特許 6747152 吸収式ヒートポンプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6747152

(24)【登録日】2020年8月11日

(45)【発行日】2020年8月26日

(54)【発明の名称】吸収式ヒートポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 33/00 20060101AFI20200817BHJP

   F25B 15/00 20060101ALI20200817BHJP

   F25B 27/02 20060101ALI20200817BHJP

【ＦＩ】

   F25B33/00 Z

   F25B15/00 E

   F25B27/02 K

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-153631(P2016-153631)

(22)【出願日】2016年8月4日

(65)【公開番号】特開2018-21715(P2018-21715A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2019年7月10日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２８年度国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「エネルギー使用合理化技術開発など（未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】坪内 修

【審査官】 飯星 潤耶

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１２９７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭３５−０１０７４５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２０１５−１１４０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０９０８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４２６９７１９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １５／００−３０／０６，３３／００−３７／００

Ｆ２５Ｃ １／００

Ｆ２８Ｄ １１／００−１１／０８

Ｂ０１Ｄ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が蒸発される蒸発器と、
前記蒸発器により蒸発された冷媒が吸収液により吸収される吸収器と、
冷媒により希釈された吸収液が濃縮される再生器とを備え、
前記再生器は、吸収液を溜める貯留部と、熱交換器と、前記熱交換器の表面に前記貯留部に貯留された吸収液を塗布する塗布部と、前記熱交換器の表面に塗布され固化した吸収液を前記熱交換器の表面から剥離させる剥離部とを含む、吸収式ヒートポンプ装置。

【請求項2】

前記熱交換器は、プレート状の熱交換器を含み、
前記塗布部は、プレート状の前記熱交換器の表面に前記貯留部に貯留された吸収液を薄膜化して塗布するように構成されている、請求項１に記載の吸収式ヒートポンプ装置。

【請求項3】

前記熱交換器は、所定の間隔を隔てて多段に配列されており、
多段の前記熱交換器の中央部を貫通するように設けられ、前記塗布部および前記剥離部をプレート状の前記熱交換器の表面に沿って回転させるための回転軸をさらに備える、請求項２に記載の吸収式ヒートポンプ装置。

【請求項4】

多段のプレート状の前記熱交換器にまたがって配置され、前記熱交換器に熱媒を供給する熱媒供給配管および前記熱交換器から熱媒を回収する熱媒回収配管をさらに備える、請求項３に記載の吸収式ヒートポンプ装置。

【請求項5】

前記再生器は、蓄熱時には、前記再生器から前記吸収器への吸収液の供給が止められて、前記貯留部に貯留された吸収液を前記塗布部により薄膜化した後固化し、固化した吸収液を前記剥離部により剥離するとともに、放熱時には、固化された吸収液に液状または蒸気状の冷媒が供給されるように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。

【請求項6】

前記塗布部および前記剥離部は、一体的に形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸収式ヒートポンプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、吸収式ヒートポンプ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、蒸発器、吸収器および再生器を備えた吸収式ヒートポンプ装置が開示されている。この特許文献１の吸収式ヒートポンプ装置は、運転時に再生器において濃縮されて吸収器に送られた吸収液が、運転停止時に吸収器において結晶固化するのを防止するために、運転停止時に吸収器に冷媒を入れて、吸収器の吸収液を希釈するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−０１９６１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載の吸収式ヒートポンプ装置では、運転停止時に吸収器において結晶固化するのを防止するために、運転停止時に吸収器に冷媒を入れて、吸収器の吸収液を希釈するように構成されているため、吸収液の濃縮により蓄えられたエネルギを運転停止時に放出している。そこで、吸収器において吸収液が結晶固化するのを抑制しながら、エネルギを有効に活用することが可能な吸収式ヒートポンプ装置が望まれている。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、吸収器において吸収液が結晶固化するのを抑制しながら、エネルギを有効に活用することが可能な吸収式ヒートポンプ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における吸収式ヒートポンプ装置は、冷媒が蒸発される蒸発器と、蒸発器により蒸発された冷媒が吸収液により吸収される吸収器と、冷媒により希釈された吸収液が濃縮される再生器とを備え、再生器は、吸収液を溜める貯留部と、熱交換器と、熱交換器の表面に貯留部に貯留された吸収液を塗布する塗布部と、熱交換器の表面に塗布され固化した吸収液を熱交換器の表面から剥離させる剥離部とを含む。

