CN105008822B - 废热利用热泵系统和热机驱动式蒸气压缩式热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供采用能够实现节能化的结构的废热利用热泵系统。废热利用热泵系统(1)包括：将动力机(2)的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机(11)的动力源的压缩式热泵回路(10)；和将动力机(2)的废热用作加热吸收液的再生器(21)的热源的吸收式热泵回路(20)，使在压缩式热泵回路(10)中蒸发的制冷剂在吸收式热泵回路(20)的吸收器(22)中循环，在由再生器(21)进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在压缩式热泵回路(10)内循环，吸收式热泵回路(20)在从再生器(21)至吸收器(22)的吸收液的返回配管(42)设置有反转泵(R)，能够利用吸收液的循环泵(P)回收该反转泵(R)的旋转能。

Description

废热利用热泵系统和热机驱动式蒸气压缩式热泵系统
技术领域
本发明涉及具有压缩式热泵回路和吸收式热泵回路的废热利用热泵系统和热机驱动式蒸气压缩式热泵系统。
背景技术
现有技术中，已知有一种废热利用热泵系统，其包括：将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和将动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路(例如参照专利文献1)。该废热利用热泵系统中，使经过压缩式热泵回路的利用侧热交换器的制冷剂在吸收式热泵回路的吸收器中循环，在由再生器进行的再生后将制冷剂分离，将该制冷剂供给到压缩式热泵回路的压缩机的排出侧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-96429号公报
发明内容
发明要解决的课题
对于上述现有的废热利用热泵系统期望节能化。
本发明是鉴于所述情况而完成的，目的在于提供一种实现节能化的结构的废热利用热泵系统和热机驱动式蒸气压缩式热泵系统。
用于解决课题的方法
为了达成所述目的，本发明的废热利用热泵系统，其特征在于，包括：将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和将上述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，使在上述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在上述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用上述再生器进行的再生后将制 冷剂分离，使该制冷剂在上述压缩式热泵回路内循环，上述吸收式热泵回路在从再生器至吸收器的吸收液的返回配管设置有反转泵(reverse pump)，能够利用吸收液的循环泵回收该反转泵的旋转能。
在上述结构中，上述循环泵和上述反转泵可以具有共同的旋转轴。
在上述结构中，上述反转泵的排量Vr可以相对于循环泵的排量Vp满足下式。
Vp×n×ρp×xp＝Vr×n×ρr×xr+mcomp
其中，n为旋转轴的转速，ρp为通过循环泵的吸收液的密度，xp为通过循环泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，ρr为通过反转泵的吸收液的密度，xr为通过反转泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，mcomp为压缩式热泵回路的制冷剂循环量。
在上述结构中，上述循环泵和/或上述反转泵具有使自身的排量可变的可变机构，上述可变机构以满足下式的方式使作为对象的泵的排量可变。
Vp×n×ρp×xp＝Vr×n×ρr×xr+mcomp
其中，Vp为循环泵的排量，n为旋转轴的转速，ρp为通过循环泵的吸收液的密度，xp为通过循环泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，Vr为反转泵的排量，ρr为通过反转泵的吸收液的密度，xr为通过反转泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，mcomp为压缩式热泵回路的制冷剂循环量。
在上述结构中，上述反转泵可以经由下式(2)成立的、使上述循环泵和上述反转泵的转速比(np/nr)可变的变速器与上述循环泵连接。
Vp×np×ρp×xp＝Vr×nr×ρr×xr+mcomp
其中，Vp为循环泵的排量，np为循环泵的转速，ρp为通过循环泵的吸收液的密度，xp为通过循环泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，Vr为反转泵的排量，nr为反转泵的转速，ρr为通过反转泵的吸收液的密度，xr为通过反转泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，mcomp为压缩式热泵回路的制冷剂循环量。
在上述结构中，可以将由上述吸收式热泵回路的再生器再生而得的制冷剂供给到上述压缩式热泵回路的压缩机的吸入口。
另外，本发明的废热利用热泵系统，其特征在于，包括：将动力 机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和将上述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，使在上述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在上述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用上述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在上述压缩式热泵回路内循环，设置有在供给到上述压缩机的制冷剂和供给到上述再生器的吸收液之间进行热交换的吸入侧制冷剂热回收器。
在上述结构中，可以包括从自上述吸收器至上述再生器的吸收液的送出配管分支的分支管，上述吸入侧制冷剂热回收器设置于上述分支管。
在上述结构中，可以设置有在从上述压缩机排出的制冷剂和供给到上述再生器的吸收液之间进行热交换的排出侧制冷剂热回收器。
在上述结构中，可以将由上述吸收式热泵回路的再生器再生而得的制冷剂供给到上述压缩式热泵回路的压缩机的吸入口。
另外，本发明的废热利用热泵系统，其特征在于，包括：将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和将上述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，使在上述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在上述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用上述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在上述压缩式热泵回路内循环，上述压缩式热泵回路的压缩机的润滑油和上述吸收式热泵回路的吸收液为同一液体。
在上述结构中，可以设置有向上述压缩机供给上述吸收式热泵回路的吸收液作为上述压缩机的润滑油的吸收液供给机构。
