JP6089721B2 - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸収式ヒートポンプ装置に関する。

従来、冷媒が蒸発したときの冷媒蒸気を多量に吸収可能な吸収液を用いるとともに、冷媒の気化熱および冷媒の凝縮熱を利用して冷暖房空調を行う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）。

上記特許文献１には、再生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を備えた吸収式冷温水機（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に記載の吸収式冷温水機では、吸収器の内部において、各々が直管からなる伝熱管群が所定間隔を隔てて固定的に配置されるとともに、各伝熱管の上方に液溜まり部を有する液散布装置が配置されている。そして、液散布装置から伝熱管の表面（外表面）に滴下された吸収液に、蒸発器から供給された冷媒蒸気が吸収されて吸収液が希釈される。この際、伝熱管の表面を滴り落ちる吸収液は、伝熱管の内部を流通する冷却水により冷却されて冷媒蒸気が吸収液に吸収される際の吸収熱が奪われる。これにより、伝熱管の表面で冷やされた吸収液への冷媒蒸気のさらなる吸収が促進されるように構成されている。

特開２０００−１７９９８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された吸収式冷温水機（吸収式ヒートポンプ装置）を構成する吸収器においては、固定的に配置された伝熱管群に対して上方の液散布装置から単に吸収液が滴下されるのみであるため、伝熱管群の冷却性能（吸収液の冷却性能）にはある程度限界があり、冷媒蒸気を吸収液に吸収させる反応容器としての性能にも大幅な向上は見込めないという不都合がある。このため、吸収器の性能向上を図るためには、吸収液の冷却を担う伝熱管の長さや本数を増やすなどして吸収器全体をより大型化する必要があり、その結果、吸収式ヒートポンプ装置が大型化するという問題点がある。

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、装置が大型化するのを抑制しつつ吸収器の性能向上を図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。

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、吸収液により冷媒蒸気を吸収する吸収式ヒートポンプ装置であって、吸収液が貯留される液溜まり部を有する吸収器と、吸収器の液溜まり部に一部が浸漬しながら回転可能なように支持されたヒートパイプと、ヒートパイプを回転させる回転駆動部とを備え、ヒートパイプは、複数のヒートパイプが束ねられた構造を有しており、複数のヒートパイプの液溜まり部に浸漬される側の部分は、ヒートパイプの回転中心線まわりに半径方向外側に向かって延びるように曲げられているとともに、複数のヒートパイプの少なくとも最外周部が液溜まり部に浸漬されるように構成されている。

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、吸収器の液溜まり部に一部が浸漬しながら回転可能なように支持されたヒートパイプと、ヒートパイプを回転させる回転駆動部とを備えることによって、液溜まり部に浸漬されたヒートパイプの一部が回転とともにヒートパイプの外表面に吸収反応前の吸収液を付着させた状態で液溜まり部外の冷媒蒸気の雰囲気中に露出させることができるので、ヒートパイプの露出された外表面に付着した吸収反応前の吸収液を、ヒートパイプの冷却作用により冷却することができる。これにより、冷却された吸収反応前の吸収液により効率よく冷媒蒸気を吸収させることができるので、吸収器の性能を向上させることができる。また、回転とともにヒートパイプの一部が再び液溜まり部に浸漬されることによって、吸収反応済の吸収液が液溜まり部に戻されるとともにヒートパイプの外表面には吸収反応前の吸収液が新たに付着した状態で液溜まり部から露出されて新たに付着した吸収液に対するヒートパイプによる冷却と冷却された吸収液による冷媒蒸気の効率的な吸収とが行われる。このように、ヒートパイプの冷却作用を利用して吸収液の冷却（冷媒蒸気の吸収液への吸収反応に伴う吸収熱の熱輸送）を行う際に、ヒートパイプを回転させながら吸収反応前の吸収液の伝熱面（ヒートパイプの外表面）への供給動作と、吸収反応済の吸収液の伝熱面からの除去動作とを連続的に繰り返すことができるので、固定的に配置された伝熱管群に対して吸収液が単に滴下されるような構成とは異なり、単位時間当たりの冷媒蒸気の吸収液への吸収量を増加させ、かつ、吸収熱の除去量を増加させて吸収器の性能を向上させることができる。また、ヒートパイプを用いるとともに、ヒートパイプの一部を液溜まり部に浸漬しながら回転させる回転駆動部を設けるだけで、吸収器の性能を向上させることができるので、固定的に配置された伝熱管群をより多く配置して吸収器の性能を向上させる場合と異なり、吸収器の外形サイズが大型化するのを抑制することができる。これらの結果、吸収式ヒートポンプ装置が大型化するのを抑制しつつ吸収器の性能向上を図ることができる。

また、上記一の局面による吸収式ヒートポンプ装置では、吸収器の液溜まり部に一部が浸漬しながら回転可能なように支持されたヒートパイプと、ヒートパイプを回転させる回転駆動部とを備えることによって、液溜まり部の吸収液は、液溜まり部に一部が浸漬しながら回転されるヒートパイプによって液溜まり部中においても冷却される。この際、ヒートパイプの回転に伴い液溜まり部中の吸収液とヒートパイプの外表面との間に強制対流熱伝達を生じさせることができるので、吸収液はより効率よく冷却される。これにより、液溜まり部において効率よく冷却された吸収液がヒートパイプの外表面に付着したまま雰囲気中へ露出してさらに冷却されるので、その分、雰囲気中の冷媒蒸気の吸収液への吸収量をさらに増加させることができる。これにより、吸収器の吸収性能をより増加させることができる。また、液溜まり部中および液溜まり部外の吸収液の温度を安定して低温に維持することができるので、略真空状態となる吸収器内の圧力を容易に維持することができる。
また、ヒートパイプは、複数のヒートパイプが束ねられた構造を有しており、複数のヒートパイプの液溜まり部に浸漬される側の部分は、ヒートパイプの回転中心線まわりに半径方向外側に向かって延びるように曲げられているとともに、複数のヒートパイプの少なくとも最外周部が液溜まり部に浸漬されるように構成されている。これにより、複数のヒートパイプが束ねられた状態で回転される際の各々のヒートパイプ内においては、封入された作動液（低温部で冷却されて凝縮液となった作動液）をヒートパイプの回転によって生じる遠心力を利用してヒートパイプが曲げられた先端の最も遠心力の大きい最外周部（高温部）へと速やかに還流（移動）させることができる。また、ヒートパイプの最外周部は回転中心線に対する回転半径が最も大きくなるので周速度（液溜まり部中の移動速度）も最大となり吸収液との間の熱伝達率を増加させることができる。したがって、ヒートパイプの少なくとも最外周部における外表面に付着した吸収液と、ヒートパイプ内の最外周部に速やかに還流された低温の作動液との熱交換がより効率よく行われて吸収液が即座に冷却されるとともに、冷媒蒸気が吸収液に吸収される際の吸収熱を作動液に即座に伝達することができる。これにより、ヒートパイプ内において、少なくとも最外周部で吸収熱を受け取った作動液が即座に蒸発しガス状態となって低温部に移動されるとともに低温部で冷却され液状態に戻された作動液が再び速やかに最外周部（吸収器内部）へと還流される。上記構成においては、回転されるヒートパイプ毎にこの熱輸送動作を順次繰り返すことができるので、複数本が束ねられたヒートパイプを用いた場合の熱輸送効率を向上させることができる。

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、液溜まり部と隔離するように設置され、ヒートパイプを冷却する冷却部をさらに備える。このように構成すれば、加熱側（高温部）となる吸収器内部においてヒートパイプ内の作動液（蒸発ガス）に伝達された吸収熱を、ヒートパイプを介して液溜まり部と隔離するように設置された冷却側（低温部）となる冷却部に容易に輸送することができる。そして、冷却部においては蒸発ガスにより輸送された熱（吸収熱）が蒸発ガスの冷却によってヒートパイプから容易に除去されるとともに、冷却された後の作動液をヒートパイプを介して再び吸収器へと戻すことができる。このように、ヒートパイプを冷却する冷却部を設けることによって、吸収器内部のヒートパイプの部分を介して吸収液の冷却（吸収熱の除去）を継続的に行うとともに輸送された熱を冷却部において外部に放熱（排熱）させるような熱輸送サイクルを容易に成立（駆動）させることができる。

上記ヒートパイプを冷却する冷却部を備える構成において、好ましくは、複数のヒートパイプを束ねるように保持する保持部材をさらに備え、保持部材の回転中心線に沿った方向の一方側には、ヒートパイプの液溜まり部に浸漬される側の部分が配置されているとともに、保持部材の回転中心線に沿った方向の他方側には、ヒートパイプの冷却部により冷却される側の部分が配置されている。このように構成すれば、保持部材により、各々のヒートパイプを、吸収器内部において吸収液を冷却するとともに冷媒蒸気の吸収液への吸収熱を奪うための吸熱部分（ヒートパイプにおける吸収液の冷却部分）と、吸収器外部に配置された冷却部において吸熱部分（ヒートパイプにおける吸収液の冷却部分）から輸送された熱（吸収熱）を放熱させる放熱部分（ヒートパイプにおける吸収器外部の冷却部分）とに容易に区分けすることができる。したがって、ヒートパイプの液溜まり部に浸漬される側の吸熱部分を介して吸収液の冷却と吸収熱の除去とを継続的に行うとともに輸送された熱（吸収熱）を冷却部により冷却される側のヒートパイプの放熱部分を介して放熱させる熱輸送サイクルを確実に駆動させることができる。

上記保持部材を備える構成において、好ましくは、保持部材の一方側の液溜まり部と保持部材の他方側の冷却部との間をシールする第１シール部材をさらに備える。このように構成すれば、第１シール部材により、液溜まり部を有する吸収器内部を、冷却部が配置された吸収器外部から確実に遮断することができる。すなわち、吸収器内部においては圧力を略真空状態に維持して冷媒蒸気を吸収液に吸収させるので、第１シール部材により、吸収器内部の気密性（略真空状態）を確実に維持することができる。

上記保持部材を備える構成において、好ましくは、一方端側が複数のヒートパイプとともに保持部材に保持され、他方端側が回転駆動部に接続される回転軸をさらに備える。このように構成すれば、回転軸を介して回転駆動部の駆動力を保持部材に容易に伝達して保持部材を回転させることができる。また、保持部材が回転駆動部に接続された回転軸を介して回転されるので、保持部材により保持される複数のヒートパイプを安定的に回転させることができる。

