(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニア冷凍機のアンモニア冷媒が通ずる区画を切り離して包括した密閉状ケーシングを具え、
アンモニア吸着材を備えた換気扇を前記ケーシング内に設け、動的接触により漏洩アンモニアガスを除害する構成とし、
前記吸着材を備えた換気扇の吐出側に漏洩検知器を設け、吸着材により濃度が低下した送風の濃度を検知させ、瞬間的濃度上昇による警報発生を抑え、吸着限度を越えた微小漏れが連続する場合に検知器を作動させ警報を発生する構成としたことを特徴とする空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置。
【請求項２】
前記吸着材を備えた換気扇に接続するダクトをケーシング内に設け、ケーシング内を拡散循環させ漏洩アンモニアの濃度低下を可能としたことを特徴とする請求項１記載の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置。
【請求項３】
前記吸着材は、イオン交換樹脂よりなるフェルト状繊維より構成したことを特徴とする請求項１記載の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置。
【請求項４】
前記吸着材は、イオン交換繊維よりマット状に構成したことを特徴とする請求項１記載の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置。
【請求項５】
前記吸着材は、破砕状活性炭よりなる多孔性部材より構成したことを特徴とする請求項１記載の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニット型空調機として普及されている空調用アンモニア冷凍機のアンモニア漏洩の可能性の低減を図るとともに、漏洩時にはアンモニア冷凍機パッケージ内での処理ができる安全システムに関し、特に前記冷凍機パッケージを形成するケーシング内に発生する微量な漏洩ガスの低濃度化と異臭対策を可能とする、空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来多年にわたり産業設備として多用されていたアンモニア冷媒設備は、フロンの普及とともに採用されなくなっていた。しかし、フロンの地球環境問題により脱フロンの立場から再びアンモニアの冷媒としての使用が称揚される傾向にあり、空調用アンモニア冷凍機も東京都が示したアンモニア全自動ユニット規定を基にしたユニット型冷凍機が空調用として普及される傾向にある。
上記アンモニア全自動ユニットは、冷水配管部位を除くアンモニア冷媒が通ずるアンモニア区画は製作工場内での厳しい品質管理のもとに製作されたものを、他より切り離し包括するケーシングを設け、アンモニアの漏洩はアンモニア区画を覆うケーシング内に限定し、該ケーシングより外へのアンモニアの漏洩を最低限に抑えるとともに漏洩時には安全処理が速やかに実施され安全システムが確立されるようになっている。
【０００３】
そのため、従来の冷凍設備に比較し地震等災害時のアンモニアガスの漏洩発生率と危険率はずっと低く維持されるようになっている。しかし、ビル空調用のように住宅密集地に設置される設備では単なる漏洩でも強い悪臭を持ったアンモニアガスによる周辺地域への異臭対策の確立が要求されている。
【０００４】
なお、上記安全システムを図５に示してあるが、図に見るようにアンモニア冷媒が通ずるアンモニア区画２５はケーシング１０内に密封状態に包括隔離され、アンモニア区画内に発生した事故（主としてアンモニアの漏洩）による災害を他の部位に波及させない構成にするとともに、上記アンモニア区画２５は出荷前の工場の生産工程において厳重な生産管理、品質管理のもとに生産させ、例え予期せぬ事故が発生した場合でもケーシング１０により隔離し、漏洩ガス５０ｂは外部へ放散させる事無く一括してスクラバに導入され、漏洩アンモニアガスを除害して安全性の確立を図ったものである。
【０００５】
即ち、ケーシング１０内には、アンモニア区画２５以外に漏洩ガス検知器２０及びユニット排出ファン５２が設けられ、一方ケーシング１０の外部にはバッテリ５０ａと警報機５３とを含む安全制御部５０と、保有水タンク５５及び散水弁５４及び排水タンク５５ａとを含むスクラバ５５とより安全システムは形成されている。
【０００６】