【0008】

この発明の一の局面による吸収式ヒートポンプ装置では、上記のように、再生器に、吸収液を溜める貯留部と、熱交換器と、熱交換器の表面に貯留部に貯留された吸収液を塗布する塗布部と、熱交換器の表面に塗布され固化した吸収液を熱交換器の表面から剥離させる剥離部とを設ける。これにより、運転停止時に、再生器において吸収液を濃縮して固化させることができるので、濃縮された吸収液を再生器に集めて、吸収器に濃縮された吸収液が供給されなくなる。これにより、吸収器における吸収液の濃度が高くなるのを抑制することができるので、吸収器において吸収液が結晶固化するのを抑制することができる。また、塗布部により吸収液が熱交換器の表面に塗布されるので、熱交換器を介して吸収液を効率よく加熱して固化させることができる。また、熱交換器の表面に塗布されて固化した吸収液が剥離部により剥離されるので、熱交換器の表面において吸収液が固化するのを抑制することができる。また、運転開始時において、固化した吸収液を冷媒に溶解させることにより、熱（溶解熱および希釈熱）を発生させることができるので、エネルギを有効に活用することができる。

【0009】

上記一の局面による吸収式ヒートポンプ装置において、好ましくは、熱交換器は、プレート状の熱交換器を含み、塗布部は、プレート状の熱交換器の表面に貯留部に貯留された吸収液を薄膜化して塗布するように構成されている。

【0010】

このように構成すれば、塗布部によりプレート状の熱交換器の表面に容易に薄膜状の吸収液を形成することができる。

【0011】

この場合、好ましくは、熱交換器は、所定の間隔を隔てて多段に配列されており、多段の熱交換器の中央部を貫通するように設けられ、塗布部および剥離部をプレート状の熱交換器の表面に沿って回転させるための回転軸をさらに備える。

【0012】

このように構成すれば、熱交換器を多段に設けることにより、吸収液をより効率よく加熱することができる。また、回転軸により塗布部および剥離部を回転させることにより、吸収液を熱交換器の表面に容易に薄膜状に塗布して固化することができるとともに、固化した吸収液を熱交換器の表面から容易に剥離させることができる。

【0013】

上記熱交換器が多段に配列されている構成において、好ましくは、多段のプレート状の熱交換器にまたがって配置され、熱交換器に熱媒を供給する熱媒供給配管および熱交換器から熱媒を回収する熱媒回収配管をさらに備える。

【0014】

このように構成すれば、共通の熱媒供給配管により多段の熱交換器に熱媒を容易に供給することができるとともに、共通の熱媒回収配管により多段の熱交換器から熱媒を容易に回収することができる。

【0015】

上記熱交換器がプレート状の熱交換器を含む構成において、好ましくは、再生器は、蓄熱時には、再生器から吸収器への吸収液の供給が止められて、貯留部に貯留された吸収液を塗布部により薄膜化した後固化し、固化した吸収液を剥離部により剥離するとともに、放熱時には、固化された吸収液に液状または蒸気状の冷媒が供給されるように構成されている。

【0016】

このように構成すれば、蓄熱時に、濃縮された吸収液が吸収器に供給されなくなるので、吸収器において吸収液が固化するのを確実に抑制することができる。また、再生器において吸収液を固化してエネルギを容易に溜めることができる。また、放熱時に、固化された吸収液に液状または蒸気状の冷媒が供給されることにより、融解熱を発生させてエネルギを容易に取り出すことができる。

【0017】

上記一の局面による吸収式ヒートポンプ装置において、好ましくは、塗布部および剥離部は、一体的に形成されている。

【0018】

このように構成すれば、塗布部および剥離部を別体で設ける場合と比べて、構成を簡素化することができる。

【0019】

なお、上記一の局面による吸収式ヒートポンプ装置において、以下の構成も考えられる。

【0020】

（付記項）
すなわち、上記蓄熱時に再生器から吸収器への吸収液の供給が止められて吸収液を固化する構成の吸収式ヒートポンプ装置において、再生器は、蓄熱時には、吸収液を結晶化して固化するように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の全体構成を示した図である。