上記回転軸を備える構成において、好ましくは、保持部材を回転可能に支持する第１軸受と、回転軸を回転可能に支持する第２軸受とをさらに備える。このように構成すれば、保持部材および回転軸をそれぞれ第１軸受および第２軸受を用いて回転中心線まわりに回転軸の芯ずれやがたつきなどを起こすことなくより安定的に回転させることができるので、より安定的に複数のヒートパイプを回転させることができる。

上記回転軸を備える構成において、好ましくは、回転駆動部と液溜まり部との間をシールする第２シール部材をさらに備える。このように構成すれば、第２シール部材により、液溜まり部を有する吸収器内部を回転駆動部が配置された吸収器外部から確実に遮断することができる。すなわち、吸収器内部においては圧力を略真空状態に維持して冷媒蒸気を吸収液に吸収させるので、第２シール部材により、吸収器内部の気密性（略真空状態）を確実に維持することができる。

上記回転軸を備える構成において、好ましくは、回転駆動部による駆動力を利用して駆動され、液溜まり部の吸収液を汲み上げてヒートパイプの液溜まり部から露出している部分に供給するためのポンプをさらに備える。このように構成すれば、ヒートパイプの液溜まり部に浸漬された一部が液溜まり部から液溜まり部外の冷媒蒸気の雰囲気中に露出（離脱）する際に、粘性などによって吸収液を自然にヒートパイプの外表面に付着させることのみならず、ポンプにより汲み上げられた液溜まり部の吸収液をヒートパイプの外表面に強制的に供給して付着させることができる。これにより、より多くの量の吸収液をヒートパイプの外表面を介して冷却することができるので、吸収器の吸収性能をより効果的に向上させることができる。

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、回転駆動部による駆動力を利用して回転駆動され、ヒートパイプの外表面から吸収反応済の吸収液を除去して液溜まり部の吸収反応前の吸収液を塗布するブラシ部材をさらに備える。このように構成すれば、ブラシ部材による吸収液の塗布時に、ブラシ部材を利用して既に吸収反応済（熱交換済み）の吸収液を強制的に除去してヒートパイプの外表面（伝熱面）を更新しながら、新たな吸収反応前の吸収液をその更新されたヒートパイプの外表面に確実に塗布することができる。これにより、ヒートパイプの外表面を介して定常的に吸収反応前の吸収液を冷却することができるので、ヒートパイプが有する熱輸送効率を低下させることなくヒートパイプの熱輸送動作を機能させることができる。

なお、本出願では、上記一の局面による吸収式ヒートポンプ装置とは別に、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、本出願の他の構成による吸収式ヒートポンプ装置は、吸収液により冷媒蒸気を吸収する吸収式ヒートポンプ装置であって、吸収液が貯留される液溜まり部を有する吸収器と、吸収器の液溜まり部に一部が浸漬しながら回転可能なように支持されたヒートパイプと、ヒートパイプを冷却する冷却部とを備える。このように構成すれば、液溜まり部に浸漬されたヒートパイプの一部が回転とともにヒートパイプの外表面に吸収反応前の吸収液を付着させた状態で液溜まり部外の冷媒蒸気の雰囲気中に露出させることができるので、ヒートパイプの露出された外表面に付着した吸収反応前の吸収液を、ヒートパイプの冷却作用により冷却することができる。これにより、冷却された吸収反応前の吸収液により効率よく冷媒蒸気を吸収させることができるので、吸収器の性能を向上させることができる。また、回転とともにヒートパイプの一部が再び液溜まり部に浸漬されることによって、吸収反応済の吸収液が液溜まり部に戻されるのとともにヒートパイプの外表面には吸収反応前の吸収液が新たに付着した状態で液溜まり部から露出されて新たに付着した吸収液に対するヒートパイプによる冷却と冷却された吸収液による冷媒蒸気の効率的な吸収とが行われる。このように、ヒートパイプの冷却作用を利用して吸収液の冷却（冷媒蒸気の吸収液への吸収とともに発生する吸収熱の熱輸送）を行う際に、ヒートパイプを回転させながら吸収反応前の吸収液の伝熱面（ヒートパイプの外表面）への供給動作と、吸収反応済の吸収液の伝熱面からの除去動作とを連続的に繰り返すことができるので、固定的に配置された伝熱管群に対して吸収液が単に滴下されるような構成とは異なり、単位時間当たりの冷媒蒸気の吸収液への吸収量を増加させ、かつ、吸収熱の除去量を増加させて吸収器の性能を向上させることができる。また、ヒートパイプを用いるとともに、ヒートパイプの一部を液溜まり部に浸漬しながら回転させる回転駆動部を設けるだけで、吸収器の性能を向上させることができるので、固定的に配置された伝熱管群をより多く配置して吸収器の性能を向上させる場合と異なり、吸収器の外形サイズが大型化するのを抑制することができる。これらの結果、吸収式ヒートポンプ装置が大型化するのを抑制しつつ吸収器の性能向上を図ることができる。

また、ヒートパイプを冷却する冷却部を備えることによって、液溜まり部の吸収液は、液溜まり部に一部が浸漬しながら回転されるヒートパイプによって液溜まり部中においても冷却される。この際、ヒートパイプの回転に伴い液溜まり部中の吸収液とヒートパイプの外表面との間に強制対流熱伝達を生じさせることができるので、吸収液はより効率よく冷却される。これにより、液溜まり部において効率よく冷却された吸収液がヒートパイプの外表面に付着したまま雰囲気中へ露出してさらに冷却されるので、その分、雰囲気中の冷媒蒸気の吸収液への吸収量をさらに増加させることができる。これにより、吸収器の吸収性能をより増加させることができる。また、液溜まり部中および液溜まり部外の吸収液の温度を安定して低温に維持することができるので、略真空状態となる吸収器内の圧力を容易に維持することができる。また、加熱側（高温部）となる吸収器内部においてヒートパイプ内の作動液（蒸発ガス）に伝達された吸収熱を、ヒートパイプを介して液溜まり部と隔離するように設置された冷却側（低温部）となる冷却部に容易に輸送することができる。そして、冷却部においては蒸発ガスにより輸送された熱（吸収熱）が蒸発ガスの冷却によってヒートパイプから容易に除去されるとともに、冷却された後の作動液をヒートパイプを介して再び吸収器へと戻すことができる。このように、ヒートパイプを冷却する冷却部を設けることによって、吸収器内部のヒートパイプの部分を介して吸収液の冷却（吸収熱の除去）を継続的に行うとともに輸送された熱を冷却部において外部に放熱（排熱）させるような熱輸送サイクルを容易に成立（駆動）させることができる。

本発明によれば、上記のように、吸収式ヒートポンプ装置が大型化するのを抑制しつつ吸収器の性能向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態によ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。 本発明の第１実施形態による吸収式ヒートポンプ装置における吸収器の構造を示した図である。 図２に示した吸収器において、熱輸送部を回転させる回転軸の延びる方向から見た場合の反応室内における熱輸送部の構成を示した図である。 本発明の第１実施形態による吸収式ヒートポンプ装置における吸収器において、ヒートパイプにおける熱輸送動作を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態による吸収式ヒートポンプ装置における吸収器の構造を示した図である。 図５に示した吸収器において、熱輸送部を回転させる回転軸の延びる方向から見た場合の反応室内における熱輸送部の構成を示した図である。 本発明の第３実施形態による吸収式ヒートポンプ装置における吸収器の構造を示した図である。 本発明の第４実施形態による吸収式ヒートポンプ装置における吸収器の構造を示した図である。 本発明の第５実施形態による吸収式ヒートポンプ装置における吸収器の構造を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１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。第１実施形態による吸収式ヒートポンプ装置１００では、冷媒として水が用いられるとともに、吸収液として臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液が用いられる。また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、エンジン（内燃機関）１１０を備えた乗用車、バスおよびトラックなどの車輌に搭載され、車内の空調システムに適用されるように構成されている。

第１実施形態による吸収式ヒートポンプ装置１００は、図１に示すように、再生器１０（図１の２点鎖線枠内の部分）と、凝縮器２０と、蒸発器３０と、吸収器４０とを備えている。また、再生器１０は、吸収液を加熱する加熱部１１と、加熱された吸収液から冷媒蒸気（高温水蒸気）を分離する気液分離部１２とを含んでいる。

再生器１０における加熱部１１は、プレート式熱交換器であり、エンジン１１０の排気ガスの熱を用いて吸収液を加熱する役割を有している。ここで、吸収液は、通常、ＬｉＢｒ濃液が冷媒（水）により希釈された状態で加熱部１１を流通する。気液分離部１２は、加熱部１１により加熱された吸収液から冷媒蒸気（高温水蒸気）を分離する機能を有している。また、凝縮器２０は、冷房運転時に、気液分離部１２で分離された冷媒蒸気を凝縮（液化）させる役割を有している。また、蒸発器３０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）させる役割を有している。また、吸収器４０は、濃液状態で供給された吸収液に蒸発器３０で気化した冷媒蒸気（低温水蒸気）を吸収させる役割を有している。なお、ＬｉＢｒ濃液は、本発明の「吸収液」の一例である。

また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、図１に示すように、吸収液循環管路６１ａおよび６１ｂからなる循環通路部６１と、冷媒蒸気移送管路６２ａ、６２ｂおよび６３と、冷媒移送管路６４と、吸収液移送管路６５および６６と、冷媒供給管路６７および６８とを備えている。ここで、循環通路部６１は、吸収液を吸収器４０に流通させることなく吸収液を加熱部１１と気液分離部１２との間で矢印Ｐ方向に沿って循環させる役割を有する。吸収液循環管路６１ａには、冷媒蒸気分離後の気液分離部１２に貯留された吸収液（濃液）を循環通路部６１内で循環させるポンプ８１が設けられている。また、吸収液循環管路６１ａから吸収器４０側へ分岐する吸収液移送管路６５には、循環通路部６１を循環する吸収液が吸収器４０側に流入するのを所定の運転制御に基づいて遮断する弁７１が設けられている。

吸収液移送管路６６には、吸収器４０において冷媒蒸気が吸収された状態で貯留される吸収液（ＬｉＢｒ水溶液）を循環通路部６１に供給するポンプ８２と、この吸収液が循環通路部６１に流入するのを所定の運転制御に基づいて遮断する弁７２とが設けられている。冷媒供給管路６７は、暖房運転時に蒸発器３０に貯留された冷媒（凝縮水）を直接的に循環通路部６１に供給するために設けられている。また、冷媒供給管路６７には、蒸発器３０に貯留された冷媒（凝縮水）を循環通路部６１に供給するポンプ８３と弁７３とが設けられている。弁７３は、冷房運転時にポンプ８３が停止される際に閉じられることによって、循環通路部６１を循環する吸収液が冷媒供給管路６７を逆流して蒸発器３０に流入（混入）するのを遮断する役割を有する。

