JPH0694338A - アンモニア吸収冷凍機の安全装置 - Google Patents

アンモニア吸収冷凍機の安全装置

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JPH0694338A
JPH0694338A JP27099292A JP27099292A JPH0694338A JP H0694338 A JPH0694338 A JP H0694338A JP 27099292 A JP27099292 A JP 27099292A JP 27099292 A JP27099292 A JP 27099292A JP H0694338 A JPH0694338 A JP H0694338A
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ammonia
heat exchanger
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Kazuo Nomura
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンモニアを冷媒として使用する吸収冷凍機
において、アンモニアが大気中に散逸するのを防止す
る。 【構成】 室内熱交換器1・室外熱交換器2を除く、ア
ンモニア吸収冷凍機の冷水熱交換器3・温水熱交換器4
・吸収器5・冷媒蒸気発生器6・還流熱交換器8・八方
弁9などを気密に囲う密閉容器10と、アンモニア冷媒
経路21・アンモニア冷媒と熱交換する熱媒体経路11
・12などに設置するアンモニア漏洩検知センサS1・
S2・S3・S4の何れかとから成る安全装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水溶液から蒸発するア
ンモニアを冷媒として使用する、いわゆるアンモニア吸
収冷凍機の安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アンモニアを冷媒として使用する吸収式
冷凍機は、従来から各方面で広範に使用されているが、
近年ではフロンの代替冷媒としても注目され、各方面で
現在も広く検討されている。
【0003】ところで、アンモニアはその強い毒性と可
燃性から、周知のように大気への漏洩は厳しく制限され
ており、使用に際しては常に高い安全性が要求される。
【0004】しかし、この種の安全装置としては、例え
ば図4に示したような、室内熱交換器1・室外熱交換器
2・冷水熱交換器3・温水熱交換器4・吸収器5・冷媒
蒸気発生器(以下、単に発生器と記す)6・精留器7・
還流熱交換器8・八方弁9を配管接続して構成するアン
モニア吸収冷凍機の、室内熱交換器1・室外熱交換器2
を除く冷凍機を単に薄鉄板などからなる密閉容器10で
囲うものが一般的であり、アンモニア冷媒の漏洩に対す
る特別な対策は講じられていなかった。
【0005】但し、配管部や熱交換器からの漏洩を防止
するため、漏洩検査を厳重に実施したり、冷凍システム
全体を別棟に設置するなどの消極的対応は行われてい
た。
【0006】なお、符号P1・P2・P3は循環用のポ
ンプ、V1・V2は減圧弁、61は発生器6に熱を供給
するための加熱手段である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の安全
対策では何れもアンモニア冷媒の大気中への漏洩を完全
には防止することができなかったので、この点の解決が
課題となっていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来技
術の課題を解決するためになされたもので、アンモニア
を冷媒として使用する吸収冷凍機の、室内熱交換器と室
外熱交換器を除く、冷水熱交換器、温水熱交換器、吸収
器、冷媒蒸気発生器、切換弁、精留器などを気密に囲う
密閉容器と、アンモニア冷媒経路およびアンモニア冷媒
と熱交換する熱媒体経路の少なくとも一方に設置するア
ンモニア漏洩検知手段とから構成することを特徴とする