【図2】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の再生器の概略的な構造を示した斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の冷房運転時の動作を説明するための図である。

【図4】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の冷房蓄熱時の動作を説明するための図である。

【図5】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の冷房蓄熱利用時の動作を説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の暖房運転時の動作を説明するための図である。

【図7】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の暖房蓄熱時の動作を説明するための図である。

【図8】本発明の一実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の暖房蓄熱利用時の動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0023】

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による吸収式ヒートポンプ装置１００の構成について説明する。

【0024】

（吸収式ヒートポンプ装置の構成）
本発明の一実施形態による吸収式ヒートポンプ装置１００は、冷媒として水が用いられ、吸収液として臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液が用いられている。また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、エンジン８を備えた乗用車およびバスなどの車両（図示せず）に搭載されるように構成されている。また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、エンジン８を冷却する冷却水の熱、および、エンジン８から排出される高温の排気ガスの熱を利用（回収）して、吸収液（希液）が加熱されるように構成されている。

【0025】

吸収式ヒートポンプ装置１００は、図１に示すように、再生器１と、凝縮器２と、蒸発器３と、吸収器４とを備えている。再生器１は、吸収液から冷媒蒸気（高温水蒸気）を分離する役割を有する。凝縮器２は、冷媒蒸気を凝縮（液化）させる役割を有する。蒸発器３は、冷房運転時に、凝縮水となった冷媒を低温低圧の条件下で蒸発（気化）させる役割を有する。また、蒸発器３は、暖房運転時に、冷媒蒸気を凝縮（液化）させる役割を有する。吸収器４は、濃液状態の吸収液に蒸発器３において気化した冷媒蒸気（低温水蒸気）を吸収させる役割を有する。

【0026】

また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、三方弁５と、熱交換器６ａと、熱交換器６ｂとを備えている。また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、ラジエータ６ｃ、熱交換器６ｄ、熱要求デバイス７およびエンジン８を循環する冷却水と熱交換することが可能に構成されている。

【0027】

再生器１には、凝縮器２に冷媒蒸気を送るための配管１１が設けられている。配管１１は、再生器１と凝縮器２とを接続している。また、配管１１の途中には、弁１１１が設けられている。再生器１には、三方弁５を介して蒸発器３に冷媒蒸気を送るための配管１２が設けられている。配管１２は、再生器１と三方弁５とを接続している。再生器１には、吸収器４に濃縮した吸収液を送るための配管１３が設けられている。配管１３は、再生器１と吸収器４とを接続している。また、配管１３の途中には、弁１３１が設けられている。

【0028】

また、図２に示すように、再生器１は、容器１０と、複数のプレート状の熱交換器１４と、貯留部１５と、回転体１６と、回転軸１７とを含んでいる。回転体１６は、板状部１６１と、腕部１６２とを有している。回転軸１７には、モータ１７１が接続されている。なお、回転体１６は、特許請求の範囲の「塗布部」および「剥離部」の一例である。

【0029】

図１に示すように、凝縮器２には、三方弁５を介して蒸発器３に冷媒を送るための配管２１が設けられている。配管２１は、凝縮器２と三方弁５とを接続している。凝縮器２には、再生器１に冷媒を送るための配管２２が設けられている。配管２２は、凝縮器２と再生器１とを接続している。また、配管２２の途中には、弁２２１と、ポンプ２２２とが設けられている。

【0030】

蒸発器３には、吸収器４に冷媒蒸気を送るための配管３１が設けられている。配管３１は、蒸発器３と吸収器４とを接続している。また、配管３１の途中には、弁３１１が設けられている。蒸発器３には、吸収器４に冷媒を送るための配管３２が設けられている。配管３２は、蒸発器３と吸収器４とを接続している。また、配管３２の途中には、弁３２１が設けられている。蒸発器３には、再生器１に冷媒蒸気を送るための配管３３が設けられている。配管３３は、蒸発器３と再生器１とを接続している。また、配管３３の途中には、弁３３１が設けられている。

【0031】

吸収器４には、冷媒を吸収して濃度が低くなった吸収液を再生器１に送るための配管４１が設けられている。配管４１は、吸収器４と再生器１とを接続している。また、配管４１の途中には、弁４１１と、ポンプ４１２とが設けられている。