したがって、吸収式ヒートポンプ装置１００では、冷房運転開始直後に、弁７１および弁７２を閉じた状態でポンプ８１が始動されることにより、吸収液を循環通路部６１のみを循環させて加熱部１１を用いて迅速に昇温させる。そして、気液分離部１２で分離された冷媒蒸気（高温水蒸気）が所定温度に達したところで弁７１および弁７２が開かれるとともにポンプ８２が始動される。これにより、昇温された吸収液の一部（気液分離部１２に貯留されたＬｉＢｒ濃液）が、吸収液移送管路６５および６６にも矢印Ｑ方向に流通されて、通常の冷房サイクルが形成されるように構成されている。なお、暖房運転時には、運転期間中、弁７１および弁７２は常に閉じられており吸収器４０は使用されない。一方、暖房運転開始直後に循環通路部６１を循環させた吸収液の昇温動作は行われて、気液分離部１２で分離された冷媒蒸気（高温水蒸気）が蒸発器３０（この場合は凝縮器）に流入される。

冷媒蒸気移送管路６２ｂは、気液分離部１２で分離された冷媒蒸気を直接的に蒸発器３０に流入させるために設けられている。具体的には、冷媒蒸気移送管路６２ｂは、冷媒蒸気移送管路６２ａから分岐した後、蒸発器３０および吸収器４０を接続する冷媒蒸気移送管路６３に接続されている。なお、冷媒蒸気移送管路６３に対する冷媒蒸気移送管路６２ｂの合流部分には、蒸発器３０と吸収器４０とを結ぶ第１流路と、気液分離部１２と蒸発器３０とを結ぶ第２流路とを切り換え可能な三方弁７４が設けられている。これにより、三方弁７４を第１流路側（冷房運転用）に切り換えた際には、蒸発器３０の冷媒（凝縮水）が蒸発（気化）して生成された冷媒蒸気（低温水蒸気）を吸収器４０に供給する冷媒蒸気移送管路６３の経路が開かれる。また、三方弁７４を第２流路側（暖房運転用）に切り換えた際には、気液分離部１２で分離された冷媒蒸気（高温水蒸気）を蒸発器３０（この場合は凝縮器）に直接的に流入させる冷媒蒸気移送管路６２ｂの経路が開かれる。また、冷媒蒸気移送管路６２ａには、弁７５が設けられている。弁７５は、暖房運転時に、気液分離部１２により分離された冷媒蒸気が凝縮器２０に流入するのを遮断する役割を有する。

冷媒移送管路６４には、弁７６が設けられている。弁７６は、冷房運転時には開かれる一方、暖房運転時には閉じられる。これにより、暖房運転時に三方弁７４が気液分離部１２と蒸発器３０とを結ぶ第２流路（冷媒蒸気が冷媒蒸気移送管路６２ｂを流通する流路）側に切り換えられ、かつ、弁７５および弁７６が共に閉じられた場合、凝縮器２０がサイクルから切り離される。したがって、暖房運転時には、気液分離部１２で分離された冷媒蒸気（高温水蒸気）のほぼ全てが冷媒蒸気移送管路６２ｂから蒸発器３０に流入されるように構成されている。

冷媒供給管路６８は、凝縮器２０に貯留された冷媒（凝縮水）を直接的に吸収器４０に供給するために設けられている。また、冷媒供給管路６８には、弁７７が設けられており、弁７７が冷房運転後の装置停止時に開かれることにより、凝縮器２０の冷媒（水）の一部が吸収器４０に供給されて吸収器４０内に貯留される吸収液を含む全ての吸収液が希釈される。これにより、吸収式ヒートポンプ装置１００が停止している場合においても、循環通路部６１や吸収液移送管路６５および６６を含めた装置内各部に滞留する吸収液が結晶化するのが防止されている。

また、図１に示すように、吸収式ヒートポンプ装置１００は、冷房運転時にのみ駆動される冷却水回路部９０を備えている。冷却水回路部９０は、凝縮器２０における冷媒蒸気（高温水蒸気）の冷却と、吸収器４０における冷媒（低温水蒸気）の吸収液（ＬｉＢｒ水溶液）への吸収時に発生する吸収熱の冷却（除熱）とを行う機能を有する。詳細には、冷却水回路部９０は、不凍液からなる冷却水（クーラント）９１（図２参照）が流通する循環管路９２と、冷却水９１を循環させるためのポンプ９３と、凝縮器２０内部に配置され、冷媒蒸気と冷却水９１とを熱交換させて冷媒蒸気を冷却するための熱交換器９４と、吸収器４０内部に配置され、吸収熱が発生した吸収液と冷却水９１とを熱交換させて吸収液を冷却するための後述する熱輸送部４２と、冷却水９１を再循環可能に冷却するための冷却水冷却部９５とを含んでいる。冷却水冷却部９５では、熱交換器９５ａを流通する冷却水９１が送風機９５ｂにより送風された空気（外気）によって冷却される。

ここで、第１実施形態では、冷媒蒸気（低温水蒸気）を吸収液（ＬｉＢｒ水溶液）に吸収させるための吸収器４０は、以下のようにして構成されている。具体的には、図２に示すように、吸収器４０は、反応室４１ａおよび冷却室４１ｂを構成するハウジング部４１ｃと、反応室４１ａ側を密閉構造にするための蓋部４１ｄとを含む容器部４１を備えている。なお、冷却室４１ｂは、本発明の「冷却部」の一例である。

容器部４１は、ハウジング部４１ｃのＸ１側の端面に形成されたフランジ部４１ｅに図示しないボルトなどの締結部材を用いて蓋部４１ｄの外縁部（Ｘ２側）が接合されることにより、ハウジング部４１ｃ内に反応室４１ａが形成されるように構成されている。また、容器部４１は、ハウジング部４１ｃに蓋部４１ｄが取り付けられた状態で反応室４１ａの底部に吸収液（ＬｉＢｒ水溶液）が貯留される液溜まり部４１ｆを有している。

また、吸収器４０は、図２に示すように、上記した容器部４１と、ハウジング部４１ｃ内において中心線１５０（一点鎖線）まわりに回転可能に構成された熱輸送部４２と、回転軸４５を介して熱輸送部４２を矢印Ｒ方向に回転させる電動モータ４６とを備えている。ここで、熱輸送部４２は、複数（１２本：図３参照）のステンレス製のヒートパイプ４３が１つの保持部材４４により束ねられた構造を有しており、熱輸送部４２は、１２本のヒートパイプ４３および保持部材４４が一体となって中心線１５０まわりに回転される回転体として構成されている。なお、電動モータ４６は、本発明の「回転駆動部」の一例である。また、中心線１５０は、本発明の「回転中心線」の一例である。

ここで、図４に示される模式図を用いてヒートパイプ４３の動作原理を簡単に説明する。第１実施形態では、ヒートパイプ４３にウィック式のヒートパイプを適用している。すなわち、ヒートパイプ４３は、銅などの金属パイプ４３ｄの内壁に沿って金網状の毛細管構造を有するウィック（芯材）４３ｅが挿入されており、金属パイプ４３ｄの両端部４３ｆを封止した状態で内部を真空に排気した後、水、アルコールまたは代替フロン類などの作動液（冷媒）が適量封入されている。そして、ヒートパイプ４３の片側（たとえばＸ１側）を加熱するとともにもう片側（たとえばＸ２側）を冷却することによって、加熱側（高温部）で作動液が蒸発して蒸気が発生し、その蒸気が金属パイプ４３ｄ内を即座にＸ２方向に移動して冷却側（低温部）で凝縮（凝集）して液体に戻されて内壁のウィック４３ｅに吸収される。そして、ウィック４３ｅに吸収された作動液が毛細管現象によりウィック４３ｅを伝って加熱側（高温部）に還流される。このように、封止された金属パイプ４３ｄの両端に温度差を与えることによりヒートパイプ４３内で作動液が蒸発と凝縮とを繰り返しながら循環される。また、ヒートパイプ４３は、作動液の蒸発と凝縮に伴う潜熱移動により、高温部から低温部へ大量の熱を輸送することが可能に構成された熱輸送デバイスである。なお、後述するが、ヒートパイプ４３における加熱側（高温部）が吸収器４０における反応室４１ａ（図２参照）側に相当するとともに、冷却側（低温部）が吸収器４０における冷却室４１ｂ（図２参照）側に相当する。

また、図２に示すように、保持部材４４は、ステンレス製の部品からなり、保持部材４４は、外形形状が円柱形状に形成された外表面４４ａを有している。また、図３に示すように、保持部材４４は、軸方向（Ｘ方向）に沿って貫通する１２個の貫通孔４４ｂが中心線１５０まわりに等角度間隔（約３０度間隔）に形成されている。そして、個々のヒートパイプ４３が貫通孔４４ｂを貫通した状態で図示しないろう材などを用いて保持部材４４に固定されている。また、１２本のヒートパイプ４３は、後述する吸熱部分４３ａにおける一方側（Ｘ１側）の端部近傍において所定の剛性を有する金属製の支持部材４７に固定されている。したがって、１２本のヒートパイプ４３の各々のＸ１側の端部が支持部材４７により固定的に支持されることにより、個々のヒートパイプ４３がＸ１側の端部において回転時の遠心力などに起因して回転半径外側に変形しないように構成されている。

これにより、第１実施形態では、図２に示すように、個々のヒートパイプ４３は、保持部材４４を境として保持部材４４の端面４４ｃから一方側（Ｘ１側）に露出される吸熱部分４３ａと、保持部材４４の端面４４ｄから他方側（Ｘ２側）に露出される放熱部分４３ｂとに、外見上、区分けされている。なお、吸熱部分４３ａは、本発明の「液溜まり部に浸漬される側の部分」の一例である。また、放熱部分４３ｂは、本発明の「冷却部により冷却される側の部分」の一例である。

また、第１実施形態では、個々のヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａは、保持部材４４からＸ１側に露出し始めた部分から若干Ｘ１方向に離間した位置を起点として中心線１５０まわりに半径方向外側に向かって延びるように曲げられている。また、吸熱部分４３ａは、半径方向外側に曲げられた後は、中心線１５０に対して略一定の角度を有して中心線１５０から離間するように直線的に延びている。この場合、図３に示すように、個々のヒートパイプ４３においては、吸熱部分４３ａが保持部材４４（回転軸４５）を中心として放射線状に延びるように形成されている。したがって、熱輸送部４２がハウジング部４１ｃ内に保持された状態で１２本のヒートパイプ４３が一体となって矢印Ｒ方向に回転した場合、外形が略円錐台形状の回転体を形成する。これにより、ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａのＸ１側の端部（最外周部）が中心線１５０に対して最も回転半径が大きくなるので周速度および遠心力が最も大きくなる。また、ハウジング部４１ｃは、この略円錐台形状の回転体を所定の間隔（空間）を有して包み込むようにして内壁が形成されている。したがって、液溜まり部４１ｆは、ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａのＸ１側の端部に対応する領域が最も深く、ヒートパイプ４３が保持部材４４に向かって斜め上方向に延びるとともに液溜まり部４１ｆの深さが徐々に浅くなるように構成されている。

