(57)【要約】【課題】  加熱エネルギの浪費を回避しながら、水素ガス発生による機内圧力の上昇を確実に防止できる吸収式冷凍機を提供する。【解決手段】  機内で発生する水素ガスを酸化させる還元反応剤４１、及び、その還元反応剤４１を加熱する加熱手段４２を設ける吸収式冷凍機において、加熱手段４２の出力を調整して還元反応剤４１の温度ｔｘを目標加熱温度ｔｘｓに調整するとともに、機内における水素ガス発生量ｄの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更する制御手段４５を設ける。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機内で発生する水素ガスを酸化させる還元反応剤、及び、その還元反応剤を加熱する加熱手段を設けた吸収式冷凍機であって、
前記加熱手段の出力を調整して前記還元反応剤の温度を目標加熱温度に調整するとともに、機内における水素ガス発生量の変化に応じて目標加熱温度を変更する制御手段を設けてある吸収式冷凍機。
【請求項２】
蒸発器における冷媒の蒸発温度又は蒸発圧力を検出する蒸発値検出手段を設け、
前記制御手段は、この蒸発値検出手段による検出温度又は検出圧力の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項３】
機内における吸収剤溶液の温度を検出する溶液温度検出手段を設け、
前記制御手段は、この溶液温度検出手段による検出温度の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項４】
蒸発器で冷却した負荷側熱媒の温度を検出する熱媒温度検出手段を設け、
前記制御手段は、この熱媒温度検出手段による検出温度の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項５】
冷凍運転における運転負荷を検出する負荷検出手段を設け、
前記制御手段は、この負荷検出手段による検出負荷の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある請求項１記載の吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸収式冷凍機に関し、詳しくは、機内で発生する水素ガスを酸化させる還元反応剤、及び、その還元反応剤を加熱する加熱手段を設けた吸収式冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収式冷凍機では、再生器、凝縮器、吸収器、蒸発器、並びに、それらを接続する配管などの構成材として、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、水と臭化リチウムの組み合わせやアンモニアと水の組み合わせが用いられる為、冷媒や吸収剤溶液（吸収液）が機器構成材の金属と反応することで機内において水素ガスが発生し、この水素ガスが凝縮することなく蒸発器や吸収器などの気相域部に滞留することで、低圧が要求される蒸発器や吸収器の器内圧力が上昇し、それが原因で能力低下を生じる問題がある。
【０００３】
そして、この問題に対し、機内で発生する水素ガスを還元反応剤としての酸化金属の還元反応により酸化させて凝縮可能な状態にすることで、水素ガスを除去して吸収式冷凍機の能力低下を防止し、また、これに用いる酸化金属を加熱して還元反応の反応温度を高めることで効率的に水素ガスを除去することが提案されているが、従来、この酸化金属の加熱については、単に酸化金属を固定の設定加熱温度に保つ（例えば、酸化銅を２５０℃一定に保つ）ことしか行われていなかった（特許文献１参照）。
【特許文献１】特公昭６１−４４２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、研究の結果、機内での水素ガス発生量は吸収式冷凍機の運転状態によって変化することが判明し、そして、還元反応剤としての酸化金属を単に固定の設定加熱温度に保つだけの従来の加熱形態では、吸収式冷凍機の運転状態によって水素ガス発生量が減少したとき、還元剤反応の温度が、その温度に依存する水素ガス除去量とその時の水素ガス発生量とのバランス面で相対的に必要以上の温度となる加熱過剰の状態を招いて、加熱エネルギの浪費を生じ易い問題があり、また逆に、固定の設定加熱温度によっては、加熱過剰によるエネルギ浪費は抑止できるものの、吸収式冷凍機の運転状態によって水素ガス発生量が増加したき、還元反応剤の温度が、その温度に依存する水素ガス除去量とその時の水素ガス発生量とのバランス面で相対的に不足の温度となる加熱不足の状態を招いて、器内圧力の上昇を十分に防止することが難しくなる問題があることを知見するに至った。