【0032】

三方弁５には、冷媒を送る配管５１が設けられている。配管５１は、三方弁５と蒸発器３とを接続している。三方弁５は、配管１２および２１を連通させる状態と、配管１２および５１を連通させる状態と、配管２１および５１を連通させる状態と、のいずれかに切り替えることが可能に構成されている。

【0033】

熱交換器６ａは、車内の空気を冷却または加熱させるために熱交換を行うように構成されている。熱交換器６ａには、熱媒が流れる配管６１が接続されている。配管６１は、蒸発器３と熱交換するとともに、熱交換器６ａと熱交換するように構成されている。配管６１の途中には、ポンプ６１１が設けられている。

【0034】

熱交換器６ｂは、配管１３の熱と、配管４１の熱とを熱交換するように構成されている。

【0035】

ラジエータ６ｃは、エンジン８を冷却する冷却水を冷却するように構成されている。冷却水は、配管６２を流れるように構成されている。配管６２は、エンジン８と、熱交換器６ｄと、再生器１と、熱要求デバイス７と、ラジエータ６ｃとに冷却水を循環させるように構成されている。配管６２の途中には、ポンプ６２１が設けられている。配管６２は、熱媒供給配管６２ａおよび熱媒回収配管６２ｂ（図２参照）を含んでいる。

【0036】

熱交換器６ｄは、配管６２の熱と、配管６３の熱とを熱交換するように構成されている。配管６３は、エンジン８から排出される排気ガスが通るように構成されている。

【0037】

再生器１は、吸収液を加熱し、加熱した吸収液から冷媒蒸気を分離するように構成されている。つまり、再生器１は、冷媒により希釈された吸収液を濃縮するように構成されている。再生器１は、エンジンを冷却する冷却水の熱を利用して加熱されるように構成されている。具体的には、図２に示すように、熱交換器１４に熱媒を供給する熱媒供給配管６２ａから熱媒（冷却水）が供給される。また、熱交換器１４から熱媒を回収する熱媒回収配管６２ｂに熱媒（冷却水）が回収される。これにより、再生器１が加熱される。

【0038】

凝縮器２は、再生器１により分離された冷媒蒸気を凝縮（液化）するように構成されている。凝縮器２には、冷媒蒸気を冷却するための冷却水回路（図示せず）が通されている。これにより、冷媒蒸気が冷やされて、冷媒が凝縮される。

【0039】

蒸発器３は、冷房運転時に、冷媒を蒸発（気化）させることにより、配管６１の熱媒から熱を奪うように構成されている。また、蒸発器３は、暖房運転時に、冷媒を凝縮（液化）させることにより、配管６１の熱媒に熱を与えるように構成されている。また、蒸発器３は、内部を絶対圧力で１ｋＰａ以下の真空状態に保持する容器と、容器内部に設置された熱交換部および噴射器とを含む。また、蒸発器３では、冷媒（水）が噴射器から熱交換部に向けて噴霧される。熱交換部では、配管６１と熱交換が行われるように構成されている。つまり、冷媒の気化熱または凝縮熱が、配管６１の熱媒との間で熱交換される。

【0040】

吸収器４は、蒸発器３により蒸発された冷媒蒸気を吸収液により吸収するように構成されている。吸収器４には、吸収液を冷却するための冷却水回路（図示せず）が通されている。これにより、冷却水が冷やされて、冷媒を吸収することにより発生する熱が冷却される。

【0041】

熱要求デバイス７は、車両に設けられた、熱を必要とする機器である。熱要求デバイス７には、冷却水の排熱が供給されるように構成されている。

【0042】

（再生器の構造）
ここで、本実施形態では、再生器１は、図２に示すように、容器１０内に、複数の熱交換器１４と、貯留部１５と、回転体１６と、回転軸１７とが設けられている。熱交換器１４は、プレート状に形成されている。具体的には、熱交換器１４は、円状のプレート状に形成されている。熱交換器１４の内部には、熱媒を通す空間が形成されている。また、熱交換器１４は、所定の間隔を隔てて多段に配列されている。具体的には、多段の熱交換器１４は、水平方向（Ｘ方向）に沿って配列されている。