また、第１実施形態では、個々のヒートパイプ４３における吸熱部分４３ａとは反対側の放熱部分４３ｂは、保持部材４４からＸ２側に露出した後も半径方向には曲げられることなく中心線１５０に沿って所定距離をＸ２方向に直線的に延びている。したがって、冷却室４１ｂは、熱輸送部４２がハウジング部４１ｃ内に保持された状態で保持部材４４の端面４４ｄからＸ２側に露出したヒートパイプ４３の放熱部分４３ｂを所定の間隔（空間）を有して包み込むようにして底部を有する筒状に内壁が形成されている。また、冷却室４１ｂには、冷却水９１が流入する入口部４０ａと冷却水９１が流出する出口部４０ｂとが形成されている。そして、冷却室４１ｂ内に冷却水９１が流通されることにより、ヒートパイプ４３の放熱部分４３ｂは冷却水９１に常時接触した状態で冷却水９１により冷却されるように構成されている。

また、第１実施形態では、図２に示すように、保持部材４４は、円環状の玉軸受（転がり軸受）４８を介してハウジング部４１ｃ内において回転されるように構成されている。すなわち、玉軸受４８の外輪４８ａ（固定側）がハウジング部４１ｃにおける円筒状の内壁部分４１ｇに対して周状に嵌め込まれるとともに、保持部材４４は、外表面４４ａを玉軸受４８の内輪４８ｂ（回転側）に面接触させて玉軸受４８に嵌め込まれている。なお、玉軸受４８は、本発明の「第１軸受」の一例である。

また、図３に示すように、保持部材４４の中心には、回転軸４５の一方端側（Ｘ２側）がヒートパイプ４３とともに取り付けられている。そして、図２に示すように、回転軸４５は、円環状の玉軸受（転がり軸受）４９を介して中心線１５０まわりに回転されるように構成されている。すなわち、玉軸受４９の外輪４９ａ（固定側）が蓋部４１ｄにおけるボス部を構成する円筒状の内壁部分４１ｈに対して周状に嵌め込まれるとともに、回転軸４５は、外表面４５ａを玉軸受４９の内輪４９ｂ（回転側）に面接触させて玉軸受４９に嵌め込まれている。なお、玉軸受４９は、本発明の「第２軸受」の一例である。

また、電動モータ４６は、図示しないギアボックスとともに蓋部４１ｄの外側（Ｘ１側）の外表面に一体的に形成された固定部４１ｉに固定されている。そして、蓋部４１ｄをＸ１方向に貫通した回転軸４５の他方端部側（Ｘ１側）が、電動モータ４６側の駆動軸に接続されている。したがって、吸収器４０においては、電動モータ４６の駆動力が回転軸４５に伝達されるとともに保持部材４４に伝達されて、保持部材４４に固定された各々のヒートパイプ４３が、中心線１５０の延びる方向（図３における紙面垂直方向）から見て、保持部材４４とともに矢印Ｒ方向に所定の移動速度で円状に回転移動されるように構成されている。

また、第１実施形態では、吸収器４０は、保持部材４４が玉軸受４８を介してハウジング部４１ｃ内に回転可能に保持された状態で、保持部材４４の一方側（Ｘ１側）の液溜まり部４１ｆと保持部材４４の他方側（Ｘ２側）の冷却室４１ｂとの間を封止（シール）するシール部材５０を備えている。円環状のシール部材５０は、内壁部分４１ｇに対して周状に固着される一方、シール部材５０は、保持部材４４の外表面４４ａに対して周状に密着した状態で保持部材４４が摺動可能となるように構成されている。また、シール部材５０は、冷却室４１ｂを流通する冷却水９１が略真空状態（絶対圧力で１ｋＰａ以下の真空状態）に保たれた反応室４１ａ内へ漏洩するのを防止する役割を有している。なお、シール部材５０は、本発明の「第１シール部材」の一例である。

また、吸収器４０は、電動モータ４６と液溜まり部４１ｆとの間を封止（シール）するシール部材５１を備えている。円環状のシール部材５１は、内壁部分４１ｈに対して周状に固着される一方、シール部材５１は、回転軸４５の外表面４５ａに対して周状に密着した状態で回転軸４５が摺動可能となるように構成されている。また、シール部材５１は、反応室４１ａ内と容器部４１の外部とを遮断する目的で設けられており、外部の大気（空気）が略真空状態（絶対圧力で１ｋＰａ以下の真空状態）に保たれた反応室４１ａ内へ漏洩するのを防止する役割を有している。なお、シール部材５１は、本発明の「第２シール部材」の一例である。

また、図２に示すように、蓋部４１ｄには、入口部４０ｃが形成されている。そして、蒸発器３０（図１参照）で蒸発した冷媒蒸気が蒸発器３０と連通する冷媒移送管路６４（図１参照）を介して反応室４１ａ内に供給（吸引）されるように構成されている。また、ハウジング部４１ｃ内の傾斜する天井部（Ｚ１側）には、入口部４０ｄが形成されている。そして、吸収液（濃液）が気液分離部１２（図１参照）と連通する吸収液移送管路６５（図１参照）を介して反応室４１ａ内に供給（吸引）されるように構成されている。また、ハウジング部４１ｃ内における液溜まり部４１ｆの深さが最も浅くなる底部（Ｚ２側）近傍には、下方に開口する出口部４０ｅが形成されている。そして、反応室４１ａにおいて冷媒が吸収された吸収液（希液）が加熱部１１（図１参照）と連通する吸収液移送管路６６（図１参照）を介して加熱部１１に供給（送出）されるように構成されている。また、冷却室４１ｂの入口部４０ａおよび出口部４０ｂには、外部の循環管路９２（図１参照）が接続されている。

また、図３に示すように、吸収器４０は、金属製または樹脂製の支持部材１０１を介して車輌における所定の設置面（水平面）１０２上に固定されている。したがって、図２に示すように、容器部４１は、回転軸４５の延びるＸ方向を水平方向に合わせた状態で熱輸送部４２が回転軸４５とともに中心線１５０（水平軸方向）まわりに回転されるように構成されている。なお、図２においては、容器部４１の内部構造を図示するために、支持部材１０１および設置面１０２（図３参照）の図示を省略している。

吸収器４０が、上記のように構成されることによって、吸収器４０においては、図２に示すように、電動モータ４６によって回転される熱輸送部４２（１２本のヒートパイプ４３）を用いて、反応室４１ａ内が所定の温度に冷却されるように構成されている。より具体的には、反応室４１ａ内で発生する冷媒蒸気が吸収液に吸収される際に発生する吸収熱を、熱輸送部４２を用いて除去することが可能に構成されている。なお、反応室４１ａ内で除去された熱は熱輸送部４２を介して冷却室４１ｂへと輸送されて冷却水９１に放熱（排熱）されるように構成されている。また、これにより、反応室４１ａ内は、蒸発器３０（図１参照）で冷媒蒸気が気化（蒸発）する際の蒸発温度と略等しい温度に維持される。

すなわち、第１実施形態では、図３に示すように、吸収式ヒートポンプ装置１００（図１参照）が冷却運転を行う際に、熱輸送部４２が矢印Ｒ方向に所定の速度で回転されることにより、個々のヒートパイプ４３は、中心線１５０まわりに円状に回転移動される。ここで、１本のヒートパイプ４３に着目して説明すると、ヒートパイプ４３は、回転移動される際、反応室４１ａ内に配置された吸熱部分４３ａが液溜まり部４１ｆと液溜まり部４１ｆ以外の部分（冷媒蒸気の存在する雰囲気中）とを繰り返し出入りする。ここにおいて、ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａは、液溜まり部４１ｆの中を矢印Ｒ方向に通過して液溜まり部４１ｆ中から上方（Ｚ１方向）に離脱する際に吸熱部分４３ａの外表面４３ｃに吸収液を付着させた状態で離脱する。そして、ヒートパイプ４３は、吸収液が付着した吸熱部分４３ａの外表面４３ｃが冷媒蒸気の雰囲気中に直接的に露出した状態でこの部分の吸収液を冷却する。また、外表面４３ｃに付着した吸収液が冷却される分、雰囲気中の冷媒蒸気がさらに吸収される。

なお、図４（模式図）に示すように、ヒートパイプ４３の加熱側（高温部）となる吸熱部分４３ａにおいて金属パイプ４３ｄ内の作動液が受け取った熱（吸収熱）は、作動液自身を蒸発させるとともにその蒸発ガスが金属パイプ４３ｄ内を経由して反対側（Ｘ２側）の冷却側（低温部）となる放熱部分４３ｂに即座に移動される。そして、図２に示すように、冷却室４１ｂを流通する冷却水９１がヒートパイプ４３の放熱部分４３ｂに直接的に接触することにより、金属パイプ４３ｄ（図４参照）内の蒸発ガスは冷やされて液体に戻される。すなわち、蒸発ガスの熱が冷却水９１へと伝達される。また、図４に示すように、ウィック４３ｅに吸収された作動液がウィック４３ｅを伝って加熱側（高温部）となる吸熱部分４３ａに還流される。

なお、ヒートパイプ４３は吸熱部分４３ａが回転時の半径方向外側に向かって延びているので、封入された作動液（冷却室４１ｂで冷却されて凝縮液となった作動液）は、ヒートパイプ４３の回転移動によって生じる遠心力を利用して吸熱部分４３ａの最も遠心力の大きい最外周部へと速やかに還流される。ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａの最外周部は中心線１５０に対する回転半径が最も大きいので周速度（液溜まり部４１ｆ中の矢印Ｒ方向への移動速度）も最大となり吸収液との間の熱伝達率が増加される。したがって、ヒートパイプ４３の少なくとも最外周部における外表面４３ｃに付着した吸収液と、ヒートパイプ４３内の最外周部に速やかに還流された低温の作動液との熱交換がより効率よく行われて吸収液が即座に冷却される。また、これと同時に、冷媒蒸気が吸収液に吸収される際の吸収熱は、作動液に即座に伝達される。