在上述结构中，可以将由上述吸收式热泵回路的再生器再生而得的制冷剂供给到上述压缩式热泵回路的压缩机的吸入口。
另外，本发明的废热利用热泵系统，其特征在于，包括：将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和将上述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，使在上述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在上述吸收式热泵回路的吸收器中循环，并且，在上述再生器的出口设置有从上述吸收式热泵回路的吸收液分离上述压缩机的润滑油和上述制冷剂的分离器，使 由该分离器分离出的压缩机的润滑油和制冷剂在上述压缩式热泵回路内循环。
在上述结构中，可以将由上述分离器分离出的压缩机的润滑油和制冷剂供给到上述压缩式热泵回路的压缩机的吸入口。
在上述结构中，可以上述分离器包括从上述再生器流入包括润滑油、制冷剂蒸气和吸收液的混合液的主体，在上述主体内设置有分离上述吸收液和上述润滑油的分离机构，上述混合液被分离为制冷剂蒸气、润滑油、吸收液三层。
在上述结构中，可以在上述主体中，上下方向中间部与从上述再生器供给混合液的混合液管连接，上述分离机构配置在比上述主体与上述混合液管的连接部分靠上方的位置。
在上述结构中，可以在上述主体中，上部与将上述制冷剂供给到上述压缩式热泵回路的制冷剂管连接，上述制冷剂管延伸到上述主体内，具有以前端向上的方式弯曲为大致U字型的弯曲部。
另外，本发明的热机驱动式蒸气压缩式热泵系统，其特征在于，包括：将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和将上述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，使在上述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在上述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用上述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在上述压缩式热泵回路内循环，将由上述吸收式热泵回路的再生器再生而得的制冷剂供给到上述压缩式热泵回路的压缩机的吸入口，上述热机驱动式蒸气压缩式热泵系统包括：检测供给到上述再生器的废热的温度的温度传感器；和废热温度控制机构，其控制吸收液的循环泵，以使得上述温度传感器检测出的废热的温度保持为规定温度。
在上述结构中，可以设置有对上述吸收式热泵回路进行旁通、将在上述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂供给到上述压缩机的吸入口的旁通管，在该旁通管设置有控制制冷剂量的旁通阀，上述废热温度控制机构基于上述温度传感器检测出的废热的温度控制上述旁通阀。
在上述结构中，可以包括控制从上述压缩式热泵回路的利用侧热 交换器对热负载供冷或供热的热容量的热容量控制机构，上述热容量控制机构使上述动力机的动力源的输入变化减小上述吸收式热泵回路相对于上述热机驱动式蒸气压缩式热泵系统的总能力的能力贡献比率的量。
此外，本说明书中包含2013年2月20日申请的日本国专利申请.特愿2013-031440号、2013-031441号、2013-031442号、2013-031443号和2013-031444号的全部的内容。
发明效果
根据本发明，吸收式热泵回路在从再生器至吸收器的吸收液的返回配管设置有反转泵，构成为能够利用吸收液的循环泵吸收该反转泵的旋转能，所以能够实现循环泵的节能化并且实现废热利用热泵系统的节能化。
另外，根据本发明，设置有在供给到压缩机的制冷剂和供给到再生器的吸收液之间进行热交换的吸入侧制冷剂热回收器，所以能够将供给到压缩机的制冷剂蒸气的热用作使吸收液再生的热源，所以能够削减吸收液的再生所需要的热，能够实现废热利用热泵系统的节能化。另外，能够降低供给到压缩机的制冷剂的温度，所以不需要另外设置使压缩机的吸入温度降低的冷却器。
根据本发明，使压缩式热泵回路的压缩机的润滑油和吸收式热泵回路的吸收液为同一液体，所以能够防止压缩机的润滑油和吸收液的混合导致的热交换的阻碍，并且能够实现废热利用热泵系统的节能化。
根据本发明，再生器的出口具有从吸收式热泵回路的吸收液分离压缩机的润滑油和制冷剂的分离器，使由该分离器分离出的压缩机的润滑油和制冷剂在压缩式热泵回路内循环，所以即使压缩机的润滑油流出到回路中，也能够将从吸收液分离出的润滑油供给到压缩式热泵回路，所以能够维持压缩机的润滑性，并且能够实现废热利用热泵系统的节能化。
根据本发明，具有控制吸收液的循环泵以使得检测废热的温度的温度传感器检测出的废热的温度保持为规定温度的废热温度控制机构，所以能够抑制吸收式热泵回路的效率降低，并且能够实现废热利用热泵系统的节能化。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的废热利用热泵系统的回路图。
图2是表示再生器和气液分离器的示意图。
图3是表示废热利用热泵系统的运转状态的图表，(A)是表示流量比的图，(B)表示发动机冷却水温度(℃)的图，(C)是表示发动机的运转状态(ON/OFF)的图，(D)是表示循环泵的转速的图，(E)是表示旁通阀的开度(％)的图。
图4是表示吸收液供给装置的示意图。
图5是表示废热利用热泵系统的回路图。
图6是表示循环泵和反转泵的示意图。
图7是表示第2实施方式的再生器和分离器的示意图，(A)是表示再生器和分离器整体的图，(B)是将(A)的分离器的部分A放大表示的图。
图8是表示本发明的变形例的再生器的示意图。
图9是表示本发明的变形例的循环泵和反转泵的示意图。
图10是表示本发明的另一变形例的循环泵和反转泵的示意图。
图11是表示本发明的又一变形例的气液分离器、循环泵和反转泵的示意图。
图12是表示本发明的变形例的旁通阀的示意图。
图13是表示本发明的变形例的分离器的示意图，(A)是表示再生器和分离器整体的图，(B)是表示将(A)的分离器的部分B放大表示的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
图1是表示第1本实施方式的废热利用热泵系统的回路图。图2是表示再生器和气液分离器的示意图。
废热利用热泵系统(热机驱动式蒸气压缩式热泵系统)1是包括将发动机(动力机、热机)2的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机11的动 力源的压缩式热泵回路10和将发动机2的废热用作加热吸收液的再生器21的热源的吸收式热泵回路20的、所谓的混合系统(hybrid system)。
压缩式热泵回路10包括压缩机11、利用侧热交换器12、散热器13、膨胀阀14和四通阀15。压缩机11和利用侧热交换器12，通过压缩机11的吸入口11A侧的吸入侧制冷剂管31和压缩机11的排出口11B侧的排出侧制冷剂管32连接。在吸入侧制冷剂管31设置有四通阀15，在排出侧制冷剂管32设置有四通阀15、散热器13和膨胀阀14。
压缩机11压缩在吸入侧制冷剂管31中流动的制冷剂。该压缩机11与发动机2的轴2A连接，发动机2的轴输出被传递到压缩机11。即，压缩机11作为动力源利用发动机2的轴输出，对制冷剂进行压缩。此外，本实施方式的发动机2由以城市燃气为燃料的燃气发动机构成，但是不限于此。