【０００５】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、機内水素ガスの除去に用いる還元反応剤の加熱を合理的な形態で行うことにより、上記の如き問題を効果的に解消する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１特徴構成は、機内で発生する水素ガスを酸化させる還元反応剤、及び、その還元反応剤を加熱する加熱手段を設けた吸収式冷凍機において、
前記加熱手段の出力を調整して前記還元反応剤の温度を目標加熱温度に調整するとともに、機内における水素ガス発生量の変化に応じて目標加熱温度を変更する制御手段を設けてある点を特徴とする。
【０００７】
この第１特徴構成によれば、制御手段が、加熱手段の出力を調整して還元反応剤の温度を目標加熱温度に調整するとともに、水素ガス発生量の変化に応じて目標加熱温度を変更するから、その水素ガス発生量の変化に応じた目標加熱温度の変更により、還元反応剤の温度を水素ガス発生量の変化に応じて変化させることができ、これにより、還元剤反応の温度に依存する水素ガス除去量と各時点の水素ガス発生量とのバランス面において、還元反応剤の温度を水素ガス発生量の変化に対し相対的に必要以上でもなく不足でもない適切な温度に自動調整することができる。
【０００８】
すなわち、水素ガス発生量の減少に対しては、その減少量に相当する相対的過剰分だけ還元反応による水素ガス除去量も減少させて両者のバランス関係を保つ状態になるように、また、水素ガス発生量の増加に対しては、その増加量に相当する相対的不足分だけ還元反応による水素ガス除去量も増加させて両者のバランス関係を保つ状態になるように、夫々、加熱手段の出力を自動調整させて還元反応剤の温度を自動的に追従変化させることができ、これにより、加熱エネルギの浪費を招く先述の如き加熱過剰の状態、及び、器内圧力の上昇を招く先述の如き加熱不足の状態を防止することができて、従来の加熱形態に比べ省エネや運転コスト面で一層優れた、あるいは、能力維持の面で一層優れた吸収式冷凍機にすることができる。
【０００９】
なお、第１特徴構成の実施において、水素ガス発生量の変化に応じて目標加熱温度を変更する方式としては、水素ガス発生量の実測値に基づいて目標加熱温度の変更を行う方式、あるいは、水素ガス発生量と特定の相関を有する他の指標値に基づいて目標加熱温度の変更を行う方式のいずれを採用してもよい。
【００１０】
本発明の第２特徴構成は、蒸発器における冷媒の蒸発温度又は蒸発圧力を検出する蒸発値検出手段を設け、前記制御手段は、この蒸発値検出手段による検出温度又は検出圧力の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある点を特徴とする。
【００１１】
研究の結果、吸収式冷凍機の運転において、蒸発器における冷媒の蒸発温度や蒸発圧力と機内における水素ガス発生量とには、図３，図６に示す如き比例的な特定の相関Ｌａ，Ｌｂがあることが判明した。
【００１２】
したがって、蒸発値検出手段による検出温度（蒸発温度）又は検出圧力（蒸発圧力）の変化に応じて目標加熱温度を変更する上記第２特徴構成によれば、水素ガス発生量の実測手段を必要とせずに、水素ガス発生量の変化に応じた目標加熱温度の変更を制御手段に的確に実行させることができる。
【００１３】
すなわち、水素ガス発生量を実測する手段（例えば、水素ガス濃度センサなど）は、吸収式冷凍機への常設的な装備を考えた場合、特殊で高価なものになるとともに信頼性にも欠けるが、蒸発器における冷媒の蒸発温度や蒸発圧力を検出する蒸発値検出手段であれば、一般に広く用いられている入手が容易で安価な温度センサや圧力センサを使用することができ、また、このような蒸発値検出手段は他の使用目的で元々、吸収式冷凍機に装備されている場合も多く、この点で、水素ガス発生量の実測手段を用いて第１特徴構成を実施するのに比べ、上記第２特徴構成の方が有利になる。