アンモニア吸収冷凍機の安全装置と、
【0009】アンモニアを冷媒として使用する吸収冷凍
機の、室内熱交換器と室外熱交換器を除く、冷水熱交換
器、温水熱交換器、吸収器、冷媒蒸気発生器、切換弁、
精留器などを気密に囲う密閉容器と、内側をアンモニア
冷媒が流れ、外側を熱媒体が流れ、アンモニア冷媒流と
熱媒体流との間にアンモニアより活性度の小さい気体
を、アンモニア冷媒の圧力より大きい圧力で封入して冷
水熱交換器および温水熱交換器を形成する三重管とから
構成することを特徴とするアンモニア吸収冷凍機の安全
装置と
【0010】三重管に封入した、アンモニアより活性度
の小さい気体の圧力を計測して、アンモニア冷媒の漏洩
を検知する手段を備えたことを特徴とする前記記載のア
ンモニア吸収冷凍機の安全装置とを提供し、前記従来技
術の課題を解決するものである。
【0011】
【作用】吸収器と発生器を含む冷媒経路に腐食や亀裂を
生じ、冷媒のアンモニアが冷凍機から漏洩することがあ
っても、これらの機器は密閉容器によって気密に囲われ
ているので、アンモニア冷媒は大気中に漏れ出ることが
ないし、アンモニア漏洩検知手段によってアンモニアの
漏洩が速やかに検知される。
【0012】また、請求項2に係わる安全装置において
は、冷水熱交換器・温水熱交換器を構成する三重管の、
アンモニア冷媒が流れる管壁に腐食や亀裂を生じても、
アンモニア冷媒より大きい圧力でもって中間層に封入し
た、アンモニアより活性度の小さい気体(例えば、ヘリ
ウム、アルゴン、窒素、二酸化炭素など)が、内側の管
路に流れ込み、アンモニア冷媒が中間の管路に漏れ出る
ことを阻止する。
【0013】したがって、三重管の最も外側の管路を流
れて室内熱交換器や室外熱交換器に熱を運ぶ熱媒体にア
ンモニア冷媒が混流することがないので、大気中にアン
モニア冷媒が漏れ出る懸念がない。
【0014】また、請求項3項に係わる安全装置におい
ては、三重管の中間の管路に設置した圧力計測によるア
ンモニア冷媒の漏洩検知手段が、圧力の低下を検知して
冷媒の漏洩を知ることができるので、修理などの対策が
速やかに行われる。
【0015】
【実施例】以下、図1〜図3に基づいて本発明の実施例
を説明する。なお、符号については、図4に示した装置
と同一の機能を持つ部分には、同一の符号を付した。
【0016】密閉容器10は図4の場合と同様、アンモ
ニア吸収冷凍機の室内熱交換器1・室外熱交換器2を除
く、冷水熱交換器3・温水熱交換器4・吸収器5・発生
器6・精留器7・還流熱交換器8・八方弁9を密閉状態
に収納している。
【0017】そして、アンモニア漏洩検知センサ(以
下、単にセンサと記す)S1を冷水熱交換器3に、同セ
ンサS2を温水熱交換器4に、同センサS3を吸収器5
を通る熱媒体経路11に、同センサS4を発生器6を通
る熱媒体経路12に、同センサS5を密閉容器10の内
部にそれぞれ設置してある。
【0018】センサS1とS2は、発生器6で加熱・蒸
発したアンモニア冷媒が吸収器5に至る冷媒経路21の
側に設置される場合は、冷媒管に腐食や亀裂などを生じ
ると、アンモニア冷媒が漏洩して管内の圧力が低下する
ので、これが検知できるタイプの圧力センサを、冷水熱
交換器3・温水熱交換器4を含む冷媒管の少なくとも一
箇所に設置して置けば、アンモニア冷媒の漏洩を確実に
検知できる。
【0019】また、冷水熱交換器3・温水熱交換器4
が、例えば図2に示したように二重管に形成され、内側
の管路31にアンモニア冷媒が流れ、外側の管路32に
熱媒体(例えば、水)が流れる構成とした場合には、管
壁34が腐食などしてアンモニア冷媒が管路32の熱媒
体側に漏洩すると、熱媒体のPH値が変化するので、セ
ンサS1・S2を、熱媒体が流れる管路32(出口側が
好ましい)にPH計として設置することもできる。ま
た、アンモニアの存在が直接検知できるセンサであって
も良い。
【0020】この場合、冷水熱交換器3・温水熱交換器
4の何れかの一方にだけ前記センサを設置したのでは、
アンモニア冷媒が漏洩する位置によってはこれを検知す
ることができないことがあるので、センサを熱媒体が流