利用侧热交换器12是通过使制冷剂蒸发或者冷凝而通过制冷剂对未图示的热负载供冷或供热的热交换器，具有对通过制冷剂供给的冷量或者热量进行散热的散热装置12A(例如风扇)。在散热装置12A设置有检测对热负载供给的热的温度的温度传感器61。
散热器13对制冷剂的热进行散热，具有对该散热器13的热进行散热的散热装置13A(例如风扇)。
四通阀15进行切换，使得压缩机11的吸入侧和排出侧分别与散热器13或者利用侧热交换器12连通，由此，切换对热负载供冷的供冷运转和对热负载供热的供热运转。更详细来说，在供冷运转时，从压缩机11的排出侧向散热器13、另外，从利用侧热交换器12向压缩机11的吸入侧流过制冷剂，在供热运转时，从压缩机11的排出侧向利用侧热交换器12、从散热器13向压缩机11的吸入侧流过制冷剂。此外，在图1中，将压缩机11的排出侧表示为点a1，将散热器13侧表示为点a2，将利用侧热交换器12侧表示为点b1，将压缩机11的吸入侧表示为点b2。
在压缩式热泵回路10设置有使在压缩式热泵回路10中流动的温度较高的制冷剂和温度较低的制冷剂蒸气之间进行热交换的制冷剂热交换器17。制冷剂热交换器17中，在供冷运转时，从散热器13供给到膨胀阀14的制冷剂被冷却，并且从利用侧热交换器12供给到压缩 机11的制冷剂蒸气被加热。另一方面，在供热运转时，从膨胀阀14供给到散热器13的制冷剂被冷却，并且，从散热器13供给到压缩机11的制冷剂蒸气被加热。利用该制冷剂热交换器17，实现压缩式热泵回路10中的COP(性能系数)的提高。
吸收式热泵回路20设置在制冷剂热交换器17和压缩机11之间的吸入侧制冷剂管31，与压缩式热泵回路10串联(series)地连接。吸收式热泵回路20包括再生器21、吸收器22和气液分离器23(参照图2)，制冷剂热交换器17和吸收器22通过制冷剂管33连接，再生器21和压缩机11通过制冷剂管34连接。再生器21和吸收器22通过浓吸收液管(送出配管)41和稀吸收液管(返回配管)42连接。
吸收器22使吸收液吸收从制冷剂管33供给的制冷剂蒸气。吸收器22包括将吸收液吸收制冷剂蒸气时产生的热冷却的冷却装置22A(例如冷却水循环装置或者风扇)。吸收器22与延伸至再生器21的浓吸收液管41连接。在浓吸收液管41设置有用于使吸收液循环的循环泵P，通过驱动循环泵P，从吸收器22向再生器21供给吸收了制冷剂的吸收液(浓吸收液)。
再生器21以发动机2的废热作为热源对从浓吸收液管41供给的浓吸收液进行加热再生。更详细来说，如图2所示，再生器21的冷却水用传热管21A与回收了发动机2的废热的发动机冷却水在其中流动的发动机冷却水管51连接。虽然图示省略，但是发动机冷却水管51的发动机冷却水例如在发动机2的水套(water jacket)中流通，回收发动机2的废热而升温，进而，流过设置于发动机2的排出气体流路的排出气体热交换器，回收排出气体的废热而升温后，被供给到再生器21的冷却水用传热管21A。这样，将回收了发动机2的废热的发动机冷却水供给到再生器21的冷却水用传热管21A，由此，再生器21以高温的发动机冷却水为再生器21的热源对吸收液进行加热再生。
再生器21的出口与从残留的吸收液(稀吸收液)分离进行加热再生而产生的制冷剂蒸气的气液分离器23连接。气液分离器23包括存积稀吸收液的主体23A，主体23A的上下方向中间部与从再生器21延伸的混合液管43连接。主体23A的下部与延伸至吸收器22的稀吸收液管42连接，主体23A的上部与制冷剂管34连接。利用该气液分离 器23，从吸收液分离制冷剂蒸气，仅将制冷剂蒸气供给到压缩机11，分离出制冷剂蒸气的稀吸收液被供给到吸收器22。
如图1所示，在吸收式热泵回路20设置有吸收液热交换器24，该吸收液热交换器24利用从再生器21返回至吸收器22的温度较高的稀吸收液，对从吸收器22供给到再生器21的浓吸收液进行加热。利用该吸收液热交换器24，能够使供给到再生器21的浓吸收液的温度上升，并且使供给到吸收器22的稀吸收液的温度降低。
此外，在图1中，包含散热装置12A的利用侧热交换器12和膨胀阀14构成废热利用热泵系统1的室内机1A，其他的构成部件构成废热利用热泵系统1的室外机1B。
废热利用热泵系统1通过控制装置60的控制切换四通阀15，由此在供冷运转和供热运转中切换运转。控制装置60控制废热利用热泵系统1，使得对未图示的热负载供给的热成为规定的设定温度。
在供冷运转时，四通阀15切换为使压缩机11的吸入侧与利用侧热交换器12连通，使压缩机11的排出侧与散热器13连通。
在利用侧热交换器12中蒸发的制冷剂蒸气，经由制冷剂热交换器17被供给到吸收器22，在吸收器22中被吸收液吸收。吸收了制冷剂的浓吸收液通过循环泵P经由吸收液热交换器24被供给到再生器21。该浓吸收液，如图2所示，从在再生器21的冷却水用传热管21A内流通的发动机冷却水吸热被加热至再生温度。加热后的浓吸收液被供给到气液分离器23，在气液分离器23中制冷剂蒸气被分离。制冷剂蒸气被分离的稀吸收液，如图1所示，被供给到吸收液热交换器24，在吸收液热交换器24中对在浓吸收液管41中流通的浓吸收液进行加热，返回吸收器22。
在气液分离器23(图2)中分离的制冷剂蒸气，在压缩机11中被压缩成为高温高压状态，高温高压状态的制冷剂在散热器13中被冷却。冷却后的制冷剂在制冷剂热交换器17中被利用侧热交换器12的下游侧的制冷剂蒸气冷却，在膨胀阀14中膨胀成为低温低压状态。低温低压状态的制冷剂夺取利用侧热交换器12中热负载的热而蒸发。而且，在利用侧热交换器12中蒸发的制冷剂蒸气，再次反复进行经由制冷剂热交换器17被供给到吸收器22的循环。
另一方面，在供热运转时，四通阀15被切换成使压缩机11的吸入侧与散热器13连通，使压缩机11的排出侧与利用侧热交换器12连通。
在散热器13中蒸发的制冷剂蒸气经由制冷剂热交换器17被供给到吸收器22。吸收式热泵回路20中的制冷剂的再生与供冷运转时相同，所以在此省略说明。
在吸收式热泵回路20中再生的制冷剂蒸气在压缩机11被压缩而成为高温高压状态，高温高压状态的制冷剂在利用侧热交换器12中对热负载散热而被冷却。冷却后的制冷剂在膨胀阀14中膨胀而成为低温低压状态，在制冷剂热交换器17中被散热器13的下游侧的制冷剂蒸气冷却，在散热器13中蒸发。而且，在散热器13中蒸发的制冷剂蒸气再次反复进行经由制冷剂热交换器17被供给到吸收器22之类的循环。
像这样，在废热利用热泵系统1中，将压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20串联地配置，使得由吸收式热泵回路20的再生器21再生而得的制冷剂被供给到压缩式热泵回路10的压缩机11的吸入口11A。
对此，在例如将压缩式热泵回路和吸收式热泵回路并联(parallel)地配置，使得由吸收式热泵回路的再生器再生而得的制冷剂被供给到压缩式热泵回路的压缩机的排出口的情况下，需要使压缩式热泵回路和吸收式热泵回路的高压匹配。
在本实施方式中，将压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20串联地配置，所以不需要设置使压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20的高压匹配的机构，能够简化结构。
但是，在利用发动机2的废热的吸收式热泵回路20中，在废热利用热泵系统1的启动时，发动机冷却水温度不到再生器21所需要的再生温度(例如65℃以上)。在将压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20串联地配置的废热利用热泵系统1中，即使在该状态下使吸收液在吸收式热泵回路20中循环，也不能使制冷剂再生，吸收器22中充满无法吸收的制冷剂蒸气。