【００１４】
本発明の第３特徴構成は、機内における吸収剤溶液の温度を検出する溶液温度検出手段を設け、前記制御手段は、この溶液温度検出手段による検出温度の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある点に特徴がある。
【００１５】
研究の結果、吸収式冷凍機の運転において、吸収剤溶液（すなわち、吸収液）の温度と機内における水素ガス発生量とには、図８に示す如き比例的な特定の相関Ｌｃがあることが判明した。
【００１６】
したがって、溶液温度検出手段による検出温度（吸収剤溶液の温度）の変化に応じて目標加熱温度を変更する上記第３特徴構成によれば、水素ガス発生量の実測手段を必要とせずに、水素ガス発生量の変化に応じた目標加熱温度の変更を制御手段に的確に実行させることができる。
【００１７】
すなわち、前述の如く水素ガス発生量を実測する手段（例えば、水素ガス濃度センサなど）は、吸収式冷凍機への常設的な装備を考えた場合、特殊で高価なものになるとともに信頼性にも欠けるが、吸収剤溶液の温度を検出する溶液温度検出手段であれば、一般に広く用いられている入手が容易で安価な温度センサを使用することができ、また、このような溶液温度検出手段は他の使用目的で元々、吸収式冷凍機に装備されている場合も多く、この点で、水素ガス発生量の実測手段を用いて第１特徴構成を実施するのに比べ、上記第３特徴構成の方が有利になる。
【００１８】
なお、第３特徴構成の実施において、溶液温度検出手段は、吸収式冷凍機の機内のいずれの箇所における吸収剤溶液の温度を検出するものであってもよいが、高温で水素ガスが発生し易い再生器における吸収剤溶液の温度を検出対象とするものにすれば、水素ガス発生量の変化に対する応答性の面で特に有利になる。
【００１９】
本発明の第４特徴構成は、蒸発器で冷却した負荷側熱媒の温度を検出する熱媒温度検出手段を設け、前記制御手段は、この熱媒温度検出手段による検出温度の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある点に特徴がある。
【００２０】
研究の結果、吸収式冷凍機の運転において、蒸発器で冷却した負荷側熱媒（一般的には冷水やブライン）の温度と機内における水素ガス発生量とには、図１０に示す如き比例的な特定の相関Ｌｄがあることが判明した。
【００２１】
したがって、熱媒温度検出手段による検出温度（冷却した負荷側熱媒の温度）の変化に応じて目標加熱温度を変更する上記第４特徴構成によれば、水素ガス発生量の実測手段を必要とせずに、水素ガス発生量の変化に応じた目標加熱温度の変更を制御手段に的確に実行させることができる。
【００２２】
すなわち、前述の如く水素ガス発生量を実測する手段（例えば、水素ガス濃度センサなど）は、吸収式冷凍機への常設的な装備を考えた場合、特殊で高価なものになるとともに信頼性にも欠けるが、蒸発器で冷却した負荷側熱媒の温度を検出する熱媒温度検出手段であれば、一般に広く用いられている入手が容易で安価な温度センサを使用することができ、また、このような熱媒温度検出手段は他の使用目的で元々、吸収式冷凍機に装備されている場合も多く、この点で、水素ガス発生量の実測手段を用いて第１特徴構成を実施するのに比べ、上記第４特徴構成の方が有利になる。
【００２３】
本発明の第５特徴構成は、冷凍運転における運転負荷を検出する負荷検出手段を設け、前記制御手段は、この負荷検出手段による検出負荷の変化に応じて目標加熱温度を変更する構成にしてある点に特徴がある。
【００２４】
研究の結果、吸収式冷凍機の冷凍運転における運転負荷と機内における水素ガス発生量とには、図１２に示す如き比例的な特定の相関Ｌｅがあることが判明した。
【００２５】
したがって、負荷検出手段による検出負荷（冷凍運転における運転負荷）の変化に応じて目標加熱温度を変更する上記第５特徴構成によれば、水素ガス発生量の実測手段を必要とせずに、水素ガス発生量の変化に応じた目標加熱温度の変更を制御手段に的確に実行させることができる。
【００２６】
