JP6724621B2 - Vehicle heat utilization system - Google Patents

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Description

本発明は、車両用熱利用システムに関する。 The present invention relates to a heat utilization system for vehicles.

従来、内燃機関に供給される吸気を冷却可能に構成された吸気冷却用熱交換部を備えた車両用熱利用システムなどが知られている（たとえば、特許文献１参照）。 BACKGROUND ART Conventionally, there is known a vehicle heat utilization system including an intake air cooling heat exchange section configured to be able to cool intake air supplied to an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、過給機から車両用のエンジン（内燃機関）へ送り込まれる高温の圧縮空気を冷却水により冷却するインタークーラ（吸気冷却用熱交換部）を備えた水冷式吸気冷却装置（車両用熱利用システム）が開示されている。この特許文献１に記載の水冷式吸気冷却装置では、周知のカーエアコン用の蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用することによって、専用に設けられた蒸発器で十分に冷えた冷却水を得るように構成されている。そして、この冷却水をインタークーラーに循環させてインタークーラー内で過給機からの高温の圧縮空気を冷却するように構成されている。なお、蒸気圧縮式冷凍サイクルには、車内空気を冷却するための蒸発器も並列的に接続されている。これにより、インタークーラーにおける圧縮空気の冷却と車内空気の冷却（車内空調）とが、１台の圧縮機を用いて形成される冷凍サイクルによって賄われるように構成されている。 In the above-mentioned Patent Document 1, a water-cooled intake air cooling device including an intercooler (heat exchange unit for intake air cooling) that cools high-temperature compressed air sent from a supercharger to a vehicle engine (internal combustion engine) with cooling water. (Vehicle heat utilization system) is disclosed. In the water-cooled intake air cooling device described in Patent Document 1, a vaporizer refrigeration cycle for a well-known car air conditioner is used to obtain sufficiently cooled cooling water with a dedicated evaporator. Has been done. The cooling water is circulated through the intercooler to cool the high temperature compressed air from the supercharger in the intercooler. An evaporator for cooling the air inside the vehicle is also connected in parallel to the vapor compression refrigeration cycle. Thus, the cooling of the compressed air and the cooling of the air inside the vehicle (air conditioning inside the vehicle) in the intercooler are covered by the refrigeration cycle formed by using one compressor.

特開２００５−２９８３号公報JP, 2005-2983, A

しかしながら、上記特許文献１に記載された水冷式吸気冷却装置では、インタークーラーにおける圧縮空気の冷却と車内空気の冷却（車内空調）とが、１台の圧縮機による蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して行われるため、エンジン動力をより多く圧縮機の駆動力に分配する必要がある。このため、車両の走行性能を維持するためにエンジンに供給する燃料が増加する分、燃費（燃料消費率）が低下しやすくなるという問題点がある。また、蒸気圧縮式冷凍サイクルの特性上、蒸発器で得られた吸熱量（圧縮吸気の熱量および車内の熱負荷）と、圧縮機に入力されたエネルギ（エンジン動力）とが、凝縮器を介して外気に単に放熱されるため、車両全体の熱回収率が低下するという問題点がある。 However, in the water-cooled intake air cooling device described in Patent Document 1, the cooling of the compressed air in the intercooler and the cooling of the air in the vehicle (air conditioning in the vehicle) use a vapor compression refrigeration cycle by one compressor. As such, it is necessary to distribute more engine power to the drive power of the compressor. Therefore, there is a problem that the fuel consumption (fuel consumption rate) is likely to decrease as the fuel supplied to the engine increases in order to maintain the running performance of the vehicle. In addition, due to the characteristics of the vapor compression refrigeration cycle, the amount of heat absorbed by the evaporator (the amount of heat of compressed intake air and the heat load inside the vehicle) and the energy (engine power) input to the compressor pass through the condenser. Therefore, there is a problem that the heat recovery rate of the entire vehicle is reduced because the heat is simply dissipated to the outside air.