于是，在本实施方式中，在吸入侧制冷剂管31设置使吸收式热泵 回路20旁通的旁通管35，发动机2的开始时等发动机冷却水温度低的情况下，使无法吸收的制冷剂经由旁通管35直接返回压缩机11。
更详细来说，在旁通管35设置有使该旁通管35开闭的旁通阀16。旁通阀16为控制在旁通管35中流动的制冷剂的流量的控制阀，利用该旁通阀16，来控制在旁通管35中流动的制冷剂的流量和在流过制冷剂管33的吸收器22中流动的制冷剂的流量。此外，在以下的说明中，设制冷剂管33的制冷剂流量为Fa，设旁通管35的制冷剂流量为Fb，设制冷剂的流量比为Fa/(Fa+Fb)。另外，在发动机冷却水管51的再生器21入口侧设置有检测发动机冷却水温度(供给到再生器21的废热的温度)的温度传感器62，控制装置60基于温度传感器62检测出的温度控制旁通阀16。
图3是表示废热利用热泵系统1的运转状态的图表，图3(A)是表示流量比的图，图3(B)是发动机冷却水温度(℃)的图，图3(C)是表示发动机2的运转状态(ON/OFF)的图，图3(D)是表示循环泵P的转速的图，图3(E)是表示旁通阀16的开度(％)的图。此外，在图3中，横轴表示废热利用热泵系统1的运转时间。
如图1和图3所示，控制装置60在废热利用热泵系统1的启动时，使旁通阀16全开而启动发动机2，在发动机冷却水到达规定的温度(例如45℃)后，使循环泵P工作，之后，将旁通阀16逐渐向关闭方向控制，在额定运转状态下完全关闭。由此，在使发动机2开始时等，防止向吸收式热泵回路20侧过剩输送制冷剂，所以能够将适当的量的制冷剂送到吸收器22。
在成为额定运转状态时，为了有效利用有限的发动机2的废热，控制装置60控制吸收式热泵回路20，使得发动机冷却水温度保持为规定的温度(例如再生器21入口温度为85℃左右)。
在废热利用热泵系统1中，增减发动机2中的燃料消耗量时，废热量也成比例地增减，所以与仅压缩式热泵回路的情况相比能力变动增大发动机冷却水的废热有效利用的量。因此，控制装置60进行控制，以使得相对于热负载的负载变动，与仅压缩式热泵回路的情况相比，燃料输入的变化减小对吸收式热泵回路20的废热利用的贡献量(25％程度)。
在成为额定运转状态时，为了有效利用有限的发动机2的废热，控制装置60控制循环泵P来控制吸收液循环量，以使得发动机冷却水温度保持为规定温度(例如再生器21入口温度为85℃左右)。由此，与对热负载供冷或供热的温度无关，再生温度被保持为大致一定，所以能够抑制吸收式热泵回路20的效率降低。此外，控制装置60作为控制发动机2的废热温度(发动机冷却水温度)的废热温度控制机构发挥作用。
在废热利用热泵系统1中，增减发动机2中的燃料消耗量时，废热量也成比例地增减，所以与仅压缩式热泵回路的情况相比能力变动增大发动机冷却水的废热有效利用的量。因此，控制装置60进行控制，以使得相对于热负载的负载变动，与仅压缩式热泵回路的情况相比，使发动机2的动力源(在本实施方式中，燃料)的输入变化减小相对于废热利用热泵系统1的总能力的对吸收式热泵回路20的废热利用的贡献率的量(在本实施方式中，25％程度)。由此，在使发动机2的动力源的输入变化的情况下，能够防止对热负载供冷或供热急剧变化。此外，控制装置60作为控制从压缩式热泵回路10的利用侧热交换器12对热负载供冷或供热的热容量的热容量控制机构发挥作用。
像这样，废热利用热泵系统1能够仅通过发动机2的废热利用使吸收式热泵回路20工作，可以说是废热利用自完成型。因此，在废热利用热泵系统1中，能够形成使对外部(热负载)的连接为与通常的气体热泵(GHP)无改变的结构。
如上所述，在图1所示的废热利用热泵系统1中，使压缩式热泵回路10的制冷剂在吸收式热泵回路20中循环，使该制冷剂在压缩式热泵回路10中循环。因此，使压缩式热泵回路10中不是纯粹的制冷剂而是制冷剂和吸收液的混合物进行循环，所以有可能在压缩机11的润滑油中混有吸收液，在吸收液使用无润滑性的液体的情况下，会阻碍压缩机11的润滑。
另外，在压缩式热泵回路10中，压缩机11的润滑油从压缩机11呈飞沫状流出至该回路中，与制冷剂成为一体在回路中循环。排出压缩机11的润滑油与制冷剂一起移动达到吸收器22，与吸收液成为浑然一体，在吸收式热泵回路20内循环。当将其放置时，终归压缩机11 所保持的润滑油减少，有可能无法维持压缩机的润滑性。另外，在润滑油中混有制冷剂或吸收液，所以有可能因润滑油而阻碍制冷剂或吸收液的热交换。
因此，在本实施方式的废热利用热泵系统1中，使压缩机11的润滑油和吸收式热泵回路20的吸收液为同一液体。即，使用能够兼作为压缩机11的润滑油的离子液体作为吸收液。在制冷剂使用CO2(二氧化碳)的情况下，同一液体能够使用例如1-alkyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate([Cnmim][PF6])、或者1-alkyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate([Cnmim][BF4])。另外，在制冷剂使用HFC或者HFO的情况下，同一液体能够使用例如[bmim][PF6]：1-Butyl-3-methylimidazoliumhexafluorophosphate。像这样，通使压缩机11的润滑油和吸收液为同一液体，即使压缩机11的润滑油和吸收液混合，也不会阻碍压缩机11的润滑，不会降低吸收液的热交换效率。另外，不需要设置将压缩机11的润滑油分离的分离器，所以能够削减部件数量，能够简化制造工序。
此外，散热器13在制冷剂使用在CO2等的高压侧成为超临界状态的不冷凝性制冷剂的情况下在供冷运转时作为气体冷却器(gas cooler)发挥作用，在制冷剂使用HFC、HFO等的冷凝性制冷剂的情况下在供冷运转时作为冷凝器发挥作用。同样，利用侧热交换器12在制冷剂使用不冷凝性制冷剂的情况下在供热运转时作为气体冷却器发挥作用，在制冷剂使用冷凝性制冷剂的情况下在供热运转时作为冷凝器发挥作用。
另外，在本实施方式中，包括将作为润滑油的吸收液(离子液体)供给到压缩机11的吸收液供给装置(吸收液供给机构)70(参照图4)。
图4是表示吸收液供给装置70的示意图。
吸收液供给装置70包括：在循环泵P的下游侧从浓吸收液管41分支的吸收液分支管71；设置于吸收液分支管71的、开闭吸收液分支管71的开闭阀72；和设置于压缩机11的、检测压缩机11的润滑油(离子液体)的量的润滑油量传感器(油位传感器)73。
控制装置60当利用润滑油量传感器73检测到保持于压缩机11的润滑油低于压缩机11所需要的规定量时，打开吸收液分支管71的开 闭阀72，对压缩机11供给作为润滑油的吸收液。另一方面，当利用润滑油量传感器73检测到保持于压缩机11的润滑油在规定量以上时，关闭吸收液分支管71的开闭阀72。像这样，通过设置吸收液供给装置70，能够将吸收式热泵回路20的吸收液作为压缩机11的润滑油供给到压缩机11，所以能够防止压缩机11所保持的润滑油减少。此外，该吸收液供给装置70可以省略。
在混合型的废热利用热泵系统1中，在再生器21中的输入(制冷剂的再生性能)相对于热负载的负载不足的情况下，为了增加再生器21的输入，而增加吸收液循环量。例如在现有的废热利用热泵系统中，根据对热负载供热的温度来控制循环泵，所以在再生器的输入相对于热负载的负载不足的情况下，增加吸收液循环量。然而，当吸收液循环量增加时，再生温度也降低，在吸收式热泵回路20中效率会降低。另外，在现有的混合型的废热利用热泵系统中，通过发动机驱动压缩机来抑制电消耗量，但发动机的轴端效率低(30％程度)、热的大部分(70％)未被使用，期望废热利用热泵系统的节能化。