すなわち、前述の如く水素ガス発生量を実測する手段（例えば、水素ガス濃度センサなど）は、吸収式冷凍機への常設的な装備を考えた場合、特殊で高価なものになるとともに信頼性にも欠けるが、冷凍運転における運転負荷を検出する負荷検出手段であれば、一般に広く用いられている入手が容易で安価なセンサを使用することができ、また、このような負荷検出手段は他の使用目的で元々、吸収式冷凍機や関連設備に装備されている場合も多く、この点で、水素ガス発生量の実測手段を用いて第１特徴構成を実施するのに比べ、上記第５特徴構成の方が有利になる。
【００２７】
なお、第５特徴構成の実施において、冷凍運転における運転負荷の変化に応じて目標加熱温度を変更する方式としては、負荷側で検出される本来的な運転負荷（例えば、吸収式冷凍機の発生冷熱により冷房を行う空間の冷房負荷や蒸発器で冷却する負荷側熱媒の蒸発器出入口温度差など）に基づいて目標加熱温度の変更を行う方式、あるいは、負荷側で検出される本来的な運転負荷と特定の相関を有する他の指標値（例えば、再生器の加熱部に対する燃料供給量など）に基づいて目標加熱温度の変更を行う方式のいずれを採用してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は水素ガス除去器を備えた二重効用の吸収式冷凍機を示し、この吸収式冷凍機は、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、冷媒液を蒸発させる蒸発器１、その蒸発器１で発生した冷媒蒸気を吸収剤の水溶液である吸収液に吸収させる吸収器２、その吸収器２にて冷媒蒸気を吸収した低濃度の吸収液（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による冷媒蒸気の発生で中濃度になった吸収液（以下、中液と称する場合がある）を高温再生器３にて発生した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、高温再生器３及び低温再生器４で発生された冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器５、及び、吸収式冷凍機内で発生した水素ガスを除去する水素ガス除去器Ｅ等を設けて構成し、吸収器２には、低温再生器４による冷媒蒸気の発生で高濃度になった吸収液（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。
【００２９】
以下、吸収式冷凍機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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
吸収器液溜部１３の希液を吸収液ポンプ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。
図中の２６は、高温再生器３で発生した冷媒蒸気から吸収液を分離する分離器であり、この分離器２６にて吸収液を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。
そして、前記水素ガス除去器Ｅはこの分離器２６に配置装備してあり、吸収式冷凍機の機内で発生した水素ガスを分離器２６において水素ガス除去器Ｅにより除去することで、水素ガス発生による機内の圧力上昇（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機の能力低下を防止する。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
この吸収式冷凍機は、冷水路２０を通じて冷水を取り出す冷却運転（すなわち、冷凍機としての冷凍運転）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、吸収液ポンプ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、吸収液ポンプ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。
【００３８】
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。
【００３９】
次に、図１，図２に基づき水素ガス除去器Ｅについて説明を加える。
この水素ガス除去器Ｅは、還元反応剤としての酸化金属４１（本例では酸化銅）と、電気ヒータ４２と、それら酸化金属４１及び電気ヒータ４２を装着する耐食金属製の装置ブロック４３とを備えており、機内の水素ガスを酸化金属４１の還元反応により酸化させて凝縮可能な状態（水蒸気）にすることで、機内の水素ガスを除去する。