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、エンジンの燃費の低下を抑制しつつ、車両全体の熱回収率を向上させることが可能な車両用熱利用システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the heat recovery rate of the entire vehicle while suppressing a decrease in fuel consumption of the engine. The present invention provides a heat utilization system for a vehicle.

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車両用熱利用システムは、車両の排熱を利用して加熱された吸収液から気液分離された冷媒の蒸発潜熱により車内空気を冷却可能に構成された吸収式ヒートポンプ装置と、吸収式ヒートポンプ装置における冷媒または吸収液の少なくともいずれか一方を利用して、内燃機関に供給される吸気を冷却可能に構成された吸気冷却用熱交換部と、を備え、吸収式ヒートポンプ装置は、再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器と、を含み、吸気冷却用熱交換部は、吸収器から再生器に戻される吸収液の顕熱を利用して吸気の冷却を行う第１熱交換部と、蒸発器における液冷媒の潜熱を利用して吸気の冷却を行う第２熱交換部と、を含み、内燃機関は、過給機により圧縮された吸気が供給されるように構成されており、内燃機関に供給される吸気温度が、吸収器から再生器に戻される吸収液の温度よりも高い場合に、吸収液と吸気との熱交換が第１熱交換部において行われるように構成されており、吸収式ヒートポンプ装置は、内燃機関に供給される吸気温度が吸収器から再生器に戻される吸収液の温度よりも低い場合に、第１熱交換部をバイパスさせて吸収液を再生器に直接的に戻すバイパス回路をさらに含む。 In order to achieve the above object, a vehicle heat utilization system according to one aspect of the present invention cools vehicle air by latent heat of vaporization of a refrigerant that is gas-liquid separated from an absorbent that is heated by using exhaust heat of a vehicle. A heat exchange unit for cooling an intake air, which is configured to be capable of cooling intake air supplied to an internal combustion engine by using an absorption heat pump device configured to be capable and at least one of a refrigerant and an absorption liquid in the absorption heat pump device. And the absorption heat pump device includes a regenerator, a condenser, an evaporator, and an absorber, and the intake-air cooling heat exchange unit is configured to detect the absorption liquid returned from the absorber to the regenerator. The internal combustion engine includes a supercharger that includes a first heat exchange unit that uses heat to cool intake air and a second heat exchange unit that uses latent heat of liquid refrigerant in the evaporator to cool intake air. The intake air compressed by the intake air is supplied to the internal combustion engine and the intake air temperature supplied to the internal combustion engine is higher than the temperature of the absorption liquid returned to the regenerator from the absorber. The heat exchange is configured to be performed in the first heat exchange section, and the absorption heat pump device is configured so that when the intake air temperature supplied to the internal combustion engine is lower than the temperature of the absorbing liquid returned from the absorber to the regenerator. And a bypass circuit that bypasses the first heat exchange unit and returns the absorbing liquid directly to the regenerator .