そして、図３に示すように、回転とともにヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａが再び液溜まり部４１ｆに浸漬されることによって、吸収反応済の吸収液が液溜まり部４１ｆに戻されるとともにヒートパイプ４３の外表面４３ｃには吸収反応前の吸収液が新たに付着した状態で液溜まり部から露出されて新たに付着した吸収液に対するヒートパイプ４３による冷却と冷却された吸収液による冷媒蒸気の効率的な吸収とが行われる。また、このような熱輸送サイクルが、熱輸送部４２の回転とともに全てのヒートパイプ４３において順次繰り返される。

このように、吸収器４０においては、ヒートパイプ４３の冷却作用を利用して吸収液の冷却（冷媒蒸気の吸収液への吸収反応に伴う吸収熱の熱輸送）を行う際に、ヒートパイプ４３を円状に回転移動させながら吸収反応前の吸収液の伝熱面（ヒートパイプ４３の外表面４３ｃ）への供給動作と、吸収反応済の吸収液の伝熱面（ヒートパイプ４３の外表面４３ｃ）からの除去動作とを連続的に繰り返すことが可能に構成されている。これにより、吸収器４０では、単位時間当たりの冷媒蒸気の吸収液への吸収量を増加させ、かつ、吸収熱の除去量を増加させることが可能な吸収器４０として構成されている。

また、第１実施形態では、液溜まり部４１ｆの吸収液は、液溜まり部４１ｆに吸熱部分４３ａが浸漬しながら回転されるヒートパイプ４３によって液溜まり部４１ｆ中においても冷却される。この際、吸熱部分４３ａの回転移動に伴い液溜まり部４１ｆ中の吸収液とヒートパイプ４３の外表面４３ｃとの間に強制対流熱伝達を生じるので、吸収液はより効率よく冷却される。これにより、液溜まり部４１ｆにおいて効率よく冷却された吸収液がヒートパイプ４３の外表面４３ｃに付着したまま雰囲気中へ露出してさらに冷却されるので、その分、雰囲気中の冷媒蒸気の吸収液への吸収量がさらに増加される。したがって、吸収液の温度を安定して低温に維持することができるので、略真空状態となる反応室４１ａ内の圧力が容易に維持されるように構成されている。

なお、熱輸送部４２の回転速度（電動モータ４６の回転速度）については、吸収式ヒートポンプ装置１００の能力クラスによって調整可能であるように構成されている。すなわち、電動モータ４６の回転速度は、ヒートパイプ４３の本数や長さや作動液の特性などからなるヒートパイプ４３の熱輸送性能に大きく依存する。したがって、ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａにおいて吸収液が適切に冷却されるとともに放熱部分４３ｂから冷却水９１に適切に放熱（排熱）されることが実現可能な最適な速度に調整されるのが好ましい。また、空調の負荷変動が小さい範囲内においては電動モータ４６の回転速度を一定速度に制御するのが好ましく、空調負荷が大幅に変動する場合には、空調負荷に応じて電動モータ４６の回転速度を制御するように構成してもよい。

このようにして、冷房運転時には、蒸発器３０において蒸発されるとともに冷媒蒸気移送管路６３を介して吸引された冷媒蒸気（低温水蒸気）と吸収液（ＬｉＢｒ水溶液）とが吸収器４０内で混ざり合って希液状態の吸収液が作られる。

また、蒸発器３０は、図１に示すように、容器３１内部に設置された熱交換部３２と、容器３１内部の天井部近傍に取り付けられた噴射器３３とを含んでいる。また、蒸発器３０の外部には、冷媒貯留部３１ａと噴射器３３とを接続する冷媒移送管路３４にポンプ３５が設けられている。これにより、冷媒貯留部３１ａの冷媒（水）がポンプ３５により汲み上げられて噴射器３３から下方の熱交換部３２に向けて霧状に噴射されるように構成されている。したがって、冷房運転時には、送風機３６により送風された車内の熱交換前の空気（吸込空気）は、熱交換部３２を通過する際に上方から噴霧された冷媒（水）が蒸発して冷媒蒸気（低温水蒸気）になる際の気化熱を利用して冷却される。そして、冷却された空気（冷風）は、車内に吹き出される。

また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、吸収液移送管路６５を流通する吸収液と、吸収液移送管路６６を流通する吸収液との熱交換を図るための熱交換器（プレート式熱交換器）６９を備えている。熱交換器６９は、いわゆる「液−液熱交換器」であり、冷房運転時に、気液分離部１２から吸収器４０に向かって流れる吸収液（濃液）の熱を、吸収器４０から循環通路部６１に向かって流れる吸収液（希液）に付与することにより、気液分離部１２から吸収器４０に向かって流れる吸収液の温度を低下させるとともに、吸収器４０から循環通路部６１に向かって流れる吸収液の温度を上昇させる役割を有している。

加熱部１１は、ＬｉＢｒ濃液に冷媒（水）が吸収された吸収液を加熱する役割を有する。すなわち、加熱部１１において、乗用車（図示せず）のエンジン１１０から引き回された排気ガス管１１１を流通する高温（約３００℃〜約４００℃）の排気ガスと、循環通路部６１を流通する吸収液とが熱交換される。排気ガス管１１１は、加熱部１１を経由する熱供給管路１１１ａと、加熱部１１を経由しない迂回管路１１１ｂとを含んでいる。また、エンジン１１０と加熱部１１との間の熱供給管路１１１ａには弁１１２が設けられている。冷房運転時および暖房運転時に弁１１２が開かれることによって、エンジン１１０から排出された排気ガスの一部が熱供給管路１１１ａを経由して加熱部１１に流通される。また、弁１１２が閉じられた場合には排気ガスは迂回管路１１１ｂを介して排出される。このようにして、吸収式ヒートポンプ装置１００は構成されている。

第１実施形態では、上記のように、吸収器４０（容器部４１）の液溜まり部４１ｆに吸熱部分４３ａが浸漬しながら回転可能なように支持された複数（１２本）のヒートパイプ４３４３からなる熱輸送部４２と、熱輸送部４２（１２本のヒートパイプ４３）を回転させる電動モータ４６とを備えることによって、液溜まり部４１ｆに浸漬されたヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａがヒートパイプ４３の回転移動とともにヒートパイプ４３の外表面４３ｃに吸収反応前の吸収液を付着させた状態で液溜まり部４１ｆ外の冷媒蒸気の雰囲気中に露出させることができるので、ヒートパイプ４３の露出された外表面４３ｃに付着した吸収反応前の吸収液を、ヒートパイプ４３の冷却作用により冷却することができる。これにより、冷却された吸収反応前の吸収液により効率よく冷媒蒸気を吸収させることができるので、吸収器４０の性能を向上させることができる。また、回転移動とともにヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａが再び液溜まり部４１ｆに浸漬されることによって、吸収反応済の吸収液が液溜まり部４１ｆに戻されるのとともにヒートパイプ４３の外表面４３ｃには吸収反応前の吸収液が新たに付着した状態で液溜まり部４１ｆから露出されて新たに付着した吸収液に対するヒートパイプ４３による冷却と冷却された吸収液による冷媒蒸気の効率的な吸収とが行われる。

このように、ヒートパイプ４３の冷却作用を利用して吸収液の冷却（冷媒蒸気の吸収液への吸収反応に伴う吸収熱の熱輸送）を行う際に、ヒートパイプ４３を回転移動させながら吸収反応前の吸収液の伝熱面（吸熱部分４３ａの外表面４３ｃ）への供給動作と、吸収反応済の吸収液の伝熱面（吸熱部分４３ａの外表面４３ｃ）からの除去動作とを連続的に繰り返すことができるので、固定的に配置された伝熱管群に対して吸収液が単に滴下されるような構成とは異なり、単位時間当たりの冷媒蒸気の吸収液への吸収量を増加させ、かつ、吸収熱の除去量を増加させて吸収器４０の性能を向上させることができる。また、ヒートパイプ４３を用いるとともに、ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａを液溜まり部４１ｆに浸漬しながら回転移動させる電動モータ４６を設けるだけで、吸収器４０の性能を向上させることができるので、固定的に配置された伝熱管群をより多く配置して吸収器４０の性能を向上させる場合と異なり、吸収器４０の外形サイズが大型化するのを抑制することができる。また、ヒートパイプ４３自身が回転移動されるので、外表面４３ｃの伝熱を促進させるための機構部（駆動部）などを反応室４１ａ内に別途組み込む必要もないので、これによっても吸収器４０は大型化しない。これらの結果、吸収式ヒートポンプ装置１００が大型化するのを抑制しつつ吸収器４０の性能向上を図ることができる。

また、第１実施形態では、吸収器４０の液溜まり部４１ｆに吸熱部分４３ａが浸漬しながら回転移動可能に支持されたヒートパイプ４３と、ヒートパイプ４３を回転移動させる電動モータ４６とを備えることによって、液溜まり部４１ｆの吸収液は、液溜まり部４１ｆに吸熱部分４３ａが浸漬しながら回転移動されるヒートパイプ４３によって液溜まり部４１ｆ中においても冷却される。この際、ヒートパイプ４３の回転移動に伴い液溜まり部４１ｆ中の吸収液とヒートパイプ４３の外表面４３ｃとの間に強制対流熱伝達を生じさせることができるので、吸収液はより効率よく冷却される。これにより、液溜まり部４１ｆにおいて効率よく冷却された吸収液がヒートパイプ４３の外表面４３ｃに付着したまま雰囲気中へ露出してさらに冷却されるので、その分、雰囲気中の冷媒蒸気の吸収液への吸収量をさらに増加させることができる。これにより、吸収器４０の吸収性能をより増加させることができる。また、反応室４１ａにおいては、液溜まり部４１ｆ中および液溜まり部４１ｆ外の吸収液の温度を安定して低温に維持することができるので、略真空状態となる反応室４１ａ内の圧力を容易に維持することができる。