れる管路32に設置する時には、冷水熱交換器3・温水
熱交換器4の両方に設置する。
【0021】また、図3のように、冷水熱交換器3・温
水熱交換器4を三重管に形成し、最も内側の管路31に
アンモニア冷媒を流し、最も外側の管路32に熱媒体
(例えば、水)を流し、中間の管路33に冷媒のアンモ
ニアより活性度が小さく、且つ熱伝導率に優れた気体
(例えば、ヘリウムガス)を、アンモニア冷媒の圧力よ
り大きい圧力で封入し、この管路33の圧力をセンサで
検知する構成として置けば、
【0022】管壁34に腐食や亀裂が生じても、圧力の
高い管路33から圧力の低い管路31に安定な気体が流
入してアンモニア冷媒の管路33への流出が防止でき、
しかも管路33の圧力変化(異常低下)から、管壁34
の損傷を知ることができる。
【0023】この場合も図2の場合と同様の理由によ
り、冷水熱交換器3・温水熱交換器4の両方に圧力式の
アンモニア漏洩検知センサを設置する。
【0024】吸収器5を通る熱媒体経路11に設置した
センサS3は、熱媒体(例えば、水)のPH値やアンモ
ニアの存在を直接検知するタイプのセンサであり、吸収
器5・還流熱交換器8の部分に腐食や亀裂を生じて、ア
ンモニア冷媒が混入すると、これが検知できるようにな
っている。
【0025】センサS4も前記センサS3と同じタイプ
のセンサであり、発生器6の内部を通る熱媒体経路12
に、腐食や亀裂を生じて発生器6のアンモニア冷媒が熱
媒体に混入すると、これが検知できるようになってい
る。
【0026】密閉容器10の所望の位置(密度の小さい
アンモニアを検知するので高い位置が好ましい)に設置
したセンサS5も、前記センサS3・S4と同じタイプ
のセンサであり、漏洩したアンモニアの存在が容易に検
知できる。
【0027】したがって、吸収器5・発生器6・冷媒経
路21などに腐食や亀裂を生じてアンモニア冷媒が漏洩
しても、密閉容器10によって気密に囲われているの
で、人体などに害を与えることがないし、火災が起こる
危険もない。
【0028】また、熱媒体経路11・12などに腐食や
亀裂を生じて、冷水熱交換器3・温水熱交換器4・吸収
器5・発生器6などからアンモニア冷媒が混入すること
があっても、熱媒体経路にアンモニア冷媒を検知するセ
ンサを設けてあるので、速やかにアンモニア冷媒の冷媒
系からの漏洩を検知することができる。
【0029】また、冷水熱交換器3・温水熱交換器4を
図3に例示した三重管に形成した安全装置の場合は、管
壁34に腐食や亀裂などを生じても、アンモニア冷媒が
管路33・32などに漏れ出ることがないので、安全性
が極めて高い。
【0030】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【0031】例えば、センサS1・S2を冷水熱交換器
4・温水熱交換器5をそれぞれ通る熱媒体経路に設置す
る場合は、熱交換器以外の位置に設置することもでき
る。
【0032】また、三重管に形成した冷水熱交換器3・
温水熱交換器4の管路33に封入する気体は、前記ヘリ
ウムの他に、アルゴン・窒素・二酸化炭素などであって
も良い。
【0033】また、アンモニア冷媒と熱交換し、室内熱
交換器1・室外熱交換器2などを経由する熱媒体は、化
学的に安定で、安全性の高いものであれば良いので、水
以外にもポリエチレングリコール水溶液などの不凍液
や、シリコンオイルなどが使用できる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、アンモニ
アを冷媒として使用する吸収冷凍機の、室内熱交換器と
室外熱交換器を除く、冷水熱交換器、温水熱交換器、吸
収器、冷媒蒸気発生器、切換弁、精留器などを気密に囲
う密閉容器と、アンモニア冷媒経路およびアンモニア冷
媒と熱交換する熱媒体経路の少なくとも一方に設置する
アンモニア漏洩検知手段とから構成することを特徴とす
るアンモニア吸収冷凍機の安全装置であり、
【0035】アンモニアを冷媒として使用する吸収冷凍
機の、室内熱交換器と室外熱交換器を除く、冷水熱交換
器、温水熱交換器、吸収器、冷媒蒸気発生器、切換弁、