この発明の一の局面による車両用熱利用システムは、上記のように、吸収式ヒートポンプ装置における冷媒または吸収液の少なくともいずれか一方を利用して、内燃機関に供給される吸気を冷却可能に構成された吸気冷却用熱交換部を備える。これにより、内燃機関の動力を併用する蒸気圧縮式冷凍サイクルを使用して車内空調と吸気の冷却とを行う熱利用システムを車両に設ける場合と異なり、車内空調用と吸気冷却用との少なくともいずれか一方に吸収式ヒートポンプ装置の熱源（冷熱源）を利用することができるので、エンジン動力を用いない分、エンジンの燃費が低下するのを抑制することができる。また、吸収式ヒートポンプ装置から得られる冷熱を利用して車内空調と吸気の冷却とを行うことができるので、車両の排熱を無駄に外気に放出する必要がない分、車両全体の熱回収率を向上させることができる。
また、吸気冷却用熱交換部における第１熱交換部を介して吸収液により吸気の冷却を行うことができるとともに、吸気冷却用熱交換部における第２熱交換部を介して液冷媒により吸気の冷却を行うことができる。また、第１熱交換部では、吸収器から再生器に戻される吸収液を吸気の熱によって加熱（加温）することができるので、吸気の熱を吸収式ヒートポンプ装置（再生器）の熱源として有効に利用することができる。
また、過給機により圧縮された高温の吸気の熱を、吸収器から再生器に戻される吸収液に効果的に受け渡すことができる。したがって、過給機付き内燃機関が搭載された車両における吸収式ヒートポンプ装置の熱源を容易に確保することができる。
また、内燃機関に供給される吸気温度が吸収器から再生器に戻される吸収液の温度よりも低い場合に、吸収液をバイパス回路を介して再生器に送液することができるので、吸収液の温度が吸気温度に起因して低下するのを容易に防止することができる。 As described above, the vehicle heat utilization system according to one aspect of the present invention is configured to be able to cool the intake air supplied to the internal combustion engine by utilizing at least one of the refrigerant and the absorbing liquid in the absorption heat pump device. The heat exchanger for cooling the intake air is provided. As a result, unlike the case where a vehicle is provided with a heat utilization system that performs air conditioning in the vehicle and cooling of the intake air using a vapor compression refrigeration cycle that also uses the power of the internal combustion engine, at least one of the air conditioning for the vehicle interior and the cooling for the intake air Since the heat source (cold heat source) of the absorption heat pump device can be used for either one of them, it is possible to prevent the fuel consumption of the engine from deteriorating because the engine power is not used. Further, since the cold air obtained from the absorption heat pump device can be used to cool the inside air conditioning and the intake air, it is not necessary to wastefully discharge the exhaust heat of the vehicle to the outside air, so that the heat recovery rate of the entire vehicle is reduced. Can be improved.
Further, the intake air can be cooled by the absorbing liquid via the first heat exchange unit in the intake air cooling heat exchange unit, and the intake air can be cooled by the liquid refrigerant via the second heat exchange unit in the intake air cooling heat exchange unit. Cooling can be done. In addition, in the first heat exchange section, since the absorbing liquid returned from the absorber to the regenerator can be heated (heated) by the heat of the intake air, the heat of the intake air is used as the heat source of the absorption heat pump device (regenerator). It can be used effectively.
Further, the heat of the high-temperature intake air compressed by the supercharger can be effectively transferred to the absorbing liquid returned from the absorber to the regenerator. Therefore, it is possible to easily secure the heat source of the absorption heat pump device in the vehicle in which the internal combustion engine with the supercharger is mounted.
Further, when the intake air temperature supplied to the internal combustion engine is lower than the temperature of the absorbing liquid returned from the absorber to the regenerator, the absorbing liquid can be sent to the regenerator through the bypass circuit. It is possible to easily prevent the temperature of (1) from decreasing due to the intake air temperature.

上記吸気冷却用熱交換部が第１熱交換部と第２熱交換部とを含む構成において、好ましくは、吸気冷却用熱交換部における第１熱交換部は、第２熱交換部よりも吸気の流れ方向における上流側に配置されており、第１熱交換部で冷却された吸気が、第２熱交換部においてさらに冷却されるように構成されている。 In the configuration in which the intake-air cooling heat exchange unit includes the first heat-exchange unit and the second heat-exchange unit, preferably, the first heat-exchange unit in the intake-air cooling heat-exchange unit is intake air more than the second heat-exchange unit. Is arranged on the upstream side in the flow direction of, and the intake air cooled by the first heat exchange section is further cooled by the second heat exchange section.

このように構成すれば、液冷媒と比較して相対的に温度の高い吸収液と内燃機関に供給される吸気との熱交換を第１熱交換部で先に行わせるとともに、吸収液よりも温度の低い液冷媒と第１熱交換部を介してある程度冷やされた吸気との熱交換を第２熱交換部でさらに行わせることができる。これにより、吸気冷却用熱交換部を効率よく使用して、吸気の冷却を行うことができる。また、第１熱交換部では、吸気の熱を、吸収器から再生器に戻される吸収液に効率よく受け渡すことができる。 According to this structure, the heat exchange between the absorbing liquid having a temperature relatively higher than that of the liquid refrigerant and the intake air supplied to the internal combustion engine is performed first in the first heat exchange unit, It is possible to further perform heat exchange between the liquid refrigerant having a low temperature and the intake air cooled to some extent via the first heat exchange unit in the second heat exchange unit. As a result, the intake air cooling heat exchange section can be efficiently used to cool the intake air. Further, in the first heat exchange section, the heat of intake air can be efficiently transferred to the absorbing liquid returned from the absorber to the regenerator.