【0043】

熱交換器１４には、多段の熱交換器１４にまたがって配置された熱媒供給配管６２ａおよび熱媒回収配管６２ｂが接続されている。具体的には、熱媒供給配管６２ａは、多段の熱交換器１４の下方（Ｚ２方向側）にＸ方向に延びるように配置されている。熱媒回収配管６２ｂは、多段の熱交換器１４の上方（Ｚ１方向側）にＸ方向に延びるように配置されている。

【0044】

貯留部１５は、吸収液を溜めるように構成されている。具体的には、貯留部１５は、吸収器４から送られる液体の吸収液を溜めるように構成されている。また、貯留部１５は、再生器１により濃縮した吸収液および固化した吸収液を溜めるように構成されている。また、貯留部１５は、上方（Ｚ１方向側）から吸収液が供給されるように構成されている。また、貯留部１５は、下方（Ｚ２方向側）から吸収液を送り出すように構成されている。

【0045】

また、本実施形態では、回転体１６は、熱交換器１４の表面に貯留部１５に貯留された吸収液を塗布するように構成されている。また、回転体１６は、熱交換器１４の表面に塗布され固化した吸収液を熱交換器１４の表面から剥離させるように構成されている。つまり、吸収液を塗布する部材と、吸収液を剥離する部材とを、回転体１６として一体的に設けている。また、回転体１６は、プレート状の熱交換器１４の表面に貯留部１５に貯留された吸収液を薄膜化して塗布するように構成されている。

【0046】

回転体１６は、多段の熱交換器１４の間に配置されている。つまり、回転体１６は、隣接する熱交換器１４の間の各々に配置されている。回転体１６の板状部１６１は、円状の熱交換器１４の半径方向に沿って延びるように配置されている。板状部１６１は、回転体１６の回転により、熱交換器１４の表面に吸収液を塗布するとともに、固化した吸収液を熱交換器１４の表面から剥離させるように構成されている。板状部１６１は、１つの腕部１６２に対して、Ｘ方向の両側（Ｘ１方向側およびＸ２方向側）に一対設けられている。回転体１６の腕部１６２は、回転軸１７に接続されており、回転軸１７の回転によりＲ方向に回転されるように構成されている。また、腕部１６２は、隣接する熱交換器１４の間において、約１８０度の間隔を隔てて一対設けられている。

【0047】

回転軸１７は、多段の熱交換器１４の中央部を貫通するように設けられている。具体的には、回転軸１７は、円状の熱交換器１４の略中心を貫通するように設けられている。また、回転軸１７は、回転体１６をプレート状の熱交換器１４の表面に沿って回転させるように構成されている。また、回転軸１７は、モータ１７１により駆動されるように構成されている。

【0048】

また、本実施形態では、再生器１は、蓄熱時には、再生器１から吸収器４への吸収液の供給が止められて、貯留部１５に貯留された吸収液を回転体１６により薄膜化した後固化し、固化した吸収液を回転体１６により剥離するように構成されている。また、再生器１は、蓄熱時には、吸収液を結晶化して固化するように構成されている。つまり、再生器１は、蓄熱時に、吸収液の溶質を結晶化させて析出させるように構成されている。吸収液の溶質は、溶媒（冷媒）が蒸発（気化）して少なくなることにより、溶解度を超えた分の量が析出される。なお、溶解度は、温度に依存する。つまり、温度が変化することによっても、吸収液の溶質が析出する。ここで、吸収液の溶質である臭化リチウムは、温度が高くなるほど、溶解度が大きくなる。つまり、運転停止後に、再生器１内の温度が下がることにより、吸収液の溶質である臭化リチウムは、再生器１において析出される。また、再生器１は、放熱時には、固化された吸収液に液状または蒸気状の冷媒が供給されるように構成されている。

【0049】

（冷房運転時の動作）
図３を参照して冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、図３に示すように、弁１１１、１３１、３１１および４１１が開かれ、弁２２１、３２１および３３１が閉じられる。また、三方弁５が、凝縮器２（配管２１）と蒸発器３（配管５１）とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ４１２、６１１および６２１が駆動される。これにより、冷媒が、再生器１、凝縮器２、蒸発器３および吸収器４を循環する。また、吸収液が、再生器１および吸収器４を循環する。また、熱媒が、配管６１内を循環する。また、冷却水が、配管６２内を循環する。