于是，废热利用热泵系统1包括通过压缩式热泵回路10的制冷剂的废热对吸收液进行加热的吸入侧制冷剂热回收器18和排出侧制冷剂热回收器19。
图5是表示废热利用热泵系统1的回路图。此外，在图5中，省略四通阀15和驱动装置M(参照图6)。
如图1和图5所示，吸入侧制冷剂热回收器18是使供给到压缩机11的制冷剂和对再生器21供给的吸收液之间进行热交换的热交换器。更详细来说，压缩式热泵回路10的吸入侧制冷剂管31经由吸入侧制冷剂热回收器18与压缩机11连接。吸收式热泵回路20的浓吸收液管41包括在吸收液热交换器24的下游侧分支的浓吸收液旁通管44，浓吸收液旁通管44经由吸入侧制冷剂热回收器18与再生器21连接。
因此，在浓吸收液管41中流通的浓吸收液的一部分在吸收液热交换器24的下游侧中被分流，经由浓吸收液旁通管44供给到吸入侧制冷剂热回收器18。被供给到吸入侧制冷剂热回收器18的浓吸收液，在吸入侧制冷剂热回收器18中被在吸入侧制冷剂管31中流动的制冷剂蒸气加热而升温。即，供给到压缩机11的温度较高的制冷剂蒸气在吸 入侧制冷剂热回收器18中被在浓吸收液旁通管44流动的浓吸收液冷却。像这样，能够将供给到压缩机11的制冷剂蒸气的热用作使吸收液再生的热源，所以能够削减吸收液的再生所需要的热。另外，能够降低供给到压缩机11的制冷剂的温度，所以不需要另外设置使压缩机11的吸入温度降低的冷却器。
在浓吸收液旁通管44还设置有排出侧制冷剂热回收器19。排出侧制冷剂热回收器19是在从压缩机11排出的制冷剂和供给到再生器21的吸收液之间进行热交换的热交换器。更详细来说，压缩式热泵回路10的排出侧制冷剂管32经由排出侧制冷剂热回收器19与四通阀15连接。吸收式热泵回路20的浓吸收液旁通管44经由吸入侧制冷剂热回收器18后进一步经由排出侧制冷剂热回收器19与再生器21连接。
因此，在吸入侧制冷剂热回收器18中被加热后的浓吸收液，被供给到排出侧制冷剂热回收器19，在排出侧制冷剂热回收器19中被在排出侧制冷剂管32中流动的制冷剂进一步加热，供给到再生器21。像这样，能够将在压缩机11中被压缩而成为高温的制冷剂的热用作使吸收液再生的热源，所以能够进一步削减吸收液的再生所需要的热。
这些吸入侧制冷剂热回收器18和排出侧制冷剂热回收器19与再生器21相比温度较低，所以通过将吸入侧制冷剂热回收器18和排出侧制冷剂热回收器19设置于浓吸收液旁通管44，与对从吸收器22向再生器21去的吸收液的全部进行加热的情况相比，能够提高吸收液的热交换效率。
在废热利用热泵系统1中，利用发动机2驱动压缩机11来抑制电消耗量，但是循环泵P除了驱动压缩机11的发动机2之外还需要驱动源，所以期望循环泵P的节能化。
因此，在本实施方式中，在从再生器21至吸收器22的稀吸收液管42设置有反转泵(动力回收机)R。
图6是表示循环泵P和反转泵R的示意图。
循环泵P的轴与驱动装置(驱动源)M的轴MA连接，通过驱动装置M的旋转驱动力而旋转，输送在浓吸收液管41中流动的浓吸收液。驱动装置M能够使用例如电动机等动力机。
反转泵R是通过在稀吸收液管42中流动的稀吸收液而旋转驱动的 泵。反转泵R的轴(未图示)与循环泵P的轴(未图示)连接，利用循环泵P回收由反转泵R产生的旋转能，能够抑制驱动装置M的驱动力。由此，能够实现循环泵P的节能化。
在此，流入到循环泵P的吸收液的质量流量和流入到反转泵R的吸收液的质量流量产生从吸收式热泵回路20返回压缩式热泵回路10(图1)的制冷剂的质量流量的量的差异。因此，当将循环泵P和反转泵R以相同的排量设计时，与差异相当的吸收液流入到反转泵R。其结果是，通过循环泵P的吸收液和通过反转泵R的吸收液之间质量流量的平衡崩溃，气液分离器23和再生器21侧的吸收液变为过少，有可能使本来不应流入的气体状的制冷剂蒸气流入到反转泵R。
于是，在本实施方式中，将循环泵P的轴和反转泵R的轴连结，使得通过循环泵P的吸收液的质量流量和通过反转泵R的吸收液的质量流量相等。更详细来说，将循环泵P和反转泵R经由共同的旋转轴C同轴地连接，将反转泵R设计成反转泵R的排量Vr相对于循环泵P的排量Vp满足下式(1)。
Vp×n×ρp×xp＝Vr×n×ρr×xr+mcomp…(1)
在此，式(1)中，V为排量(m3)，ρ为密度(kg/m3)，x为吸收液中的制冷剂的质量浓度(kg制冷剂/kg吸收液)，n为转速(回/秒)，m为压缩式热泵回路10的制冷剂循环量(kg/秒)，下脚标的p为循环泵P，下脚标的r为反转泵R，下脚标的comp为压缩机11。
像这样，在本实施方式中，通过循环泵P的吸收液的质量流量和通过反转泵R的吸收液的质量流量相等，所以能够防止制冷剂蒸气流入反转泵R。另外，能够将循环泵P和反转泵R同轴地连接，所以能够使循环泵P和反转泵R的组装作业简化。
如以上说明的那样，根据本实施方式，吸收式热泵回路20在从再生器21至吸收器22的稀吸收液管42设置有反转泵R，能够利用吸收液的循环泵P回收该反转泵R的旋转能。根据该结构，能够抑制作为循环泵P的驱动源的驱动装置M的驱动力，所以能够实现循环泵P的节能化。
另外，根据本实施方式，循环泵P和反转泵R具有共同的旋转轴C，所以能够使循环泵P和反转泵R的组装作业简化。
另外，根据本实施方式，采用反转泵的排量Vr相对于循环泵的排量Vp满足式(1)的结构。根据该结构，通过循环泵P的吸收液的质量流量和通过反转泵R的吸收液的质量流量相等，所以能够防止制冷剂蒸气流入反转泵R。
另外，根据本实施方式，采用设置有在供给到压缩机11的制冷剂和供给到再生器21的吸收液之间进行热交换的吸入侧制冷剂热回收器18的结构。根据该结构，能够将供给到压缩机11的制冷剂蒸气的热用作使吸收液再生的热源，所以能够削减吸收液的再生所需要的热，能够实现废热利用热泵系统1的节能化。另外，能够降低供给到压缩机11的制冷剂的温度，所以不需要另外设置使压缩机11的吸入温度降低的冷却器。
另外，根据本实施方式，采用具有从自吸收器22至再生器21的浓吸收液管41分支的浓吸收液旁通管44，吸入侧制冷剂热回收器18设置于浓吸收液旁通管44的结构。吸入侧制冷剂热回收器18与再生器21相比温度较低，所以与对从吸收器22向再生器21去的吸收液的全部进行加热的情况相比，能够提高吸收液的热交换效率提高。
另外，根据本实施方式，采用设置有在从压缩机11排出的制冷剂和供给到再生器21供给的吸收液之间进行热交换的排出侧制冷剂热回收器19的结构。根据该结构，能够将在压缩机11中被压缩而成为高温的制冷剂蒸气的热用作使吸收液再生的热源，所以能够进一步削减吸收液的再生所需要的热。其结果是，能够更加有效地实现废热利用热泵系统1的节能化。
另外，根据本实施方式，能够使压缩式热泵回路10的压缩机11的润滑油和吸收式热泵回路20的吸收液为同一液体，所以能够防止压缩机11的润滑油和吸收液的混合导致的弊端。
另外，根据本实施方式，设置有向压缩机11供给吸收式热泵回路20的吸收液作为压缩机11的润滑油的吸收液供给装置70，所以能够防止压缩机11所保持的润滑油减少。
另外，根据本实施方式，构成为将由吸收式热泵回路20的再生器21再生而得的制冷剂供给到压缩式热泵回路10的压缩机11的吸入口11A。根据该结构，能够将压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20串 联地配置，所以不需要使压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20的高压匹配。