上記吸気冷却用熱交換部が第１熱交換部と第２熱交換部とを含む構成において、好ましくは、吸収式ヒートポンプ装置は、蒸発器において冷水を生成可能に構成されており、吸収式ヒートポンプ装置の蒸発器において生成された冷水を、車内空気を冷却するための車内空気冷却用熱交換部または第２熱交換部の少なくともいずれか一方に供給可能に構成された冷水回路をさらに備える。 In the configuration in which the intake-air cooling heat exchange section includes the first heat exchange section and the second heat exchange section, preferably, the absorption heat pump device is configured to be able to generate chilled water in the evaporator, and the absorption heat pump. The apparatus further includes a cold water circuit configured to be able to supply the cold water generated in the evaporator of the device to at least one of the in-vehicle air cooling heat exchange section and the second heat exchange section for cooling the in-vehicle air.

このように構成すれば、蒸発器において生成された冷水を、冷水回路を介して車内空気冷却用熱交換部および第２熱交換部に適切に分配することができる。したがって、車内空調負荷と吸気冷却負荷との要求度合いに応じて、蒸発器における液冷媒の蒸発潜熱を車内空気冷却用熱交換部および第２熱交換部に振り分けて継続的に利用することができる。また、これにより、吸収式ヒートポンプ装置の頻繁な起動および停止が回避されるので、吸収式ヒートポンプ装置の運転効率が低下するのを抑制することができる。 According to this structure, the cold water generated in the evaporator can be appropriately distributed to the in-vehicle air cooling heat exchange section and the second heat exchange section via the cold water circuit. Therefore, the latent heat of vaporization of the liquid refrigerant in the evaporator can be distributed to the in-vehicle air cooling heat exchanging section and the second heat exchanging section and continuously used according to the required degree of the in-vehicle air conditioning load and the intake cooling load. .. Further, as a result, frequent start and stop of the absorption heat pump device are avoided, so that it is possible to suppress a decrease in operating efficiency of the absorption heat pump device.

なお、上記一の局面による車両用熱利用システムにおいて、以下の構成も考えられる。 In the vehicle heat utilization system according to the above aspect, the following configurations are also possible.

（付記項１）
すなわち、上記冷水回路をさらに備える車両用熱利用システムにおいて、冷水回路は、車内空調負荷と吸気冷却用熱交換部の吸気冷却負荷とに応じて、吸収式ヒートポンプ装置の蒸発器において冷却された冷水を車内空気冷却用熱交換部と第２熱交換部とに分配するための第１流量調整弁を含む。 (Appendix 1)
That is, in the vehicle heat utilization system further including the chilled water circuit, the chilled water circuit is chilled water cooled in the evaporator of the absorption heat pump device according to the vehicle interior air conditioning load and the intake cooling load of the intake air cooling heat exchange unit. Includes a first flow rate adjusting valve for distributing the air to the heat exchange section for cooling the in-vehicle air and the second heat exchange section.

（付記項２）
また、上記吸収式ヒートポンプ装置がバイパス回路を含む車両用熱利用システムにおいて、吸収式ヒートポンプ装置は、内燃機関に供給される吸気温度に応じて、吸収液を第１熱交換部とバイパス回路とに分配するための第２流量調整弁をさらに含む。 (Appendix 2)
In the vehicle heat utilization system in which the absorption heat pump device includes a bypass circuit, the absorption heat pump device transfers the absorbing liquid to the first heat exchange unit and the bypass circuit according to the intake air temperature supplied to the internal combustion engine. It further includes a second flow control valve for dispensing.