また、第１実施形態では、ヒートパイプ４３は、１２本のヒートパイプ４３が束ねられた構造を有しており、各々のヒートパイプ４３の液溜まり部４１ｆに浸漬される側の吸熱部分４３ａを、ヒートパイプ４３の中心線１５０まわりに半径方向外側に向かって延びるように曲げるとともに、各々のヒートパイプ４３の少なくとも中心線１５０から最も遠い最外周部に対応する吸熱部分４３ａが液溜まり部４１ｆに浸漬されるように構成する。これにより、複数のヒートパイプ４３が束ねられた状態で回転される際の各々のヒートパイプ４３内においては、封入された作動液（冷却室４１ｂで冷却されて凝縮液となった作動液）をヒートパイプ４３の回転移動によって生じる遠心力を利用してヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａが曲げられた先端の最も遠心力の大きい最外周部（反応室４１ａ内）へと速やかに還流（移動）させることができる。また、ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａの最外周部は中心線１５０に対する回転半径が最も大きくなるので周速度（液溜まり部４１ｆ中の矢印Ｒ方向への移動速度）も最大となり吸収液との間の熱伝達率を増加させることができる。したがって、ヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａの少なくとも最外周部における外表面４３ｃに付着した吸収液と、ヒートパイプ４３内の最外周部に速やかに還流された低温の作動液との熱交換がより効率よく行われて吸収液が即座に冷却されるとともに、冷媒蒸気が吸収液に吸収される際の吸収熱を作動液に即座に伝達することができる。これにより、ヒートパイプ４３内において、少なくとも最外周部で吸収熱を受け取った作動液が即座に蒸発しガス状態となって低温部（冷却室４１ｂ）に移動されるとともに低温部で冷却され液状態に戻された作動液が再び速やかに最外周部（反応室４１ａ内）へと還流される。上記構成においては、中心線１５０まわりに回転移動されるヒートパイプ４３毎にこの熱輸送動作を順次繰り返すことができるので、複数本が束ねられたヒートパイプ４３を用いた場合の熱輸送効率を向上させることができる。

また、第１実施形態では、液溜まり部４１ｆと隔離するように設置され、ヒートパイプ４３を冷却する冷却水９１が流通する冷却室４１ｂを備える。これにより、加熱側（高温部）となる反応室４１ａ内部においてヒートパイプ４３内の作動液（蒸発ガス）に伝達された吸収熱を、ヒートパイプ４３を介して液溜まり部４１ｆと隔離するように設置された冷却側（低温部）となる冷却室４１ｂに容易に輸送することができる。そして、冷却室４１ｂにおいては蒸発ガスにより輸送された熱（吸収熱）が蒸発ガスの冷却によってヒートパイプ４３から容易に除去されるとともに、冷却水９１によって冷却された後の作動液をヒートパイプ４３（ウィック４３ｅ）を介して再び反応室４１ａへと戻すことができる。このように、ヒートパイプ４３を冷却する冷却室４１ｂを設けることによって、反応室４１ａ内部のヒートパイプ４３の吸熱部分４３ａを介して吸収液の冷却（吸収熱の除去）を継続的に行うとともに輸送された熱を冷却室４１ｂにおいて冷却水９１側に放熱（排熱）させるような熱輸送サイクルを容易に成立（駆動）させることができる。

また、第１実施形態では、１２本のヒートパイプ４３を束ねるように保持する保持部材４４を備え、保持部材４４の中心線１５０に沿った方向の一方側にヒートパイプ４３の液溜まり部４１ｆに浸漬される側の吸熱部分４３ａを配置するとともに、保持部材４４の中心線１５０に沿った方向の他方側にヒートパイプ４３の冷却室４１ｂにより冷却される側の放熱部分４３ｂを配置する。これにより、保持部材４４により、各々のヒートパイプ４３を、反応室４１ａ内部において吸収液を冷却するとともに冷媒蒸気の吸収液への吸収熱を奪うための吸熱部分４３ａ（ヒートパイプ４３が吸収液を冷却する部分）と、吸収器４０（反応室４１ａ）外部に配置された冷却室４１ｂにおいて吸熱部分４３ａから輸送された熱（吸収熱）を放熱させる放熱部分４３ｂ（ヒートパイプ４３が吸収器４０外部において冷却される部分）とに容易に区分けすることができる。したがって、ヒートパイプ４３の液溜まり部４１ｆに浸漬される側の吸熱部分４３ａを介して吸収液の冷却と吸収熱の除去とを継続的に行うとともに輸送された熱（吸収熱）を冷却室４１ｂにおいて冷却される側のヒートパイプ４３の放熱部分４３ｂを介して放熱させる熱輸送サイクルを確実に駆動させることができる。

また、第１実施形態では、保持部材４４の一方側（Ｘ１側）の液溜まり部４１ｆと保持部材４４の他方側（Ｘ２側）の冷却室４１ｂとの間をシールするシール部材５０を設けている。これにより、シール部材５０により、液溜まり部４１ｆを有する反応室４１ａ内部を冷却室４１ｂが配置された吸収器４０外部から確実に遮断することができる。すなわち、反応室４１ａ内部においては圧力を略真空状態に維持して冷媒蒸気を吸収液に吸収させるので、シール部材５０により、吸収器４０における反応室４１ａの気密性（略真空状態）を確実に維持することができる。

また、第１実施形態では、一方端側（Ｘ２側）が複数のヒートパイプ４３とともに保持部材４４に保持され、他方端側（Ｘ１側）が電動モータ４６に接続される回転軸４５を備える。これにより、回転軸４５を介して電動モータ４６の駆動力を保持部材４４に容易に伝達して保持部材４４を回転させることができる。また、保持部材４４が電動モータ４６に接続された回転軸４５を介して回転されるので、保持部材４４により保持される１２本のヒートパイプ４３を安定的に回転させることができる。

また、第１実施形態では、保持部材４４を回転可能に支持する玉軸受４８と、回転軸４５を回転可能に支持する玉軸受４９とを設けている。これにより、保持部材４４および回転軸４５をそれぞれ玉軸受４８および玉軸受４９を用いて中心線１５０まわりに回転軸４５の芯ずれやがたつきなどを起こすことなくより安定的に回転させることができるので、より安定的に１２本のヒートパイプ４３を回転させることができる。

また、第１実施形態では、電動モータ４６と液溜まり部４１ｆとの間をシールするシール部材５１を設けている。これにより、シール部材５１により、液溜まり部４１ｆを有する反応室４１ａ内部を電動モータ４６が配置された吸収器４０外部から確実に遮断することができる。すなわち、反応室４１ａ内部においては圧力を略真空状態に維持して冷媒蒸気を吸収液に吸収させるので、シール部材５１により、吸収器４０における反応室４１ａの気密性（略真空状態）を確実に維持することができる。

（第２実施形態）
次に、図１、図２、図５および図６を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ヒートパイプ２４３の吸熱部分２４３ａが上記第１実施形態のヒートパイプ４３よりも複雑な曲げ形状を有して形成された熱輸送部２４２を用いて吸収器２４０を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。

本発明の第２実施形態による吸収式ヒートポンプ装置は、上記第１実施形態における吸収器４０（図２参照）の代わりに吸収器２４０を備えている。すなわち、図１においては、吸収器４０が吸収器２４０（図５参照）に置き換えられて吸収式ヒートポンプ装置が構成されている。

吸収器２４０は、図５に示すように、反応室２４１ａおよび冷却室２４１ｂを構成するハウジング部２４１ｃと、ハウジング部２４１ｃを密閉するための蓋部２４１ｄとを含む容器部２４１を備えている。また、ハウジング部２４１ｃは、中心線１５０に沿って冷却室２４１ｂの反応室２４１ａとは反対側（Ｘ２側）にも筒状に延びている。そして、冷却室２４１ｂのＸ２側に、筒状に形成された内壁部分２４１ｈを有するモータ収容部２４１ｋが設けられている。なお、冷却室２４１ｂは、本発明の「冷却部」の一例である。

ここで、第２実施形態では、吸収器２４０は、容器部２４１のハウジング部２４１ｃ内において中心線１５０まわりに回転される熱輸送部２４２を備えている。熱輸送部２４２は、図６に示すように、８本のヒートパイプ２４３が１つの保持部材２４４により束ねられた構造を有しており、熱輸送部２４２は、８本のヒートパイプ２４３および保持部材２４４が一体となって中心線１５０まわりに回転されるように構成されている。また、各々のヒートパイプ２４３は、所定の曲率半径を有してコイル状（螺旋状）に巻回された吸熱部分２４３ａを有している。また、互いに隣接する一対のヒートパイプ２４３においては、各々の吸熱部分２４３ａが互いに接触することなく概略二重螺旋構造を形成した状態で共に保持部材２４４に固定されている。なお、吸熱部分２４３ａは、本発明の「液溜まり部に浸漬される側の部分」の一例である。

また、図６に示すように、吸熱部分２４３ａ側においては、この二重螺旋構造を有する一対のヒートパイプ２４３が、保持部材２４４の中心線１５０まわりに等角度間隔（約９０度間隔）で配置されている。なお、直管状態での吸熱部分２４３ａはヒートパイプ４３（図２参照）の吸熱部分４３ａ（図２参照）よりも全長が大きいので、吸熱部分２４３ａの伝熱面積は、吸熱部分４３ａの伝熱面積よりも広い。その一方で、吸熱部分２４３ａがコイル状に巻回されることによって外形形状を小さくして反応室２４１ａ内にコンパクトに収められている。

また、図５に示すように、ヒートパイプ２４３の吸熱部分２４３ａは、保持部材２４４の端面２４４ｃからＸ１側に露出した後、中心線１５０に対して略９０度の角度を有して半径方向外側に向けて概略直線的に延びている。したがって、吸収器４０（図２参照）と比較した場合、吸収器２４０は、ハウジング部２４１ｃにおける反応室２４１ａのＸ方向（水平方向）の長さが相対的に小さい。また、これにより、反応室２４１ａの内容積（液溜まり部２４１ｆの内容積）は、反応室４１ａ（図２参照）の内容積（液溜まり部４１ｆの内容積）よりも小さい。また、図６に示すように、８本のヒートパイプ２４３は、Ｘ１側（紙面手前側）における吸熱部分２４３ａの巻回された外表面２４３ｃ同士を縦横に繋ぐようにして形成された金属製の支持部材２４７によって一体的に固定されている。また、支持部材２４７は、略十字形状を有しており、支持部材２４７は回転中心が保持部材２４４の回転中心（中心線１５０）上に揃えられている。なお、図５においては、容器部２４１の内部構造を図示するために、支持部材２４７（図６参照）の図示を省略している。

また、図５に示すように、冷却室２４１ｂにおいては、保持部材２４４の端面２４４ｄから露出されるヒートパイプ２４３の放熱部分２４３ｂは、Ｘ２方向に直線的に延びている。なお、放熱部分２４３ｂは、本発明の「冷却部により冷却される側の部分」の一例である。