另外，根据本实施方式，构成为将由吸收式热泵回路20的再生器21再生而得的制冷剂供给到压缩式热泵回路10的压缩机11的吸入口11A，包括：检测供给到再生器21的废热的温度的温度传感器62；和作为控制吸收液的循环泵P以使得温度传感器62检测出的废热的温度保持为规定温度(再生器21入口温度为85℃左右)的废热温度控制机构的控制装置60。根据该结构，与对热负载供冷或供热的温度无关，再生温度大致保持为一定，所以能够抑制吸收式热泵回路20的效率降低。
另外，根据本实施方式，采用了如下结构：设置有对吸收式热泵回路20进行旁通、将压缩式热泵回路10中蒸发的制冷剂供给到压缩机11的吸入口11A的旁通管35，在该旁通管35设置有控制制冷剂量的旁通阀16，控制装置60基于温度传感器62检测出的废热的温度来控制旁通阀16。根据该结构，能够使在吸收器22中无法吸收的制冷剂经由旁通管35直接返回压缩机11，所以能够将与废热的温度相应的适当的量的制冷剂送到吸收器22。
另外，根据本实施方式，控制装置60作为控制从压缩式热泵回路10的利用侧热交换器12对热负载供冷或供热的热容量的热容量控制机构发挥作用，使发动机2的动力源的输入变化减小吸收式热泵回路20相对于废热利用热泵系统1的总能力的能力贡献比率。根据该结构，在使发动机2的动力源的输入变化的情况下，能够防止对热负载供冷或供热急剧地变化。
<第2实施方式>
在第1实施方式中，使压缩机11的润滑油和吸收式热泵回路20的吸收液为同一液体，但是并不需要一定为同一液体。
在第2实施方式中，作为制冷剂能够使用在CO2等的高压侧成为超临界状态的不冷凝性制冷剂、或者HFC、HFO、水、氨、氟利昂类等的冷凝性制冷剂，吸收液使用能够吸收所使用的制冷剂的离子液体、水等的吸收剂。
作为润滑油使用适用于压缩机11的润滑的润滑油。另外，不设置 吸收液供给装置70。
像这样，在吸收液使用无润滑性的吸收液的情况下，在润滑油使用不适于吸收液的润滑油的情况下，在从再生器21延伸至压缩机11的制冷剂管设置分离润滑油的分离器即可。第2实施方式中，替代气液分离器23，设置有分离器123。
图7是表示第2实施方式的再生器21和分离器123的示意图，图7(A)是表示再生器和分离器整体的图，图7(B)是将图2(A)的分离器的部分A放大表示的图。
如上所述，压缩机11的润滑油流出到压缩式热泵回路10中，与制冷剂成为一体而在压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20循环。当将其放置时，终归压缩机11保持的润滑油减少，有可能不能维持压缩机11的润滑性。
因此，在本实施方式中，如图7所示，在再生器21的出口连接有分离器123，该分离器123从包括润滑油、加热再生而产生的制冷剂蒸气和吸收液的混合液L0中分离润滑油L1、制冷剂蒸气G，使吸收液(稀吸收液)L2再生。分离器123包括存积混合液L0的主体123A，在主体123A的上下方向中间部123A1连接有从再生器21延伸的混合液管43。主体123A的下部123A2与延伸至吸收器22的稀吸收液管42连接，主体123A的上部123A3与制冷剂管34连接。
在主体123A内设置有将润滑油L1和吸收液L2分离的整流部件(分离机构)25。整流部件25使用能够分离密度不同的润滑油L1(例如1kg/l以下)和吸收液L2(例如1kg/l以上)的部件、例如具有多孔性或者网眼的叠层的整流层形成，利用该整流部件25在主体123A内将混合液L0分离为制冷剂蒸气G、润滑油L1、吸收液L2、的三层。整流部件25配置在比主体123A与混合液管43的连接部分123B靠上方的位置，使得在分离出的润滑油L1中不混合来自混合液管43的混合液L0。主体123A构成为具有混合液L0能够分离为制冷剂蒸气G、润滑油L1、吸收液L2的三层那样的足够的内径、例如1英寸(大约2.5cm)的压力容器。
制冷剂管34贯通主体123A的上部延伸至主体123A内，具有以前端34A向上的方式弯曲为大致U字型的弯曲部34B。制冷剂管34 设置成前端34A的高度为主体123A中规定高度H。该高度H设定成超过为了维持压缩机11(图1)的润滑性所需要的润滑油的量，当从压缩机11流出润滑油时，成为在主体123A内中被分离而保持的润滑油L1的液面L1A的高度。因此，在润滑油L1低于高度H的情况下，制冷剂管34的前端34A位于比润滑油L1的液面L1A靠上方的位置，所以仅分离出的制冷剂蒸气G经由制冷剂管34被供给到压缩式热泵回路10(图1)。另一方面，在润滑油L1在高度H以上的情况下，制冷剂管34的前端34A位于润滑油l1内，所以分离出的制冷剂蒸气G和润滑油L1经由制冷剂管34被供给到压缩式热泵回路10。
像这样，通过仅在制冷剂管34的前端部设置弯曲部34B，就能够将润滑油L1和制冷剂蒸气G供给到压缩式热泵回路10，所以例如不需要设置与制冷剂蒸气G一起而仅将润滑油L1供给到压缩式热泵回路10的机构，所以能够简化结构。另外，能够根据在主体123A内被分离而保持的润滑油L1的液面L1A的高度，有选择地仅将制冷剂蒸气G、或者润滑油L1和制冷剂蒸气G供给到压缩式热泵回路10，所以与总是将润滑油l1供给到压缩式热泵回路10的情况相比，能够抑制输送制冷剂蒸气G时的损失。
而且，润滑油L1和制冷剂蒸气G被分离后的吸收液L2经由稀吸收液管42被供给到吸收器22。像这样，利用分离器123将润滑油L1和吸收液L2分离，所以也不会降低吸收液的热交换效率。
此外，在本实施方式中，以整流部件25的上表面25A为基准从该上表面25A起的高度作为前端34A的高度H，但是基准不限于此。
如以上说明的那样，根据本实施方式，在再生器21的出口具有从吸收式热泵回路20的吸收液分离压缩机11的润滑油和制冷剂的分离器123，使由该分离器123分离出的压缩机11的润滑油和制冷剂在压缩式热泵回路10内循环。根据该结构，即使压缩机11的润滑油流出到回路中，能够将从吸收液分离出的润滑油供给到压缩式热泵回路10，所以能够维持压缩机11的润滑性。
另外，根据本实施方式，构成为将由分离器123分离出的压缩机11的润滑油和制冷剂供给到压缩式热泵回路10的压缩机11的吸入口11A。根据该结构，即使压缩机11的润滑油流出到回路中，也能够可 靠地将从吸收液分离出的润滑油供给到压缩机11，所以能够可靠地维持压缩机11的润滑性。
另外，根据本实施方式，分离器123具有从再生器21流入包括润滑油、制冷剂蒸气和吸收液的混合液的主体123A，在主体123A内设置有分离吸收液和润滑油的整流部件25，将混合液分离为制冷剂蒸气、润滑油、吸收液的三层。因此，能够通过简单的结构将混合液分离为吸收液、润滑油和制冷剂蒸气的三层，所以能够将分离出的润滑油和制冷剂可靠地供给到压缩式热泵回路10。
另外，根据本实施方式，主体123A在上下方向中间部123A1与从再生器21供给混合液的混合液管43连接，整流部件25配置在比主体123A和混合液管43的连接部分123B靠上方的位置。根据该结构，能够抑制在分离出的润滑油中混有来自混合液管43的混合液。
在上述结构中，在主体123A中，上部123A3与将制冷剂供给到压缩式热泵回路10的制冷剂管34连接，制冷剂管34延伸至主体123A内，具有以前端34A向上的方式弯曲为大致U字型的弯曲部34B。根据该结构，通过在制冷剂管34设置弯曲部34B的简单的结构，就能够将润滑油和制冷剂蒸气供给到压缩式热泵回路10。