また、電気ヒータ４２により酸化金属４１を加熱して還元反応を促進することで効率的に機内の水素ガスを除去する。
【００４０】
分離器２６には冷媒蒸気に随伴する液滴状の吸収液を分離する分離具２６ａが内装されているが、分離器２６の器壁のうち内装分離具２６ａよりも冷媒蒸気通過方向における下流側部分（一般的には上部側部分）の器壁２６ｂには水素ガス除去器Ｅの取付口２６ｃを形成してあり、酸化金属４１及び電気ヒータ４２を装着した装置ブロック４３を分離器２６の外部から上記取付口２６ｃに挿入した状態で器壁２６ｂに対し連結固定することにより、水素ガス除去器Ｅを分離器２６に取り付ける。
【００４１】
また、この取り付けにおいて、装置ブロック４３は分離器２６の内部と外部とに跨らせた状態でボルトなどの連結及び連結解除操作が自在な連結手段により器壁２６ｂに連結固定し、装置ブロック４３と器壁２６ｂとの間はシール手段によりシールする。
【００４２】
すなわち、水素ガス除去器Ｅは、それが分離器２６の器壁の一部（略言すれば、取付口２６ｃに対する蓋）を形成する状態にして分離器２６の器壁２６ｂに対し着脱自在に取り付けてあり、これにより、製作時における水素ガス除去器Ｅの組み付けやその後における水素ガス除去器Ｅの点検・補修等を容易にする。
【００４３】
装置ブロック４３には、それを器壁２６ｂに取り付けた状態において分離器２６の内部に開口させる反応剤収容孔４３ａと分離器２６の外部に開口させるヒータ挿入孔４３ｂを形成してあり、還元反応剤としての酸化金属４１は反応剤収用孔４３ａに収容して装置ブロック４３に装着し、電気ヒータ４２はヒータ挿入孔４３ｂに対し嵌入状に挿入して装置ブロック４３に装着してある。
すなわち、機内の水素ガスをフィルタ４４を通じ反応剤収容孔４３ａに流入させることで、その水素ガスを反応剤収容孔４３ａ内において電気ヒータ４２による加熱下で酸化金属４１と反応させるように、また、電気ヒータ４２は点検保守時などにおいて分離器２６の気密を破ることなく装置ブロック４３から取り外せるようにしてある。
【００４４】
４５は吸収式冷凍機の運転制御を司る制御器であり、この制御器４５は、冷却運転の際、蒸発器１との間で冷水を循環させる負荷側の冷房設備（すなわち、冷水路２０を通じて吸収式冷凍機から供給される冷水の保有冷熱を消費して冷房を実施する設備）において演算される各時点の冷房負荷Ｑを入力し、この入力した各時点の冷房負荷Ｑに応じ冷却出力の制御として高温再生器３のガスバーナ２５に対する燃料ガス供給量を燃料制御弁４６により調整することで、冷房設備の冷房負荷Ｑに対して吸収式冷凍機の冷却出力を平衡させる。換言すれば、上記の冷房負荷Ｑが吸収式冷凍機の冷却運転における運転負荷となる。
【００４５】
水素ガス除去器Ｅには酸化金属４１の温度ｔｘを検出する加熱温度センサ４７を装備し、また、蒸発器１にはそこでの冷媒の蒸発温度ｔｅを検出する蒸発温度センサ４８を装備してあり、制御器４５は、冷却運転の際、上記の冷却出力制御に加え、これら加熱温度センサ４７及び蒸発温度センサ４８の検出情報に基づき水素ガス除去器Ｅに対する反応温度制御を実行する。
【００４６】
この反応温度制御は、水素ガス除去器Ｅにおける酸化金属４１の温度ｔｘを調整することで酸化金属４１による還元反応の反応温度を調整する制御であり、制御器４５はこの反応温度制御として、加熱温度センサ４７による検出温度ｔｘに基づき電気ヒータ４２の出力を調整して酸化金属４１の温度ｔｘを目標加熱温度ｔｘｓに調整するとともに、機内における水素ガス発生量ｄの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更する制御を実行し、これにより、水素ガス発生量ｄの変化に応じ酸化金属４１の温度ｔｘ（＝ｔｘｓ）を変化させて還元反応の反応温度を調整する。そして、この反応温度の調整により還元反応による水素ガス除去量ｅを各時点の水素ガス発生量ｄに応じて変化させる。
【００４７】