また、第２実施形態では、回転軸４５は、端面２４４ｄからＸ２方向に延びるように保持部材２４４に取り付けられている。そして、モータ収容部２４１ｋ内に電動モータ４６が配置されており、Ｘ２方向に延びる回転軸４５が電動モータ４６の駆動軸に図示しないギアボックスを介して接続されている。また、モータ収容部２４１ｋは、電動モータ４６が組み込まれた状態で蓋部２４１ｍによってＸ２側から塞がれている。また、玉軸受４９およびシール部材５１が、冷却室２４１ｂとモータ収容部２４１ｋとの境界部における円筒状の内壁部分２４１ｊに対して周状に嵌め込まれており、玉軸受４９により回転軸４５が回転可能に支持されている。これにより、吸収器２４０においては、電動モータ４６の駆動力が回転軸４５に伝達されるとともに保持部材２４４に伝達されて、保持部材２４４に固定された８本のヒートパイプ２４３が、中心線１５０の延びる方向（図６における紙面垂直方向）から見て、保持部材２４４とともに矢印Ｒ方向に所定の移動速度で円状に回転移動されるように構成されている。

また、ハウジング部２４１ｃには、蒸発器３０（図１参照）の冷媒蒸気を反応室２４１ａ内に供給するための入口部２４０ｃが形成されている。また、ハウジング部２４１ｃ内の天井部（Ｚ１側）には、気液分離部１２（図１参照）からの吸収液（濃液）を反応室２４１ａ内に供給するための入口部２４０ｄが形成されている。また、ハウジング部２４１ｃ内の底部（Ｚ２側）には、冷媒が吸収された吸収液を加熱部１１（図１参照）に供給（送出）するための出口部２４０ｅが形成されている。

なお、第２実施形態による吸収式ヒートポンプ装置のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、吸熱部分２４３ａをコイル状（螺旋状）に巻回して各々のヒートパイプ２４３を構成する。これにより、吸熱部分２４３ａの外表面２４３ｃの面積を増加させることができるので、吸収液を冷却するための伝熱面積が増加される分、吸収熱の除去量（冷却能力）を増加させることができる。さらには、単位時間当たりの冷媒蒸気の吸収液への吸収量を増加させることができる。また、吸熱部分２４３ａの伝熱面積を増加させたとしても吸熱部分２４３ａがコイル状に巻回されて反応室２４１ａ内にコンパクトに収められるので、熱輸送部２４２全体が大型化するのを抑制することができる。これにより、容器部２４１を大型化させることなく吸収器２４０の性能をより向上させることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図１、図５および図７を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、熱輸送部３４２の回転軸（中心線１５０）が鉛直方向（Ｚ方向）に対して所定角度だけ傾けられた状態で回転可能となるように吸収器３４０を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第２実施形態と同様の構成には、第２実施形態と同じ符号を付して図示している。

本発明の第３実施形態による吸収式ヒートポンプ装置は、上記第１実施形態における吸収器４０（図１参照）の代わりに吸収器３４０を備えている。すなわち、図１においては、吸収器４０が吸収器３４０（図７参照）に置き換えられて吸収式ヒートポンプ装置が構成されている。

ここで、第３実施形態では、図７に示すように、吸収器３４０は、互いに形状の異なる支持部材３０１および３０２を用いることにより、熱輸送部３４２の回転軸（中心線１５０）が鉛直方向（Ｚ方向）から所定角度だけ傾けられた状態で設置面（水平面）１０２上に設置されている。したがって、容器部３４１を含むハウジング部３４１ｃ全体が水平面（Ｘ−Ｙ平面）に対して所定の傾斜角度を有して固定されている。この場合、Ｙ２側の高さ位置がＹ１側よりも下方（Ｚ２方向）下げられて反応室３４１ａが設置されており、傾斜する反応室３４１ａ内には、複数（１２本）のヒートパイプ３４３を順次浸漬させるための液溜まり部３４１ｆが形成されている。

また、熱輸送部３４２は、１２本のヒートパイプ３４３が１つの保持部材４４により束ねられた構造を有しており、熱輸送部３４２は、１２本のヒートパイプ３４３および保持部材４４が一体となって中心線１５０まわりに回転されるように構成されている。また、ヒートパイプ３４３の吸熱部分３４３ａは、保持部材４４から斜め下方（Ｚ２側）に露出した後、傾斜する中心線１５０に対して略９０度の角度を有して半径方向外側に直線的に延びている。また、各々のヒートパイプ３４３は、保持部材４４に対する中心線１５０まわりの３０度刻みの取付位置（０度、３０度、６０度…３００度および３３０度）に応じて、吸熱部分３４３ａの中心線１５０に沿った方向の位置が異なるように構成されている。したがって、液溜まり部３４１ｆに浸漬される吸熱部分３４３ａの位置（軸方向）は、ヒートパイプ３４３ごとに互いにずらされている。また、各々のヒートパイプ３４３は、吸熱部分３４３ａの先端部において金属製の支持部材３４７に固定されている。なお、図７においては、図示の都合上、一部のヒートパイプ３４３の図示を省略している。なお、吸熱部分３４３ａは、本発明の「液溜まり部に浸漬される側の部分」の一例である。

また、吸収器３４０においては、ハウジング部３４１ｃに設けられた冷媒蒸気の入口部３４０ｃ、吸収液（濃液）の入口部３４０ｄ、および、蓋部３４１ｄに設けられた吸収液（希液）の出口部３４０ｅの形成位置は、容器部３４１の設置態様に合わせて吸収器２４０（図５参照）の場合とは異なる。

なお、第３実施形態による吸収式ヒートポンプ装置のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、容器部３４１内において熱輸送部３４２の回転軸（中心線１５０）を鉛直方向（Ｚ方向）から所定角度だけ傾けた状態で回転するように構成する。これにより、吸収式ヒートポンプ装置が搭載される車輛の走行中に車輛に大きな縦揺れや横揺れが生じたり、車輛自体が水平面（Ｘ−Ｙ平面）に対して大きく傾けられた姿勢になったりした場合でも、吸収器３４０内においては回転する熱輸送部３４２を介して吸収液を支障なく冷却することができる。すなわち、車輛の姿勢などに起因して吸収器３４０の性能が低下されるのが抑制されるので、吸収式ヒートポンプ装置を有効に機能させることができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
次に、図１、図２および図８を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、電動モータ４６による駆動力を利用して回転駆動されるブラシ部材４１０を反応室４４１ａ内に組み込んで吸収器４４０を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。

本発明の第４実施形態による吸収式ヒートポンプ装置は、上記第１実施形態における吸収器４０（図１参照）の代わりに吸収器４４０を備えている。すなわち、図１においては、吸収器４０が吸収器４４０（図８参照）に置き換えられて吸収式ヒートポンプ装置が構成されている。なお、熱輸送部４４２を回転させる回転軸４５および電動モータ４６の配置構成については上記第１実施形態における吸収器４０（図２参照）と同じである。

ここで、第４実施形態では、図８に示すように、反応室４４１ａ内において回転軸４５よりも下方（Ｚ２方向）に配置され回転軸４５と略平行に延びる回転軸４０１が組み込まれている。回転軸４０１は、Ｘ方向の両端部が玉軸受４０２を介して回転可能に取り付けられている。また、回転軸４５に歯車４０３が取り付けられるとともに、回転軸４０１には、歯車４０３に噛合される歯車４０４が取り付けられている。また、回転軸４０１の歯車４０４とＸ２側の端部との間にブラシ部材４１０が取り付けられている。ブラシ部材４１０は、回転軸４０１を芯材として回転軸４０１から放射状（Ｙ方向およびＺ方向）に延びる樹脂繊維からなる。また、全体的にＸ方向に沿って延びるブラシ部材４１０は、ヒートパイプ４４３の吸熱部分４４３ａが回転移動に伴って液溜まり部４４１ｆに浸漬されるとともにヒートパイプ４４３が液溜まり部４４１ｆ中の最下点およびその近傍を通過した際に、ブラシ部材４１０の先端が吸熱部分４４３ａの外表面４４３ｃを擦るような位置関係を有して配置されている。なお、吸熱部分４４３ａは、本発明の「液溜まり部に浸漬される側の部分」の一例である。

また、熱輸送部４４２を構成する個々のヒートパイプ４４３の吸熱部分４４３ａは、保持部材４４のＸ１側において中心線１５０まわりに半径方向外側に向かって延びるように曲げられた後、最外周部において再び半径方向内側に曲げられるとともに中心線１５０に沿って直線的に延びている。また、吸熱部分４４３ａの中心線１５０と略平行に延びる部分の外表面４４３ｃは、ブラシ部材４１０に接触するように構成されている。

したがって、第４実施形態では、電動モータ４６により熱輸送部４４２が回転される際、駆動力の一部が回転軸４０１にも伝達されてブラシ部材４１０が回転軸４０１まわりに回転されるように構成されている。この際、ブラシ部材４１０の回転とともにヒートパイプ４４３の外表面４４３ｃから吸収反応済の吸収液を除去して液溜まり部４４１ｆの吸収反応前の吸収液を外表面４４３ｃに塗布するように構成されている。

なお、第４実施形態による吸収式ヒートポンプ装置のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、電動モータ４６による駆動力を利用して回転駆動され、ヒートパイプ４４３の外表面４４３ｃから吸収反応済の吸収液を除去して液溜まり部４４１ｆの吸収反応前の吸収液を塗布するブラシ部材４１０を備える。これにより、ブラシ部材４１０による吸収液の塗布時に、ブラシ部材４１０を利用して既に吸収反応済（熱交換済み）の吸収液を強制的に除去してヒートパイプ４４３の外表面４４３ｃ（伝熱面）を更新しながら、新たな吸収反応前の吸収液をその更新されたヒートパイプ４４３の外表面４４３ｃに確実に塗布することができる。これにより、熱輸送性能を落とすことなくヒートパイプ４４３を機能させることができる。なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第５実施形態）
次に、図１、図２および図９を参照して、第５実施形態について説明する。この第５実施形態では、反応室４１ａの内部に吸収液をヒートパイプ４３に強制的に供給するポンプ機構５１０を設けて吸収器５４０を構成した例について説明する。図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。なお、ポンプ機構５１０は、本発明の「ポンプ」の一例である。

本発明の第５実施形態による吸収式ヒートポンプ装置は、上記第１実施形態における吸収器４０（図１参照）の代わりに吸収器５４０を備えている。すなわち、図１においては、吸収器４０が吸収器５４０（図９参照）に置き換えられて吸収式ヒートポンプ装置が構成されている。なお、熱輸送部４２を回転させる回転軸４５および電動モータ４６の配置構成については上記第１実施形態における吸収器４０（図２参照）と同じである。

ここで、第５実施形態では、図９に示すように、電動モータ４６による駆動力を利用して駆動され、液溜まり部４１ｆの吸収液を汲み上げてヒートパイプ４３の液溜まり部４１ｆから露出している吸熱部分４３ａに供給するためのポンプ機構５１０を備えている。