但是，上述实施方式是本发明的一个方式，在不脱离本发明的主旨的范围中能够适当变更，这自不待言。
例如将由再生器21再生而得的制冷剂供给到压缩机11的吸入口11A，将压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20串联地配置，但是也可以将由再生器21再生而得的制冷剂供给到压缩机11的吸入侧，将压缩式热泵回路10和吸收式热泵回路20并联地配置。
在上述实施方式中，构成为在吸入侧制冷剂热回收器18在压缩式热泵回路10的制冷剂和吸收式热泵回路20的吸收液之间进行热交换的热交换器，但是不限于此。也可以例如使吸入侧制冷剂热回收器18构成为在压缩式热泵回路10的制冷剂和外部空气之间进行热交换的热交换器。另外，在本实施方式中，使浓吸收液旁通管44在吸收液热交换器24的下游侧分支，但是不限于此，例如也可以在循环泵P和吸收液热交换器24之间分支。
另外，上述实施方式中，设置有排出侧制冷剂热回收器19，但是 也可以省略排出侧制冷剂热回收器19。排出侧制冷剂热回收器19设置于设置有吸入侧制冷剂热回收器18的浓吸收液旁通管44，但是也可以设置于从浓吸收液管41分支的另外的浓吸收液旁通管。
另外，在上述实施方式中，仅以发动机2的废热为再生器21的热源，但是在发动机2的废热不充足的情况下，如图8所示，除了发动机2的废热之外，例如可以以比发动机2的废热更低温的其它热源3的热为再生器121的热源。
另外，在上述实施方式中，将循环泵P和反转泵R同轴地连接，以反转泵R的排量Vr相对于循环泵P的排量Vp满足下式(1)的方式设计有反转泵R，但是不限于此，也可以以循环泵P的排量Vp和反转泵R的排量Vr满足下式(1)的方式设设计循环泵P和/或反转泵R。
另外，例如如图9所示，可以将循环泵P和反转泵R同轴地连接，在反转泵R设置以满足式(1)的方式使排量Vr可变的可变机构4。由此，在图9的例中，通过循环泵P的吸收液的质量流量和通过反转泵R的吸收液的质量流量相等，所以能够防止制冷剂蒸气流入反转泵R。另外，能够将循环泵P和反转泵R同轴连接，所以循环泵P和反转泵R的组装作业简化。
此外，在图9的例中，将可变机构4设置在反转泵R，但可变机构4可以设置在循环泵P，也可以设置在循环泵P和反转泵R的两者。
并且，例如如图10所示，可以将循环泵P的轴(未图示)和反转泵R的轴(未图示)经由下式(2)成立那样的、使循环泵P和反转泵R的转速比(np/nr)可变的变速器5连接。更详细来说，通过循环泵侧轴C1连接循环泵P的轴和变速器5，通过反转泵侧轴C2连接反转泵R的轴和变速器5。
Vp×np×ρp×xp＝Vr×nr×ρr×xr+mcomp…(2)
由此，在图10的例中，通过循环泵P的吸收液的质量流量和通过反转泵R的吸收液的质量流量相等，所以能够防止制冷剂蒸气流入反转泵R。另外，如图6的例所式不需要使循环泵P和/或反转泵R与式(1)匹配地设计或者如图9的例的方式将可变机构4设计在循环泵P和/或反转泵R，所以能够使循环泵P和反转泵R的结构简化。
另外，在图9和图10的例中，例如图11所示，也可以在气液分 离器23(或者分离器123)设置有检测吸收液的液体的液位传感器S，控制循环泵P和反转泵R的质量流量比(循环泵P的质量流量/反转泵R的质量流量)，使得将液位传感器S所检测的吸收液的液位保持于规定的位置。更详细来说，当气液分离器23(或者分离器123)的液位下降时，进行控制使得增大质量流量比，当气液分离器23(或者分离器123)的液位上升时，进行控制使得减小质量流量比。由此，能够防止制冷剂蒸气流入反转泵R。
此外，图9的例中，为了增大质量流量比，而增大循环泵P的排量，或者，减小反转泵R的排量或者进行这两者。另一方面，为了减小质量流量比，而减小循环泵P的排量或者增大反转泵R的排量或者进行这两者。
在图10的例中，要增大质量流量比就增大循环泵P和反转泵R的转速比(np/nr)，另一方面，要减小质量流量比就减小转速比。
另外，反转泵R可以省略。
另外，在上述实施方式中，通过在旁通管35设置旁通阀16来控制发动机2的启动时的向吸收式热泵回路20的制冷剂供给量，但是不限于此。例如也可以在延伸至吸收式热泵回路20的制冷剂管34设置旁通阀。另外，旁通阀16可以不是流量控制阀而是开闭阀。并且，例如可以如图12所示，在制冷剂管33，34和旁通管35的分支点设置三通阀216。此外，在图12所示的废热利用热泵系统200中，省略制冷剂热交换器17、吸入侧制冷剂热回收器18和排出侧制冷剂热回收器19。
另外，在上述第2实施方式中，制冷剂管34延伸至主体123A内，具有以前端34A向上的方式弯曲为大致U字型的弯曲部34B，但是不限于此。例如如图13所示，也可以将制冷剂管334仅与主体123A的上部123A3连接，将前端334A配置在主体123A内的上部，将分离出的润滑油L1供给到压缩式热泵回路10、例如压缩机11的吸入口11A(图1)的润滑油供给机构301。该润滑油供给机构301例如将润滑油管302连接到高度H的位置，在润滑油管302设置输送润滑油L1的泵303。在图13的例子中，在压缩机11的润滑油流出至回路中的情况下，能够将从吸收液L2分离出的润滑油供给到压缩式热泵回路10，所以能 够维持压缩机11的润滑性。
附图标记说明
1、200废热利用热泵系统(热机驱动式蒸气压缩式热泵系统)
2 发动机(动力机、热机)
4 可变机构
5 变速器
10 压缩式热泵回路
11 压缩机
11A 吸入口
16 旁通阀
18 吸入侧制冷剂热回收器
19 排出侧制冷剂热回收器
20 吸收式热泵回路
21 再生器
22 吸收器
25 整流部件(分离机构)
34 制冷剂管
34A 前端
34B 弯曲部
35 旁通管
41 浓吸收液管(送出配管)
42 稀吸收液管(返回配管)
44 浓吸收液旁通管(分支管)
60 控制装置(废热温度控制机构、热容量控制机构)
62 温度传感器
70 吸收液供给装置(吸收液供给机构)
123 分离器
123A 主体
123B 连接部分
C 旋转轴
P 循环泵
R 反转泵

Claims (11)

1.一种废热利用热泵系统，其特征在于，包括：
将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和
将所述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，
使在所述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在所述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用所述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在所述压缩式热泵回路内循环，
所述吸收式热泵回路在从再生器至吸收器的吸收液的返回配管设置有反转泵，能够利用吸收液的循环泵回收该反转泵的旋转能，
所述循环泵和所述反转泵具有共同的旋转轴，
所述反转泵的排量Vr相对于循环泵的排量Vp满足下式，
Vp×n×ρp×xp＝Vr×n×ρr×xr+mcomp
其中，n为旋转轴的转速，ρp为通过循环泵的吸收液的密度，xp为通过循环泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，ρr为通过反转泵的吸收液的密度，xr为通过反转泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，mcomp为压缩式热泵回路的制冷剂循环量。
2.一种废热利用热泵系统，其特征在于，包括：