【0050】

再生器１において、吸収器４から送られる希釈された吸収液から、冷媒蒸気が分離されることにより、吸収液が濃縮される。そして、冷媒蒸気は、凝縮器２に送られる。また、濃縮された吸収液は、吸収器４に送られる。凝縮器２において、冷媒蒸気が凝縮（液化）される。液化された冷媒は、蒸発器３に供給される。

【0051】

蒸発器３において、液体の冷媒が蒸発（気化）される。この際、冷媒は、気化熱により、配管６１の熱媒の熱を奪う。そして、冷媒蒸気は、吸収器４に送られる。吸収器４において、冷媒蒸気が吸収液に吸収される。そして、冷媒が吸収され希釈された吸収液は、再生器１に送られる。熱交換器６ａでは、配管６１の冷やされた熱媒を用いて車両の内部が冷やされる。

【0052】

（冷房蓄熱時の動作）
図４を参照して冷房蓄熱時の動作について説明する。冷房蓄熱時には、図４に示すように、弁１１１が開かれ、弁１３１、２２１、３１１、３２１、３３１および４１１が閉じられる。また、三方弁５が、凝縮器２（配管２１）と蒸発器３（配管５１）とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ６２１が駆動される。これにより、冷媒が、再生器１から凝縮器２を介して蒸発器３に移動される。また、冷却水が、配管６２内を循環する。

【0053】

再生器１から吸収器４への吸収液の供給が止められた状態で、再生器１において、貯留部１５に貯留された吸収液を回転体１６により薄膜化して塗布される。薄膜化した吸収液は、熱交換器６の表面において固化する。固化した吸収液は、回転体１６により剥離される。これにより、粒子径が１ｍｍ程度の吸収液の固体の粒が形成される。その結果、再生器１には、固体の吸収液が貯留される。また、再生器１において、吸収液から分離された冷媒蒸気は、凝縮器２に送られる。凝縮器２において、冷媒蒸気が凝縮（液化）される。液化された冷媒は、蒸発器３に供給される。蒸発器３において、液体の冷媒が貯留される。

【0054】

（冷房蓄熱利用時の動作）
図５を参照して冷房蓄熱利用時の動作について説明する。冷房蓄熱利用とは、冷房蓄熱により、再生器１において貯留された固体の吸収液を用いてエネルギを取出して利用することである。冷房蓄熱利用時には、図５に示すように、弁３３１が開かれ、弁１１１、１３１、２２１、３１１、３２１および４１１が閉じられる。また、ポンプ６１１および６２１が駆動される。これにより、冷媒が、蒸発器３から再生器１に移動される。また、熱媒が、配管６１内を循環する。また、冷却水が、配管６２内を循環する。

【0055】

再生器１において、固化された吸収液に蒸気状の冷媒が蒸発器３から供給される。つまり、蒸発器３に貯留された冷媒が気化して再生器１に貯留された固化された吸収液に吸収される。固化された吸収液は、液体の吸収液に比べて、冷媒を吸収しやすいため、蒸発器３において、冷媒の気化が促進される。これにより、蒸発器３における冷却能力が大きくなる。つまり、冷房運転始動時に、大きな冷却能力により車両の内部を冷やすことが可能である。また、再生器１において、吸収液が冷媒を吸収することにより熱を発生させる。この際、配管６２内の冷却水が温めるられる。つまり、始動時において、冷却水の温度が迅速に適温になるように温めることが可能である。

【0056】

（暖房運転時の動作）
図６を参照して暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、図６に示すように、弁３２１が開がれ、弁１１１、１３１、２２１、３１１、３３１および４１１が閉じられる。また、三方弁５が、再生器１（配管１２）と蒸発器３（配管５１）とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ４１２、６１１および６２１が駆動される。これにより、冷媒が、再生器１、蒸発器３および吸収器４を循環する。また、熱媒が、配管６１内を循環する。また、冷却水が、配管６２内を循環する。

【0057】

再生器１において、吸収液が加熱されて、冷媒蒸気が分離される。そして、冷媒蒸気は、蒸発器３に送られる。蒸発器３において、冷媒蒸気が凝縮（液化）される。この際、冷媒は、凝縮熱を配管６１の熱媒に与える。そして、液化された冷媒は、吸収器４に供給される。