精留器などを気密に囲う密閉容器と、内側をアンモニア
冷媒が流れ、外側を熱媒体が流れ、アンモニア冷媒流と
熱媒体流との間にアンモニアより活性度の小さい気体
を、アンモニア冷媒の圧力より大きい圧力で封入して冷
水熱交換器および温水熱交換器を形成する三重管とから
構成することを特徴とするアンモニア吸収冷凍機の安全
装置であり、
【0036】アンモニアより活性度の小さい、三重管に
封入した気体の圧力を計測して、アンモニア冷媒の漏洩
を検知する手段を備えたことを特徴とする前記記載のア
ンモニア吸収冷凍機の安全装置であるので、
【0037】吸収器・発生器・冷媒経路などに腐食や亀
裂を生じてアンモニア冷媒が漏洩しても、密閉容器によ
って気密に囲われて大気中にアンモニア冷媒が漏れ出る
ことがないから、人体などに害を与えることがないし、
火災が起こる危険もない。
【0038】また、アンモニア冷媒と熱交換する熱媒体
経路に腐食や亀裂を生じて、冷水熱交換器・温水熱交換
器・発生器などから熱媒体経路にアンモニア冷媒が混入
することがあっても、熱媒体経路に設置した漏洩検知セ
ンサにより、アンモニア冷媒の冷媒系からの漏洩が速や
かに検知できる。
【0039】特に、冷水熱交換器・温水熱交換器を図3
に例示した三重管に形成した安全装置の場合は、管壁に
腐食や亀裂などを生じても、アンモニア冷媒が室内熱交
換器・室外熱交換器などに至る熱媒体の経路には漏れ出
ることがないなど、安全性が極めて高く、顕著な効果を
奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の説明図である。
【図2】本発明の要部の説明図である。
【図3】本発明の要部の説明図である。
【図4】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 室内熱交換器 2 室外熱交換器 3 冷水熱交換器 4 温水熱交換器 5 吸収器 6 (冷媒蒸気)発生器 7 精留器 8 還流熱交換器 9 八方弁 10 密閉容器 11・12 熱媒体経路 21 冷媒経路 31・32・33 管路 34 管壁 P1・P2・P3 ポンプ S1・S2・S3・S4・S5 (アンモニア漏洩検
知)センサ V1・V2 減圧弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンモニアを冷媒として使用する吸収冷
    凍機の、室内熱交換器と室外熱交換器を除く、冷水熱交
    換器、温水熱交換器、吸収器、冷媒蒸気発生器、切換
    弁、精留器などを気密に囲う密閉容器と、アンモニア冷
    媒経路およびアンモニア冷媒と熱交換する熱媒体経路の
    少なくとも一方に設置するアンモニア漏洩検知手段とか
    ら構成することを特徴とするアンモニア吸収冷凍機の安
    全装置。
  2. 【請求項2】 アンモニアを冷媒として使用する吸収冷
    凍機の、室内熱交換器と室外熱交換器を除く、冷水熱交
    換器、温水熱交換器、吸収器、冷媒蒸気発生器、切換
    弁、精留器などを気密に囲う密閉容器と、内側をアンモ
    ニア冷媒が流れ、外側を熱媒体が流れ、アンモニア冷媒
    流と熱媒体流との間にアンモニアより活性度の小さい気
    体を、アンモニア冷媒の圧力より大きい圧力で封入して
    冷水熱交換器および温水熱交換器を形成する三重管とか
    ら構成することを特徴とするアンモニア吸収冷凍機の安
    全装置。
  3. 【請求項3】 アンモニアより活性度の小さい、三重管
    に封入した気体の圧力を計測して、アンモニア冷媒の漏
    洩を検知する手段を備えたことを特徴とする請求項2記
    載のアンモニア吸収冷凍機の安全装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021044385A (ja) * 2019-09-11 2021-03-18 東京エレクトロン株式会社 熱媒体循環システム及び基板処理装置

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