また、水素ガス発生量ｄの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更させることについて、具体的には、この吸収式冷凍機の冷却運転において蒸発器１における冷媒の蒸発温度ｔｅと機内における水素ガス発生量ｄとの間に、図３に示す如き特定の比例的な相関Ｌａ（ｄ＝Ｌａ〔ｔｅ〕）があることから、この相関Ｌａに基づき図４に示す如き蒸発温度ｔｅの変化に対する目標加熱温度ｔｘｓの変更パターンＰａ（具体的には関数式ｔｓｘ＝Ｐａ〔ｔｅ〕）を予め設定しておき、この変更パターンＰａに従って蒸発温度センサ４８による検出温度ｔｅの変化に応じ目標加熱温度ｔｘｓを変更する方式で、水素ガス発生量ｄの変化に応じた目標加熱温度ｔｘｓの変更を制御器４５に実行させるようにしてある。
【００４８】
そして、変更パターンＰａの設定にあたっては、任意の蒸発温度ｔｅ１について、変更パターンＰａ上で対応する目標加熱温度ｔｘｓ１を実行したときの水素ガス除去量ｅ１が、相関Ｌａ上で対応する水素ガス発生量ｄ１と等しい値（ｅ１＝ｄ１）になる、ないしは、安全率を見込んだ分Δｄだけ大きい値（ｅ１＝ｄ１＋Δｄ）になるように、変更パターンＰａを設定してある。
【００４９】
つまり、このように目標加熱温度ｔｘｓを変更することで、酸化金属４１の温度ｔｘに依存する水素ガス除去量ｅと各時点の水素ガス発生量ｄとのバランス面において、酸化金属の温度ｔｘを水素ガス発生量ｄの変化に対し相対的に必要以上でもなく不足でもない適切な温度に自動調整し得るようにしてあり、これにより、水素ガス発生量ｄが減少したときに、還元反応剤としての酸化金属４１の温度ｔｘが水素ガス除去量ｅと水素ガス発生量ｄとのバランス面で相対的に必要以上の温度となる加熱過剰の状態になって、加熱エネルギの浪費を生じるといったことや、また逆に、水素ガス発生量ｄが増加したきに、還元反応剤としての酸化金属４１の温度ｔｘが水素ガス除去量ｅと水素ガス発生量ｄとのバランス面で相対的に不足となる加熱不足の状態になって、水素ガス発生による機内圧力の上昇を招くといったことを防止できるようにしてある。
【００５０】
以上要するに、本実施形態において、酸化金属４１は機内で発生する水素ガスを酸化させる還元反応剤（言い換えれば酸化剤）であり、電気ヒータ４２はその還元反応剤４１を加熱する加熱手段を構成する。
また、蒸発温度センサ４８は蒸発器１における冷媒の蒸発温度ｔｅを検出する蒸発値検出手段を構成し、制御器４５は加熱手段４２の出力を調整して還元反応剤４１の温度ｔｘを目標加熱温度ｔｘｓに調整するとともに、機内における水素ガス発生量ｄの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更（具体的には、蒸発値検出手段４８による検出温度ｔｅの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更）する制御手段を構成する。
【００５１】
〔別実施形態〕
前述の実施形態では、水素ガス除去器Ｅを分離器２６に配備したが、分離器２６の装備を省略する場合など、図５に示す如く、水素ガス除去器Ｅを再生器３の気相域部に配備するようにしてもよい。
【００５２】
なお、この場合、同図５に示す如く、再生器３の気相域部に設けられる内装分離具２６ａよりも冷媒蒸気通過方向における下流側の部分に水素ガス除去器Ｅを配置するのが望ましく、また、前述の実施形態と同様、水素ガス除去器Ｅ（具体的には装置ブロック４３）をそれが器壁の一部を形成する状態にして再生器３の器壁に対し着脱自在に連結固定する構造、及び、水素ガス除去器Ｅを再生器３の器壁に取り付けた状態において加熱手段としての電気ヒータ４２を再生器３の気密性を破ることなく再生器外部から取り外し得る構造にするのが望ましい。
【００５３】
本発明の実施において、還元反応剤としての酸化金属４１は酸化銅に限られるものではなく、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化鉄、酸化コバルト、酸化モリブデン、酸化鉛、酸化マンガン、酸化アルミニウムなど、還元反応により水素ガスを酸化させて凝縮可能な状態にし得るものであれば、どのような酸化金属であってもよい。
【００５４】
また、本発明の実施において、還元反応剤は酸化金属に限らず、還元反応により水素ガスを酸化させて凝縮可能な状態にし得るものであれば、酸化金属以外のものであってもよい。
【００５５】
前述の実施形態では、還元反応剤としての酸化金属４１を電気ヒータ４２により加熱する例を示したが、還元反応剤４１を加熱する加熱手段は電気ヒータに限られるものではなく、例えば再生器３の加熱部２５から排出される燃焼排ガスを熱源とするものなど、他の加熱方式のものであってもよい。