【0058】

冷媒は、吸収器４から再生器１に送られる。熱交換器６ａでは、配管６１の温められた熱媒を用いて車両の内部が温められる。

【0059】

（暖房蓄熱時の動作）
図７を参照して暖房蓄熱時の動作について説明する。暖房蓄熱時には、図７に示すように、弁１１１、１３１、２２１、３１１、３２１、３３１および４１１が閉じられる。また、三方弁５が、再生器１（配管１２）と蒸発器３（配管５１）とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ６１１および６２１が駆動される。これにより、冷媒が、再生器１から蒸発器３に移動される。また、熱媒が、配管６１内を循環する。また、冷却水が、配管６２内を循環する。

【0060】

再生器１から吸収器４への吸収液の供給が止められた状態で、再生器１において、貯留部１５に貯留された吸収液を回転体１６により薄膜化して塗布される。薄膜化した吸収液は、熱交換器６の表面において固化する。固化した吸収液は、回転体１６により剥離される。これにより、粒子径が１ｍｍ程度の吸収液の固体の粒が形成される。その結果、再生器１には、固体の吸収液が貯留される。また、再生器１において、吸収液から分離された冷媒蒸気は、蒸発器３に送られる。蒸発器３において、冷媒蒸気が凝縮（液化）される。この際、冷媒は、凝縮熱を配管６１の熱媒に与える。また、蒸発器３において、液体の冷媒が貯留される。

【0061】

（暖房蓄熱利用時の動作）
図８を参照して暖房蓄熱利用時の動作について説明する。暖房蓄熱利用とは、暖房蓄熱により、再生器１において貯留された固体の吸収液を用いてエネルギを取出して利用することである。暖房蓄熱利用時には、図８に示すように、弁２２１が開かれ、弁１１１、１３１、３１１、３２１、３３１および４１１が閉じられる。また、三方弁５が、凝縮器２（配管２１）と蒸発器３（配管５１）とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ６２１が駆動される。これにより、冷媒が、蒸発器３から凝縮器２を介して再生器１に移動される。また、冷却水が、配管６２内を循環する。

【0062】

再生器１において、固化された吸収液に液状の冷媒が蒸発器３から供給される。これにより、再生器１において、吸収液が冷媒を吸収することにより熱を発生させる。この際、配管６２内の冷却水が温めるられる。つまり、始動時において、冷却水の温度が迅速に適温になるように温めることが可能である。

【0063】

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0064】

本実施形態では、上記のように、再生器１に、吸収液を溜める貯留部１５と、熱交換器１４と、熱交換器１４の表面に貯留部１５に貯留された吸収液を塗布するとともに、熱交換器１４の表面に塗布され固化した吸収液を熱交換器１４の表面から剥離させる回転体１６とを設ける。これにより、運転停止時に、再生器１において吸収液を濃縮して固化させることができるので、濃縮された吸収液を再生器１に集めて、吸収器４に濃縮された吸収液が供給されなくなる。これにより、吸収器４における吸収液の濃度が高くなるのを抑制することができるので、吸収器４において吸収液が結晶固化するのを抑制することができる。また、回転体１６により吸収液が熱交換器１４の表面に塗布されるので、熱交換器１４を介して吸収液を効率よく加熱して固化させることができる。また、熱交換器１４の表面に塗布されて固化した吸収液が回転体１６により剥離されるので、熱交換器１４の表面において吸収液が固化するのを抑制することができる。また、運転開始時において、固化した吸収液を冷媒に溶解させることにより、熱（溶解熱および希釈熱）を発生させることができるので、エネルギを有効に活用することができる。

【0065】

また、本実施形態では、回転体１６を、プレート状の熱交換器１４の表面に貯留部１５に貯留された吸収液を薄膜化して塗布するように構成する。これにより、回転体１６によりプレート状の熱交換器１４の表面に容易に薄膜状の吸収液を形成することができる。

【0066】

また、本実施形態では、熱交換器１４を、所定の間隔を隔てて多段に配列するとともに、多段の熱交換器１４の中央部を貫通するように配置され、回転体１６をプレート状の熱交換器１４の表面に沿って回転させるための回転軸１７を設ける。これにより、熱交換器１４を多段に設けることにより、吸収液をより効率よく加熱することができる。また、回転軸１７により回転体１６を回転させることにより、吸収液を熱交換器１４の表面に容易に薄膜状に塗布して固化することができるとともに、固化した吸収液を熱交換器１４の表面から容易に剥離させることができる。