上記構成により、ケーシング１０内のアンモア区画２５にアンモアの漏洩事故が発生した場合は、漏洩アンモニアガスを漏洩検知器２０で検出する。検出信号は制御部５０に導入される。制御部５０では、警報機５３を作動させると同時に冷凍機を停止させ、排出ファン５２及び散水弁５４の作動信号を出力させる。その結果、ケーシング１０内の漏洩アンモニアガスは排出ファン５２を介して一括してスクラバ５５に導入されるとともに、前記開けられた散水弁５４を介して保有水タンクより散布水を散水ノズル５５ｂを介して散布させ漏洩アンモニアの完全除害を行ない、アンモニア溶解水は排水タンクに回収されるようにしてある。
【０００７】
上記安全システムにおいては、ガスケット等からの経年変化に伴う微量なアンモニアガスの漏洩に対するものでなく、大きな漏洩事故に対するものであるため、これら微量ガスの発生対策及びそれによる異臭対策も必要性が痛感され、何らかの対策の出現が強く望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ガスケット等からの経年変化に伴う微量なアンモニアガスの漏洩による異臭対策を講ずると共に、安全性確立を図った空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置の提供を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
【００１１】
本発明は、アンモニア冷凍機のアンモニア冷媒が通ずる区画を切り離して包括した密閉状ケーシングを具え、
アンモニア吸着材を備えた換気扇を前記ケーシング内に設け、動的接触により漏洩アンモニアガスを除害する構成とし、
前記吸着材を備えた換気扇の吐出側に漏洩検知器を設け、吸着材により濃度が低下した送風の濃度を検知させ、瞬間的濃度上昇による警報発生を抑え、吸着限度を越えた微小漏れが連続する場合に検知器を作動させ警報を発生する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
上記の発明により、ケーシング内の空気に流動性を与えるために該ケーシング内に換気扇を設け、その換気扇の吸入側から吐出側に至る空気路に吸着材を設けてあるため、換気扇により吸入されたアンモニアガスは吸着材により吸着され、微量な漏洩アンモニアガスの場合は複数回循環する間に吸着材により完全に除害され、アンモニアガス及び異臭のケーシング外への漏出を防止できる。
【００１３】
また、前記吸着材を備えた換気扇に接続するダクト配管をケーシング内に設け、ケーシング内に気流を発生、拡散循環させ漏洩アンモニアの濃度低下を可能としたことを特徴とする。
【００１４】
上記発明は、短時間の微小のアンモニア漏洩に対するもので、吸着材を吸入部ないし吐出部に設けた換気扇をケーシング内の上部の一端側に設けるとともに、その換気扇の吐出側にダクトを設け、該ダクトをケーシングの他端側に向け延設する構成にしてあるため、漏洩アンモニアガスを多量に含む高濃度空気も換気扇の吸入側より吸入され換気扇内部の吸着材に吸着され低濃度となりダクトの他端側に吐出される。そして、吐出口より拡散しながら再び吸入側に還流する循環を繰り返すため、瞬間的な漏洩の場合は完全に吸着材により除害され、異臭のケーシング外への漏出を防止できる。
【００１５】
また、前記吸着材を備えた換気扇の吐出側に漏洩検知器を設け、吸着材により濃度が低下した送風の濃度を検知させ、瞬間的濃度上昇による警報発生を抑え、吸着限度を越えた微小漏れが連続する場合に検知器を作動させ警報を発生する構成としたことを特徴とする。
【００１６】
上記発明は、アンモニア漏洩による瞬間的濃度上昇でも作動するようにしてある漏洩検知器の作動特性を補正し、微小漏洩が連続する場合にのみ吸着材の吸着限度を越えた場合初めて作動するようにしたものである。
即ち、漏洩当初は吸着材により濃度低下したアンモニアガスが検知器に接触するため検知器は未作動状態に置かれ、漏洩が連続した場合にのみ初めて高濃度アンモニアガスが接触して作動状態になる。ついで、警報が外部に対し出され、前記ケーシング外に設けた安全システムが作動する。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
また、前記請求項１記載の吸着材は、イオン交換樹脂よりなるフェルト状繊維より構成したことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１記載の吸着材は、イオン交換繊維よりマット状に構成したことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１記載の吸着材は、破砕状活性炭よりなる多孔性部材より構成したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される部品の形状その他の相対的配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
