、アルミニウム製で軽量かつ熱伝導率が良く低コストであるとともに、コーティング材30により耐食性に優れている。
【００３７】
以上の実施の形態における吸収冷凍機では、吸収剤にリチウムブロマイドLiBr水溶液を用いていたが、吸収剤にＤＭＩ（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｃ５Ｈ１０Ｎ２Ｏ）溶液を用い、吸収される冷媒蒸気としてＴＦＥ（２，２，２−トリフルオロエタノール、ＣＦ３ＣＨ２ＯＨ）を用いた場合、アルミニウムはＴＦＥに対して低温域（約８０℃以下）では基本的に腐蝕性が無く使用可能である。
【００３８】
しかし冷媒蒸気温度が８０℃前後になる凝縮器においては若干の腐蝕が発生する（次の化学式参照）。
ＣＦ３ＣＨ２ＯＨ  →  ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−＋Ｈ＋
Al  →  Al３＋＋３ｅ−
３ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−＋Al３＋  →  (ＣＦ３ＣＨ２Ｏ)３Al
３Ｈ＋＋３ｅ−  →  3/2Ｈ２
【００３９】
すなわちイオン生成された３ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−とAl３＋が作用するとともに、水素ガスＨ２が発生する。
この水素ガスＨ２は、不凝縮性ガスであり、かかる水素ガスＨ２が発生すると、ＴＦＥが凝縮器内面に触れるのを水素ガスＨ２により妨げられ、凝縮器の凝縮性能を低下させることになる。
【００４０】
上記のように水素ガスＨ２の発生は、アルミニウムの腐蝕に起因している。
そこでアルミニウム製の凝縮器のＴＦＥが触れる面に防食処理としてベーマイト処理（次の化学式参照）を実施する。
Al  →  Al３＋＋３ｅ−
３Ｈ２Ｏ＋３ｅ−  →  ３ＯＨ−＋3/2Ｈ２
Al３＋＋３ＯＨ−  →  AlＯ（ＯＨ）＋ Ｈ２Ｏ
【００４１】
イオン生成されたAl３＋と３ＯＨ−が作用してアルミニウムの水和酸化皮膜であるベーマイト皮膜AlＯ（ＯＨ）とＨ２Ｏが生成される。
このベーマイト皮膜が生成されることで、ＴＦＥが触れても水素ガスの発生が大幅に抑制される。
【００４２】
アルミニウムの表面にベーマイト処理を施したベーマイト処理品と無処理品とを、同じ試験機内でＴＦＥに晒したときの試験機内の圧力変化をそれぞれ計測した試験結果を図５のｘｙ座標のグラフに示す。
【００４３】
図５は、ｘ軸を試験時間、ｙ軸を試験機内圧力上昇量として試験結果を示すｘｙ座標上の点の回帰直線を、ベーマイト処理品と無処理品についてそれぞれ示している。
図５のグラフから明らかなようにベーマイト処理品より無処理品の方が、試験時間に対する圧力増加率が大きい。
【００４４】
これは不凝縮性ガスである水素ガスが、ベーマイト処理品より無処理品の方が大量に発生しているからである。
実験によると、ベーマイト処理が施されると水素ガスの発生が１／３〜１／４に減少することが判明した。
【００４５】
このようにアルミニウム製の凝縮器のＴＦＥが触れる面に防食処理としてベーマイト処理を実施することで、不凝縮性ガスである水素ガスの発生が大幅に抑制され、水素ガスによってＴＦＥが凝縮器の面に触れるのを妨げられるようなことが少なく凝縮器の凝縮性能を高く維持することができ、冷凍機の性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る空冷式の凝縮器の正面図である。
【図２】図１においてII−II線に沿って切断した断面図である。
【図３】別の実施の形態に係る水冷式の凝縮器の斜視図である。
【図４】要部断面図である。
【図５】試験機内の圧力上昇量の変化を計測した試験結果を示したグラフである。
【符号の説明】
１…凝縮器、２…アッパータンク、３…ロワータンク、４…コア、５…チューブ、６…フィン、７…コーティング材、
21…凝縮器、22…ケース、23…冷媒導入口、24…冷媒導出口、25…多板式コア、26…素子、28…導入パイプ、29…導出パイプ、30…コーティング材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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