【0067】

また、本実施形態では、多段のプレート状の熱交換器１４にまたがって配置され、熱交換器１４に熱媒を供給する熱媒供給配管６２ａおよび熱交換器１４から熱媒を回収する熱媒回収配管６２ｂを設ける。これにより、共通の熱媒供給配管６２ａにより多段の熱交換器１４に熱媒を容易に供給することができるとともに、共通の熱媒回収配管６２ｂにより多段の熱交換器１４から熱媒を容易に回収することができる。

【0068】

また、本実施形態では、再生器１を、蓄熱時には、再生器１から吸収器４への吸収液の供給が止められて、貯留部１５に貯留された吸収液を回転体１６により薄膜化した後固化し、固化した吸収液を回転体１６により剥離するとともに、放熱時には、固化された吸収液に液状または蒸気状の冷媒が供給されるように構成する。これにより、蓄熱時に、濃縮された吸収液が吸収器４に供給されなくなるので、吸収器４において吸収液が固化するのを確実に抑制することができる。また、再生器１において吸収液を固化してエネルギを容易に溜めることができる。また、放熱時に、固化された吸収液に液状または蒸気状の冷媒が供給されることにより、融解熱を発生させてエネルギを容易に取り出すことができる。

【0069】

また、本実施形態では、吸収液を塗布する部材と剥離する部材とを、一体的に設ける。これにより、塗布部および剥離部を別体で設ける場合と比べて、構成を簡素化することができる。

【0070】

また、本実施形態では、再生器１を、蓄熱時には、吸収液を結晶化して固化するように構成されている。これにより、結晶化した吸収液に冷媒を供給することにより、冷媒を効果的に吸収させることができる。また、溶解により熱を発生させることができるので、放熱時にエネルギを容易に取り出すことができる。

【0071】

（変形例）
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

【0072】

たとえば、上記実施形態では、吸収液を塗布する部材と剥離する部材とを、一体的に設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸収液を熱交換器の表面に塗布する塗布部と、熱交換器の表面に塗布され固化した吸収液を熱交換器の表面から剥離させる剥離部を別体で設けてもよい。たとえば、同一の回転体において、所定の角度を隔てて、塗布部と剥離部とを交互に設けてもよい。これにより、塗布部を塗布に適した材料にすることができる。たとえば、塗布部を刷毛により構成してもよい。また、塗布部と剥離部とを別体にすることにより、熱交換器の表面に対して、塗布に適した圧力および剥離に適した圧力をそれぞれかけることができる。

【0073】

また、上記実施形態では、同一の回転体（塗布部および剥離部）において、一対の腕部が設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、同一の回転体において、３以上の腕部が設けられていてもよい。この場合、均等の角度間隔において腕部が設けられていてもよい。たとえば、４つの腕部を設ける場合、９０度ずつの間隔を隔てて腕部を配置してもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、本発明の吸収式ヒートポンプ装置を、乗用車やバスなど車両の空調システムに適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。車両のみならず商業施設向け（据置型）の吸収式ヒートポンプ装置にも、本発明を適用することができる。

【0075】

また、上記実施形態では、冷却水および排気ガスの熱を利用して吸収液を加熱した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ハイブリッド自動車や電気自動車の空調用に、本発明の吸収式ヒートポンプ装置を適用してもよい。また、吸収液の加熱熱源に電気自動車のバッテリやモータ排熱や燃料電池における発電時の排熱を利用して、燃料電池システムを備えた乗用車の空調に本発明の吸収式ヒートポンプ装置を適用してもよい。

【0076】

また、上記実施形態では、冷媒および吸収液として、水および臭化リチウム水溶液を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷媒および吸収液として、それぞれ、アンモニアおよび水を用いて吸収式ヒートポンプ装置を構成してもよい。また、他の吸収液および冷媒を用いてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 再生器
３ 蒸発器
４ 吸収器
１４ 熱交換器
１５ 貯留部
１６ 回転体（塗布部、剥離部）
１７ 回転軸
６２ａ 熱媒供給配管
６２ｂ 熱媒回収配管
１００ 吸収式ヒートポンプ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】