なお、従来例に示す図面において、本発明を構成する部品と同一部品名と同一機能を持つ部品に対しては同一符号を使用する。
図１は、本発明の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置の参考例の概略の構成を示す模式図で、図２は本発明の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置の基本構成例の概略の構成を示す模式図で、図３は第１の実施例の概略の構成を示す模式図で、図４は参考例の概略の構成を示す模式図である。
【００２３】
図１に示すように、本参考例の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置は、空調用アンモニア冷凍機のアンモニア区画（アンモニア冷媒が通ずる部分）２５を密閉状に包括するケーシング１０と、該ケーシング１０の内壁全面にわたり貼着されたイオン交換樹脂を素材とするアンモニア吸収繊維よりなる吸着材Ａを厚さ略３ｍｍに形成した吸着部材１２とより構成する。
上記構成により、ケーシング１０内の何れかの箇所で発生した微量な漏洩アンモニアガスは、暫時四方へ拡散してケーシング１０の内壁に貼着した吸着部材１２との間に静的接触を起し吸着され、外部へのアンモニアガス漏洩ないし異臭の漏洩を防止するようにしてある。この場合はイニシアルコストとメンテナンスコストが高くなる問題がある。
【００２４】
図２は、本発明が適用される基本構成例の概略の構成を示す模式図で、動的接触により僅かの吸着材で漏洩アンモニアガスを吸着して外部へのアンモニアガス及び異臭の漏洩を防止したものである。
図２に示すように、本発明の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置が適用される基本構成例は、空調用アンモニア冷凍機のアンモニア区画（アンモニア冷媒が通ずる部分）２５を密閉状に包括するケーシング１０と、該ケーシング１０内に前記アンモニア区画２５とともに内蔵された換気扇１１と、該換気扇の吸入側に設けた吸着部材１２と、換気扇１１の吐出側に設けたダクト１３とより構成する。
上記 換気扇１１は、図に見るようにケーシング１０の一隅に、吸気側をケーシングの内側に向け配設し、ダクト１３はケーシング１０の他端側まで延設し、換気扇１１の駆動によりケーシング内の空気は矢印に示す拡散気流１６を形成する。そのため、ケーシング１０内の何れかの箇所でアンモニアガスの漏洩が発生した場合、発生したばかりのアンモニアガスは高濃度吸気ガス１４を形成して、換気扇１１に吸入され、吸入過程で吸着部材１２にその一部は吸着されダクト１３の出口からは低濃度排気ガス１５となり排出され、排出された低濃度排気ガスはケーシング内を拡散し拡散気流１６を形成し、さらに濃度を下げ換気扇１１の吸気側に還流する。上記吸着部材１２には前記吸着材Ａより厚さ略３ｍｍ程度に形成したものを使用し、例えば吸入濃度１０００ｐｐｍの微量漏洩の場合、換気回数１０回／ｈで吸収率９０％、風量１００ｍ３／ｈ、吸着量３０ｇ以上の結果が得られた。
【００２５】
図３は、本発明の第１の実施例の概略の構成を示す模式図である。図に見るように第１実施例による簡易アンモニア除害装置は、アンモニア区画２５を包括内蔵する密閉状ケーシング１０と、吸着部材１２を吸着側に備えた換気扇１１と、換気扇１１の吐出側に近接して設けた漏洩検知器２０とより構成し、アンモニア漏洩による瞬間的濃度上昇でも作動するようにしてある漏洩検知器２０の作動特性を補正し、微小漏洩が連続する場合にのみ吸着材の吸着限度を越えた所定濃度に達したとき初めて作動するようにしたものである。
上記構成により、高濃度吸気ガス１４は換気扇１１の吸気側より吸入され換気扇１１の吐出側では吸着部材１２によりその一部が吸着され低濃度排気ガス１５となって漏洩検知器２０によりその濃度が検出される。そのようにして、吸着部材１２には前記吸着材Ａよりなる厚さ略３ｍｍのものを使用し、吸入濃度１０００ｐｐｍ以上、排気濃度は漏洩設定値以下となり漏洩量の大小を漏洩検知器２０は検知して作動する。
【００２６】
図４には、本発明の参考例の概略の構成を示す模式図である。図に見るように、参考例による簡易アンモニア除害装置は、アンモニア区画２５を包括内蔵する密閉状のケーシング１０と、その下端に電動シャッタ１８ｂと外気への排気用のユニット換気装置１８ａと該換気装置の吸入側に設けた吸着部材１２と、漏洩検知器２０とより構成し、