【００５６】
還元反応剤４１とそれを加熱する加熱手段とを備える水素ガス除去器Ｅの具体的な構造は、前述の実施形態で示した如き構造に限られるものではなく、種々の構造変更が可能である。
【００５７】
前述の実施形態では、加熱温度センサ４７による検出温度ｔｘに基づき電気ヒータ４２の出力を調整することで還元反応剤４１の温度ｔｘを目標加熱温度ｔｘｓに調整するフィードバック方式を採用したが、これに代え、フィードフォワード方式で還元反応剤４１の温度ｔｘを目標加熱温度ｔｘｓに調整するようにしてもよい。
【００５８】
前述の実施形態では、水素ガス発生量ｄの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更するのに、蒸発温度センサ４８により検出される蒸発温度ｔｅの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更する例を示したが、これに代え、次の（イ）〜（ニ）の方式のいずれかを採用してよい。
【００５９】
（イ）蒸発器１における冷媒の蒸発圧力ｐｅを検出する蒸発値検出手段を設け、この蒸発値検出手段による検出圧力ｐｅの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更する。
そして、この場合、具体的な実行方式としては、前述の実施形態と同様、蒸発圧力ｐｅと機内における水素ガス発生量ｄとの間にある図６に示す如き特定の比例的な相関Ｌｂ（ｄ＝Ｌｂ〔ｐｅ〕）に基づいて、図７に示す如き蒸発圧力ｐｅの変化に対する目標加熱温度ｔｘｓの変更パターンＰｂ（ｔｓｘ＝Ｐｂ〔ｐｅ〕）を設定しておき、この変更パターンＰｂに従って蒸発値検出手段による検出圧力ｐｅの変化に応じ目標加熱温度ｔｘｓを変更するようにすればよい。
なお、この変更パターンＰｂの設定にあたっては、任意の蒸発圧力ｐｅ１について、変更パターンＰｂ上で対応する目標加熱温度ｔｘｓ１を実行したときの水素ガス除去量ｅ１が、相関Ｌｂ上で対応する水素ガス発生量ｄ１と等しい値（ｅ１＝ｄ１）になる、ないしは、安全率を見込んだ分Δｄだけ大きい値（ｅ１＝ｄ１＋Δｄ）になるように、変更パターンＰｂを設定する。
【００６０】
（ロ）機内における吸収剤溶液（吸収液）の温度ｔｓを検出する溶液温度検出手段を設け、この溶液温度検出手段による検出温度ｔｓの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更する。
そして、この場合、具体的な実行方式としては、吸収剤溶液の温度ｔｓ（この例では高温再生器３における吸収剤溶液の温度）と機内における水素ガス発生量ｄとの間にある図８に示す如き特定の比例的な相関Ｌｃ（ｄ＝Ｌｃ〔ｔｓ〕）に基づいて、図９に示す如き吸収剤溶液の温度ｔｓの変化に対する目標加熱温度ｔｘｓの変更パターンＰｃ（ｔｓｘ＝Ｐｃ〔ｔｓ〕）を設定しておき、この変更パターンＰｃに従って溶液温度検出手段による検出温度ｔｓの変化に応じ目標加熱温度ｔｘｓを変更するようにすればよい。
なお、この変更パターンＰｃの設定にあたっては、任意の溶液温度ｔｓ１について、変更パターンＰｃ上で対応する目標加熱温度ｔｘｓ１を実行したときの水素ガス除去量ｅ１が、相関Ｌｃ上で対応する水素ガス発生量ｄ１と等しい値（ｅ１＝ｄ１）になる、ないしは、安全率を見込んだ分Δｄだけ大きい値（ｅ１＝ｄ１＋Δｄ）になるように、変更パターンＰｃを設定する。
また、溶液温度検出手段により検出する吸収剤溶液の温度ｔｓは、高温再生器３における吸収剤溶液の温度に限られるものではなく、機内のいずれの箇所における吸収剤溶液の温度であってもよい。
【００６１】
（ハ）蒸発器で冷却した負荷側熱媒の温度ｔｃを検出する熱媒温度検出手段を設け、この熱媒温度検出手段による検出温度ｔｃの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更する。
そして、この場合、具体的な実行方式としては、負荷側熱媒の温度ｔｃ（この例では蒸発器１から冷水路２０へ送出される冷水の温度）と機内における水素ガス発生量ｄとの間にある図１０に示す如き特定の比例的な相関Ｌｄ（ｄ＝Ｌｄ〔ｔｃ〕）に基づいて、図１１に示す如き負荷側熱媒の温度ｔｃの変化に対する目標加熱温度ｔｘｓの変更パターンＰｄ（ｔｓｘ＝Ｐｄ〔ｔｃ〕）を設定しておき、この変更パターンＰｄに従って熱媒温度検出手段による検出温度ｔｃの変化に応じ目標加熱温度ｔｘｓを変更するようにすればよい。