将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和
将所述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，
使在所述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在所述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用所述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在所述压缩式热泵回路内循环，
所述吸收式热泵回路在从再生器至吸收器的吸收液的返回配管设置有反转泵，能够利用吸收液的循环泵回收该反转泵的旋转能，
所述循环泵和所述反转泵具有共同的旋转轴，
所述循环泵和/或所述反转泵具有使自身的排量可变的可变机构，所述可变机构以满足下式的方式使作为对象的泵的排量可变，
Vp×n×ρp×xp＝Vr×n×ρr×xr+mcomp
其中，Vp为循环泵的排量，n为旋转轴的转速，ρp为通过循环泵的吸收液的密度，xp为通过循环泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，Vr为反转泵的排量，ρr为通过反转泵的吸收液的密度，xr为通过反转泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，mcomp为压缩式热泵回路的制冷剂循环量。
3.一种废热利用热泵系统，其特征在于，包括：
将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和
将所述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，
使在所述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在所述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用所述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在所述压缩式热泵回路内循环，
所述吸收式热泵回路在从再生器至吸收器的吸收液的返回配管设置有反转泵，能够利用吸收液的循环泵回收该反转泵的旋转能，
所述循环泵和所述反转泵具有共同的旋转轴，
所述反转泵经由满足下式条件的、使所述循环泵和所述反转泵的转速比(np/nr)可变的变速器与所述循环泵连接，
Vp×np×ρp×xp＝Vr×nr×ρr×xr+mcomp
其中，Vp为循环泵的排量，np为循环泵的转速，ρp为通过循环泵的吸收液的密度，xp为通过循环泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，Vr为反转泵的排量，nr为反转泵的转速，ρr为通过反转泵的吸收液的密度，xr为通过反转泵的吸收液中的制冷剂的质量浓度，mcomp为压缩式热泵回路的制冷剂循环量。
4.一种废热利用热泵系统，其特征在于，包括：
将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和
将所述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，
使在所述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在所述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用所述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在所述压缩式热泵回路内循环，
设置有在供给到所述压缩机的制冷剂和供给到所述再生器的吸收液之间进行热交换的吸入侧制冷剂热回收器。
5.如权利要求4所述的废热利用热泵系统，其特征在于：
包括从送出配管分支的分支管，所述送出配管用于送出从所述吸收器至所述再生器的吸收液，所述吸入侧制冷剂热回收器设置于所述分支管。
6.如权利要求4或5所述的废热利用热泵系统，其特征在于：
设置有在从所述压缩机排出的制冷剂和供给到所述再生器的吸收液之间进行热交换的排出侧制冷剂热回收器。
7.一种废热利用热泵系统，其特征在于，包括：
将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和
将所述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源的吸收式热泵回路，
使在所述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在所述吸收式热泵回路的吸收器中循环，并且，
在所述再生器的出口设置有从所述吸收式热泵回路的吸收液分离所述压缩机的润滑油和所述制冷剂的分离器，
使由该分离器分离出的压缩机的润滑油和制冷剂在所述压缩式热泵回路内循环，
将由所述分离器分离出的压缩机的润滑油和制冷剂供给到所述压缩式热泵回路的压缩机的吸入口，
所述分离器包括从所述再生器流入包括润滑油、制冷剂蒸气和吸收液的混合液的主体，
在所述主体内设置有分离所述吸收液和所述润滑油的分离机构，所述混合液被分离为制冷剂蒸气、润滑油、吸收液三层。
8.如权利要求7所述的废热利用热泵系统，其特征在于：
在所述主体中，上下方向中间部与从所述再生器供给混合液的混合液管连接，
所述分离机构配置在比所述主体与所述混合液管的连接部分靠上方的位置。
9.如权利要求7或8所述的废热利用热泵系统，其特征在于：
在所述主体中，上部与将所述制冷剂供给到所述压缩式热泵回路的制冷剂管连接，
所述制冷剂管延伸到所述主体内，且具有弯曲部，该弯曲部以前端向上的方式弯曲为大致U字型。
10.一种热机驱动式蒸气压缩式热泵系统，其特征在于，包括：
将动力机的轴输出用作压缩制冷剂的压缩机的动力源的压缩式热泵回路；和
将所述动力机的废热用作加热吸收液的再生器的热源，之后返回所述动力机的吸收式热泵回路，
使在所述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂在所述吸收式热泵回路的吸收器中循环，在利用所述再生器进行的再生后将制冷剂分离，使该制冷剂在所述压缩式热泵回路内循环，
将由所述吸收式热泵回路的再生器再生而得的制冷剂供给到所述压缩式热泵回路的压缩机的吸入口，
所述热机驱动式蒸气压缩式热泵系统包括：
检测供给到所述再生器的废热的温度的温度传感器；和
废热温度控制机构，其控制吸收液的循环泵，以使得所述温度传感器检测出的废热的温度保持为规定温度，
设置有对所述吸收式热泵回路进行旁通、将在所述压缩式热泵回路中蒸发的制冷剂供给到所述压缩机的吸入口的旁通管，在该旁通管设置有控制制冷剂量的旁通阀，
所述废热温度控制机构基于所述温度传感器检测出的废热的温度控制所述旁通阀。
11.如权利要求10所述的热机驱动式蒸气压缩式热泵系统，其特征在于：
包括控制从所述压缩式热泵回路的利用侧热交换器对热负载供冷或供热的热容量的热容量控制机构，
所述热容量控制机构使所述动力机的动力源的输入变化减小如下所述的量，该量为与所述吸收式热泵回路相对于所述热机驱动式蒸气压缩式热泵系统的总能力的能力贡献比率相应的量。
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