アンモニア漏洩の事故発生と同時に漏洩検知器２０が作動し、その後僅かの時間遅れを伴ってケーシング１０に近接して設けた図示していない安全システム（図５参照）が作動して、警報機５３、当該冷凍機停止、スクラバ５５の作動の安全処置が取られるが、前記僅かの作動遅れの時間の間にケーシング１０より外部へ漏出される高濃度のアンモニアガスを吸着部材１２を備えた換気装置１８ａにより濃度を低下させ、大気拡散させ、前記時間遅れの間に放出される高濃度アンモニアガスによる異臭問題を防止するようにしたものである。
【００２７】
つまり、外気侵入熱や機械発熱によるケーシング１０の内部温度上昇を抑える目的のユニット換気用の換気装置１８ａは漏洩検知器２０の作動により冷凍機が停止すると同時に換気装置１８ａは停止しケーシング１０は完全密閉状態となる。しかし、前記したように警報機５３が作動するまでには瞬間的でも高濃度の漏洩ガスが外部へ流出する可能性がある。そこで高濃度のアンモニアガスを低濃度  （例えば２５ｐｐｍ以下）まで吸着部材１２により吸着させることにより、大気拡散による濃度低下が相乗効果となり異臭問題を解決できる。
なお、吸着部材１２には前記吸着材Ａよりなる厚さ約３ｍｍ程度のフェルト状部材を使用している。
【００２８】
吸着材としては前記イオン交換樹脂よりなるアンモニア吸収繊維よりなる吸着材Ａと、イオン交換繊維よりなる吸着材Ｂと、破砕状活性炭よりなる吸着材Ｃ等が適当である。その概要を説明すると下記のとおりである。
１、吸着材Ａ；
イオン交換樹脂の一種で、０．７％酢酸水溶液で１００％再生でき、その特徴としては、不織布や糸等に加工でき粒状活性炭や繊維状活性炭に比較し５〜２０倍の吸着性能を持つ。なお、送風による再生が可能であるが本発明の場合適用できない。
２、吸着材Ｂ；
陰イオンを含んだ繊維であり、化学反応により吸着を行う。その特徴としては、
低濃度アンモニアガスの吸着には不織布タイプが適当で、高濃度アンモニアガスの吸着にはマット状が適当で、前者の場合間欠的に５〜１０％希硫酸のより吸着性の向上や再生する方式もある。
３、吸着材Ｃ；
ヤシガラ活性炭の多孔性による物理的吸着特性に弱酸による化学的吸着特性を添付している。その特徴としては、酸を添付して種々の用途に適応させている。
なお、吸着材Ａに比較し高濃度での吸着量が少なく、変化量も少ない。
【００２９】
なお、上記３種類の吸着材について、
静的吸着量、吸収率（吸気側濃度／排気側濃度）、反応速度（吸着材通過時間）、均一性、再生性、加工性、価格とよりなる性能比較をしたが、その優位性は前記吸着材Ａ、Ｃ、Ｂの順になることが判明した。
【００３０】
【発明の効果】
上記構成により、重大な漏洩事故が発生する危険率の低下を目標としている全自動ユニットである空調用アンモニア冷凍機は、本発明のケーシング外部への微量な漏洩対策が実施できる吸着材方式を使用した除害装置の構成により、周辺地域への臭気問題は大幅に改善できる。
また、ケーシング内の腐食等による微量な連続漏洩に対しては、漏洩検知器の感知機能が高いため、初期段階で補正できる。
漏洩量が多い場合でも、気密性の高いケーシングと自動停止機能による装置内の圧力が低下する機能により外部への漏洩量は少なくすることができる。
また、外部へアンモニアガスが漏洩する場合は、散水方式やスクラバ方式による本格的安全システムの除害設備で処理して、周辺地域への安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置の参考例の概略の構成を示す模式図である。
【図２】  本発明の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置の基本構成例の概略の構成を示す模式図である。
【図３】  本発明の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置の第１の実施例の概略の構成を示す模式図である。
【図４】  本発明の空調用アンモニア冷凍機の簡易アンモニア除害装置の参考例の概略の構成を示す模式図である。
【図５】  従来の全自動ユニットである空調用アンモニア冷凍機の安全システムの概略の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０    ケーシング
１１    換気扇
１２    吸着部材
１３    ダクト
１４    高濃度吸気ガス
１５    低濃度排気ガス
１６    拡散気流
１８ａ  換気装置
１８ｂ  電動シャッタ
２０    漏洩検知器
２５    アンモニア区画
【図１】
0004169234.tif 000002
【図２】
0004169234.tif 000003
【図３】
0004169234.tif 000004
【図４】
0004169234.tif 000005
【図５】
0004169234.tif 000006