本発明の一実施形態による車両用熱利用システムの全体構成を示した図である。It is a figure showing the whole heat utilization system for vehicles by one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による車両用熱利用システムにおける一動作態様（運転モード１）を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one operation mode (driving mode 1) in the heat utilization system for vehicles by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による車両用熱利用システムにおける一動作態様（運転モード２）を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one operation mode (driving mode 2) in the heat utilization system for vehicles by one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による車両用熱利用システムにおける一動作態様（運転モード３）を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one operation mode (driving mode 3) in the heat utilization system for vehicles by one embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による車両用熱利用システム１００の構成について説明する。 [Embodiment]
First, a configuration of a vehicle heat utilization system 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

（車両用熱利用システムの概略構成）
本発明の一実施形態による車両用熱利用システム１００は、図１に示すように、ガソリン機関からなるエンジン９１（内燃機関の一例）を備えた乗用車、バスおよびトラックなどの車両９０の車内空間９０ａの空調（冷房）に適用される。具体的には、車両用熱利用システム１００は、吸収式ヒートポンプ装置１０（二点鎖線枠内）を備えている。また、吸収式ヒートポンプ装置１０は、車両９０に搭載可能であるように後述する配管類および機器配置のレイアウトが構成されている。また、エンジン９１は、排気タービン駆動式の過給機９５により圧縮された吸気が、吸気通路９６を介してシリンダ９７に供給されるように構成されている。 (Schematic configuration of vehicle heat utilization system)
As shown in FIG. 1, a vehicle heat utilization system 100 according to an embodiment of the present invention includes an interior space 90a of a vehicle 90 such as a passenger car, a bus, and a truck equipped with an engine 91 (an example of an internal combustion engine) including a gasoline engine. It is applied to air conditioning (cooling). Specifically, the vehicular heat utilization system 100 includes the absorption heat pump device 10 (inside the two-dot chain line frame). Further, the absorption heat pump device 10 has a layout of pipings and devices described later so that it can be mounted on the vehicle 90. Further, the engine 91 is configured such that the intake air compressed by the exhaust turbine-driven supercharger 95 is supplied to the cylinder 97 via the intake passage 96.

（吸収式ヒートポンプ装置の構造）
吸収式ヒートポンプ装置１０には、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１０は、図１に示すように、加熱部１１および気液分離部１２を含む再生器１３と、凝縮器１４と、蒸発器１５と、吸収器１６と、液−液熱交換器１７と、これらを接続する経路１８ａ〜１８ｆとを備えている。 (Structure of absorption heat pump device)
In the absorption heat pump device 10, water is used as a refrigerant, and an aqueous lithium bromide (LiBr) solution is used as an absorption liquid. As shown in FIG. 1, the absorption heat pump device 10 includes a regenerator 13 including a heating unit 11 and a gas-liquid separation unit 12, a condenser 14, an evaporator 15, an absorber 16, and a liquid-liquid type. The heat exchanger 17 and the paths 18a to 18f connecting them are provided.

加熱部１１は、プレート式熱交換器であり、冷媒（水）がＬｉＢｒ水溶液（濃液）に吸収されて希釈された吸収液（希液）を加熱する役割を有する。具体的には、加熱部１１において、車両９０のエンジン９１に接続された排気ガス管９２を流通する高温（約３００℃〜約４００℃）の排気ガスと、経路１８ａを流通（循環）する吸収液（希液）とが熱交換されるように構成されている。また、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する。したがって、気液分離部１２には、冷媒蒸気が分離された後の吸収液（濃液）が貯留される。なお、図１では、図示の都合上、再生器１３を構成する加熱部１１および気液分離部１２を互いに離れた位置に図示しているが、実際には加熱部１１の直後（下流）に気液分離部１２が配置されている。 The heating unit 11 is a plate heat exchanger, and has a role of heating the absorption liquid (diluted liquid) diluted with the refrigerant (water) absorbed in the LiBr aqueous solution (concentrated liquid). Specifically, in the heating unit 11, the high-temperature (about 300° C. to about 400° C.) exhaust gas flowing through the exhaust gas pipe 92 connected to the engine 91 of the vehicle 90 and the absorption circulating (circulating) through the path 18a. It is configured to exchange heat with a liquid (dilute liquid). The gas-liquid separation unit 12 also has a function of separating refrigerant vapor (high-temperature steam) from the absorbing liquid heated by the heating unit 11. Therefore, the gas-liquid separation unit 12 stores the absorbing liquid (concentrated liquid) after the refrigerant vapor is separated. Note that, in FIG. 1, for convenience of illustration, the heating unit 11 and the gas-liquid separation unit 12 that configure the regenerator 13 are illustrated at positions separated from each other, but in reality, immediately after the heating unit 11 (downstream). The gas-liquid separation unit 12 is arranged.