ポンプ機構５１０は、回転軸４５に組み込まれた液体汲み上げ用のギアポンプ部５０１と、ギアポンプ部５０１と回転軸４５の途中までを周状に覆うように形成されたケーシング５０２とによって構成されている。ケーシング５０２は、蓋部５４１ｄの反応室４１ａを形成する内壁面にギアポンプ部５０１を覆うようにして取り付けられている。また、ギアポンプ部５０１よりも下方（Ｚ２方向）における蓋部５４１ｄの内側面には凹部５４１ｅが形成されている。そして、ケーシング５０２が凹部５４１ｅを覆うことによって吸収液がギアポンプ部５０１へと流通する流路５０３が形成されている。また、ケーシング５０２は回転軸４５を周状に包み込んだ状態で回転軸４５に沿ってＸ２方向に所定距離だけ延び後、先端部が回転軸４５の外表面４５ａに摺動可能に接触している。また、ケーシング５０２の上面（Ｚ１側）には、Ｘ方向に沿って所定間隔を隔てて配置された複数の貫通孔５０４が形成されている。

したがって、第５実施形態では、電動モータ４６により熱輸送部４２が回転される際、駆動力の一部がギアポンプ部５０１を駆動することにより、液溜まり部４１ｆの吸収液が回転軸４５の高さ位置まで汲み上げられるように構成されている。すなわち、吸収液はギアポンプ部５０１の駆動とともに流路５０３を流通して回転軸４５とケーシング５０２との隙間部まで到達し、ケーシング５０２の貫通孔５０４から反応室４１ａ内に噴出されるように構成されている。これにより、液溜まり部４１ｆから露出して冷媒蒸気が満たされた雰囲気中を回転移動するヒートパイプ４３の外表面４３ｃに、ケーシング５０２から噴出された吸収液が噴霧（供給）されるように構成されている。なお、第５実施形態による吸収式ヒートポンプ装置のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第５実施形態では、上記のように、電動モータ４６による駆動力を利用して駆動され、液溜まり部４１ｆの吸収液を汲み上げてヒートパイプ４３の液溜まり部４１ｆから露出している外表面４３ｃに供給するためのポンプ機構５１０を備える。これにより、ヒートパイプ４３が液溜まり部４１ｆから液溜まり部４１ｆ外の冷媒蒸気の雰囲気中に露出（離脱）する際に、粘性などによって吸収液を自然にヒートパイプ４３の外表面４３ｃに付着させることのみならず、ポンプ機構５１０により汲み上げられた液溜まり部４１ｆの吸収液をヒートパイプ４３の外表面４３ｃに強制的に供給して付着させることができる。これにより、より多くの量の吸収液をヒートパイプ４３の外表面４３ｃを介して冷却することができるので、吸収器５４０の吸収性能をより効果的に向上させることができる。なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって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、上記した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すべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第５実施形態では、個々のヒートパイプ４３（２４３、３４３および４４３）が保持部材４４（２４４）に固定的に保持された状態でヒートパイプ４３４３（２４３、３４３および４４３）が保持部材４４（２４４）とともに円状に回転移動されるように熱輸送部４２（２４２、３４２および４４２）を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明においては、水平に配置された１本のヒートパイプが液溜まり部に半分だけ浸漬された状態で、このヒートパイプを軸回りに回転させるように構成してもよい。この変形例のように構成しても、液溜まり部に浸漬されたヒートパイプの一部が回転とともにヒートパイプの外表面に吸収反応前の吸収液を付着させた状態で液溜まり部外の冷媒蒸気の雰囲気中に露出させることができるので、ヒートパイプの露出された外表面に付着した吸収反応前の吸収液を、ヒートパイプの冷却作用により冷却することができる。これにより、冷却された吸収反応前の吸収液により効率よく冷媒蒸気を吸収させることができるので、吸収器の性能を向上させることができる。

また、上記第１〜第５実施形態では、８本または１２本のヒートパイプ４３（２４３、３４３および４４３）を、保持部材４４（２４４）を用いて束ねた例について示したが、本発明はこれに限られない。ヒートパイプの本数は保持部材４４が保持可能な本数の範囲において上記以外の本数でもよい。

また、上記第１〜第５実施形態では、電動モータ４６の駆動力を、回転軸４５を介して保持部材４４（２４４）に伝達して保持部材４４（２４４）を回動させるように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、吸収器４０（２４０、３４０、４４０および５４０）外部の電動モータ４６の回転軸に磁気を帯びた回転子を取り付けるとともに、回転軸４５の端部にも円板状の磁石を取り付けるように構成する。そして、吸収器４０（２４０、３４０、４４０および５４０）の壁部を隔てて電動モータ４６の回転子と回転軸４５とを極力近づけるように各々を配置することにより、電動モータ４６の回転子と回転軸４５とが磁力によって引き合う際のトルクを利用して保持部材４４（２４４）を回転させるようにしてもよい。これにより、電動モータ４６が吸収器４０（２４０、３４０、４４０および５４０）内部とは完全に隔離されるので、吸収器４０にシール部材５１を設ける必要がなく、吸収器４０（２４０、３４０、４４０および５４０）の気密性（真空状態）をより確実に保つことができる。また、ギアボックスなどを含まず電動モータ４６に回転軸４５を直結して保持部材４４（２４４）を回動させてもよいし、電動モータ４６にベルトを介してベルト駆動方式で保持部材４４（２４４）を回動させるように構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、ヒートパイプ２４３のコイル状の吸熱部分２４３ａが中心線１５０に対して略９０度の角度を有して半径方向外側に概略直線的に延びるように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイル状に形成された吸熱部分が第２実施形態のように半径方向外側に延びた後、最外周部において円周方向（矢印Ｒ方向）に向きを変えて所定距離だけ円弧状に延びるようにヒートパイプを形成してもよい。そして、このような個々のヒートパイプが上記第３実施形態のように保持部材の回転中心線まわりに等角度間隔（たとえば４５度刻み）で配置されるように熱輸送部を構成してもよい。

また、上記第１〜第５実施形態では、本発明の「吸収式ヒートポンプ装置」を、エンジン（内燃機関）を備えた乗用車、バスおよびトラックなどの車輌の空調システムに適用する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ディーゼルエンジンを備えた列車や船舶などの空調システムに適用してもよい。また、本発明は、車輌のような移動体のみならず、ビル、工場、商業施設などの空調を行う据置型の吸収式ヒートポンプ装置に対しても広く適用することができる。

また、上記第１〜第５実施形態では、エンジン（内燃機関）の排気ガスの熱を利用して吸収液を加熱する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「吸収式ヒートポンプ装置」をエンジン駆動および電動モータ駆動を併用して走行するハイブリッド自動車や電動モータ駆動により走行する電気自動車の空調システムに適用してもよいし、燃料電池システムを備えた乗用車の空調システムに適用してもよい。すなわち、吸収液を加熱する熱源は、エンジンの排気ガスのみならず、たとえば電気自動車のバッテリやモータの排熱や燃料電池における発電時の排熱などを熱源としてもよい。

また、上記第１〜第５実施形態では、冷媒および吸収液として、それぞれ、水および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を用いた例について示したが、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た吸収式ヒートポンプ装置に本発明を適用してもよい。

４０、２４０、３４０、４４０、５４０ 吸収器
４１ｂ、２４１ｂ 冷却室（冷却部）
４１ｆ、２４１ｆ、３４１ｆ、４４１ｆ 液溜まり部
４２、２４２、３４２、４４２ 熱輸送部
４３、２４３、３４３、４４３ ヒートパイプ
４３ａ、２４３ａ、３４３ａ、４４３ａ 吸熱部分（液溜まり部に浸漬される側の部分）
４３ｂ、２４３ｂ 放熱部分（冷却部により冷却される側の部分）
４３ｃ、２４３ｃ、３４３ｃ、４４３ｃ 外表面
４４、２４４ 保持部材
４５ 回転軸
４６ 電動モータ（回転駆動部）
４８ 玉軸受（第１軸受）
４９ 玉軸受（第２軸受）
５０ シール材（第１シール部材）
５１ シール材（第２シール部材）
１００ 吸収式ヒートポンプ装置
１５０ 中心線（回転中心線）
４１０ ブラシ部材
５１０ ポンプ機構（ポンプ）

Claims (9)

1. 吸収液により冷媒蒸気を吸収する吸収式ヒートポンプ装置であって、
   吸収液が貯留される液溜まり部を有する吸収器と、
   前記吸収器の液溜まり部に一部が浸漬しながら回転可能なように支持されたヒートパイプと、
   前記ヒートパイプを回転させる回転駆動部とを備え、
   前記ヒートパイプは、複数のヒートパイプが束ねられた構造を有しており、
   前記複数のヒートパイプの前記液溜まり部に浸漬される側の部分は、前記ヒートパイプの回転中心線まわりに半径方向外側に向かって延びるように曲げられているとともに、前記複数のヒートパイプの少なくとも最外周部が前記液溜まり部に浸漬されるように構成されている、吸収式ヒートポンプ装置。
2. 前記液溜まり部と隔離するように設置され、前記ヒートパイプを冷却する冷却部をさらに備える、請求項１に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
3. 前記複数のヒートパイプを束ねるように保持する保持部材をさらに備え、
   前記保持部材の回転中心線に沿った方向の一方側には、前記ヒートパイプの前記液溜まり部に浸漬される側の部分が配置されているとともに、前記保持部材の回転中心線に沿った方向の他方側には、前記ヒートパイプの前記冷却部により冷却される側の部分が配置されている、請求項２に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
4. 前記保持部材の前記一方側の前記液溜まり部と前記保持部材の前記他方側の前記冷却部との間をシールする第１シール部材をさらに備える、請求項３に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
5. 一方端側が前記複数のヒートパイプとともに前記保持部材に保持され、他方端側が前記回転駆動部に接続される回転軸をさらに備える、請求項３または４に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
6. 前記保持部材を回転可能に支持する第１軸受と、前記回転軸を回転可能に支持する第２軸受とをさらに備える、請求項５に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
7. 前記回転駆動部と前記液溜まり部との間をシールする第２シール部材をさらに備える、請求項５または６に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
8. 前記回転駆動部による駆動力を利用して駆動され、前記液溜まり部の吸収液を汲み上げて前記ヒートパイプの前記液溜まり部から露出している部分に供給するためのポンプをさらに備える、請求項５〜７のいずれか１項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
9. 前記回転駆動部による駆動力を利用して回転駆動され、前記ヒートパイプの外表面から吸収反応済の吸収液を除去して前記液溜まり部の吸収反応前の吸収液を塗布するブラシ部材をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。

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