なお、この変更パターンＰｄの設定にあたっては、任意の熱媒温度ｔｃ１について、変更パターンＰｄ上で対応する目標加熱温度ｔｘｓ１を実行したときの水素ガス除去量ｅ１が、相関Ｌｄ上で対応する水素ガス発生量ｄ１と等しい値（ｅ１＝ｄ１）になる、ないしは、安全率を見込んだ分Δｄだけ大きい値（ｅ１＝ｄ１＋Δｄ）になるように、変更パターンＰｄを設定する。
また、蒸発器１で冷却する負荷側熱媒は冷水に限られるものではなく、ブラインや氷水スラリーなどであってもよい。
【００６２】
（ニ）冷凍運転における運転負荷Ｑを検出する負荷検出手段を設け、この負荷検出手段による検出負荷Ｑの変化に応じて目標加熱温度ｔｘｓを変更する。
そして、この場合、具体的な実行方式としては、運転負荷Ｑ（この例では定格運転負荷を１００％負荷とする％値）と機内における水素ガス発生量ｄとの間にある図１２に示す如き特定の比例的な相関Ｌｅ（ｄ＝Ｌｅ〔Ｑ〕）に基づいて、図１３に示す如き運転負荷Ｑの変化に対する目標加熱温度ｔｘｓの変更パターンＰｅ（ｔｓｘ＝Ｐｅ〔Ｑ〕）を設定しておき、この変更パターンＰｅに従って負荷検出手段による検出負荷Ｑの変化に応じ目標加熱温度ｔｘｓを変更するようにすればよい。
なお、この変更パターンＰｅの設定にあたっては、任意の運転負荷Ｑ１について、変更パターンＰｅ上で対応する目標加熱温度ｔｘｓ１を実行したときの水素ガス除去量ｅ１が、相関Ｌｅ上で対応する水素ガス発生量ｄ１と等しい値（ｅ１＝ｄ１）になる、ないしは、安全率を見込んだ分Δｄだけ大きい値（ｅ１＝ｄ１＋Δｄ）になるように、変更パターンＰｅを設定する。
また、運転負荷Ｑの具体的な検出方式としては、前述の実施形態で示した負荷側冷房設備における冷房負荷を検出する方式や、蒸発器１で冷却する負荷側熱媒の蒸発器入出口温度差を検出する方式、あるいは、再生器３の加熱部２５に対する燃料供給量を検出する方式など、種々の方式を採ることができる。
【００６３】
本発明が対象とする吸収式冷凍機は、二重効用の吸収式冷凍機に限られるものではなく、単効用や三重効用の吸収式冷凍機であってもよく、また、冷媒と吸収剤の組み合わせも、水と臭化リチウムの組み合わせや、アンモニアと水の組み合わせに限られるものではなく、他の組み合わせであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は各種分野において、冷房や物品冷却などの種々の用途に用いる吸収式冷凍機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】吸収式冷凍機の構成図
【図２】水素ガス除去器の構成図
【図３】蒸発温度と水素ガス発生量との相関を示すグラフ
【図４】蒸発温度の変化に対する目標加熱温度の変更パターンを示すグラフ
【図５】別実施形態に係る吸収式冷凍機の構成図
【図６】蒸発圧力と水素ガス発生量との相関を示すグラフ
【図７】蒸発圧力の変化に対する目標加熱温度の変更パターンを示すグラフ
【図８】吸収剤溶液の温度と水素ガス発生量との相関を示すグラフ
【図９】吸収剤溶液の温度変化に対する目標加熱温度の変更パターンを示すグラフ
【図１０】負荷側熱媒の温度と水素ガス発生量との相関を示すグラフ
【図１１】負荷側熱媒の温度変化に対する目標加熱温度の変更パターンを示すグラフ
【図１２】運転負荷と水素ガス発生量との相関を示すグラフ
【図１３】運転負荷の変化に対する目標加熱温度の変更パターンを示すグラフ
【符号の説明】
【００６６】
４１        還元反応剤
４２        加熱手段
ｔｘ        還元反応剤の温度
ｔｘｓ      目標加熱温度
ｄ          水素ガス発生量
４５        制御手段
１          蒸発器
ｔｅ        蒸発温度
ｐｅ        蒸発圧力
４８        蒸発値検出手段
ｔｓ        吸収剤溶液の温度
ｔｃ        負荷側熱媒の温度
Ｑ          運転負荷
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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