凝縮器１４は、気液分離部１２で分離されるとともに経路１８ｂを介して供給された冷媒蒸気を凝縮して液化させる役割を有する。具体的には、凝縮器１４の内部に熱交換部１４ａが設けられており、高温水蒸気が熱交換部１４ａの外表面（伝熱面）に直接的に晒される。また、熱交換部１４ａの内部には冷却水２５が流通される。これにより、冷媒蒸気は、冷却水２５により冷やされて凝縮水になる一方、冷却水２５は、凝縮熱を得て温められる。また、凝縮器１４には、凝縮水（液冷媒）が所定量だけ貯留されるように構成されている。 The condenser 14 has a role of condensing and liquefying the refrigerant vapor that is separated by the gas-liquid separating unit 12 and is supplied through the path 18b. Specifically, the heat exchange section 14a is provided inside the condenser 14, and the high temperature steam is directly exposed to the outer surface (heat transfer surface) of the heat exchange section 14a. Further, the cooling water 25 is circulated inside the heat exchange section 14a. As a result, the refrigerant vapor is cooled by the cooling water 25 and becomes condensed water, while the cooling water 25 is heated by obtaining heat of condensation. Further, the condenser 14 is configured to store a predetermined amount of condensed water (liquid refrigerant).

蒸発器１５は、真空状態（絶対圧力で１ｋＰａ以下）に保たれている。また、蒸発器１５は、経路１８ｃを介して供給された凝縮水（液冷媒）を低温低圧（真空状態）の条件下で蒸発（気化）させる役割を有する。具体的には、蒸発器１５の内部に熱交換部１５ａが設けられており、凝縮水（液冷媒）が噴射器１５ｂにより熱交換部１５ａの外表面に噴射される。また、熱交換部１５ａの内部には循環水３５（冷水の一例）が流通される。これにより、液冷媒は蒸発潜熱を得ながら蒸発して冷媒蒸気（低温水蒸気）になる一方、循環水３５は、熱を奪われて冷やされる。なお、循環水３５は、水であってもよいしクーラント（不凍液）であってもよい。すなわち、吸収式ヒートポンプ装置１０は、蒸発器１５において冷水を生成可能に構成されている。 The evaporator 15 is kept in a vacuum state (absolute pressure of 1 kPa or less). Further, the evaporator 15 has a role of evaporating (vaporizing) the condensed water (liquid refrigerant) supplied via the path 18c under a low temperature and low pressure (vacuum state) condition. Specifically, a heat exchange section 15a is provided inside the evaporator 15, and condensed water (liquid refrigerant) is jetted onto the outer surface of the heat exchange section 15a by the injector 15b. In addition, circulating water 35 (an example of cold water) is circulated inside the heat exchange unit 15a. As a result, the liquid refrigerant evaporates while obtaining latent heat of vaporization to become refrigerant vapor (low-temperature steam), while the circulating water 35 is deprived of heat and cooled. The circulating water 35 may be water or a coolant (antifreeze liquid). That is, the absorption heat pump device 10 is configured to be able to generate cold water in the evaporator 15.

また、熱交換部１５ａは、蒸発器１５から外部に引き出された後、車内空調用の冷水回路４３を介して車内空気冷却用熱交換部４０に接続されている。また、冷水回路４３には送液ポンプ４４が設けられている。これにより、車内空気冷却用熱交換部４０では、ブロアファン４１により送風された空気（外気）が、車内空気冷却用熱交換部４０を流通する循環水３５によって冷却される。そして、冷却された空気（冷風）は、車内に吹き出されるように構成されている。 The heat exchanging portion 15a is connected to the in-vehicle air cooling heat exchanging portion 40 via the in-vehicle air conditioning cold water circuit 43 after being drawn out from the evaporator 15. Further, the cold water circuit 43 is provided with a liquid feed pump 44. As a result, in the in-vehicle air cooling heat exchange section 40, the air (outside air) blown by the blower fan 41 is cooled by the circulating water 35 flowing in the in-vehicle air cooling heat exchange section 40. Then, the cooled air (cold air) is blown into the vehicle.

吸収器１６は、真空状態（絶対圧力で１ｋＰａ以下）に保たれている。また、吸収器１６は、気液分離部１２から経路１８ｄを介して供給された吸収液（濃液）に、蒸発器１５で蒸発（気化）するとともに経路１８ｅを介して吸引された冷媒蒸気（低温水蒸気）を吸収させる役割を有する。具体的には、吸収器１６の内部に熱交換部１６ａが設けられており、吸収液（濃液）が噴射器１６ｂにより熱交換部１６ａの外表面に直接的に晒された状態で、吸収液（濃液）に冷媒（低温水蒸気）が吸収される。また、熱交換部１６ａの内部には冷却水２５が流通される。これにより、冷媒（低温水蒸気）が吸収された吸収液（希液）は、冷却水２５により冷やされる一方、冷却水２５は、吸収熱を得て温められる。そして、吸収器１６には、吸収液（希液）が貯留される。なお、経路１８ｄには、気液分離部１２に貯留された濃液を吸引して吸収器１６に供給する送液ポンプ１９ａが設けられている。また、経路１８ｆには、吸収器１６に貯留された希液を吸引して加熱部１１（経路１８ａ）に供給する送液ポンプ１９ｂが設けられている。 The absorber 16 is maintained in a vacuum state (absolute pressure of 1 kPa or less). Further, the absorber 16 evaporates (vaporizes) the absorbing liquid (concentrated liquid) supplied from the gas-liquid separator 12 via the path 18d in the evaporator 15 and sucks the refrigerant vapor (passage) via the path 18e ( It has a role of absorbing low temperature steam). Specifically, the heat exchange part 16a is provided inside the absorber 16, and the absorption liquid (concentrated liquid) is absorbed by the injector 16b while being directly exposed to the outer surface of the heat exchange part 16a. The refrigerant (low temperature steam) is absorbed in the liquid (concentrated liquid). Further, the cooling water 25 is circulated inside the heat exchange section 16a. As a result, the absorbing liquid (diluted liquid) in which the refrigerant (low temperature steam) is absorbed is cooled by the cooling water 25, while the cooling water 25 is heated by absorbing heat. Then, the absorbing liquid (diluted liquid) is stored in the absorber 16. The path 18d is provided with a liquid feed pump 19a that sucks the concentrated liquid stored in the gas-liquid separation unit 12 and supplies the concentrated liquid to the absorber 16. The path 18f is provided with a liquid delivery pump 19b that sucks the dilute liquid stored in the absorber 16 and supplies the diluted solution to the heating unit 11 (path 18a).

液−液熱交換器１７は、経路１８ｄを流通する吸収液（濃液）と、経路１８ｆを流通する吸収液（希液）との熱交換を行う役割を有する。液−液熱交換器１７は、プレート式熱交換器であり、液−液熱交換器１７においては気液分離部１２から吸収器１６に向かって流れる濃液の熱が吸収器１６から経路１８ａに向かって流れる希液に付与される。これにより、気液分離部１２から吸収器１６へ流れる濃液の温度は低下されるとともに、吸収器１６から経路１８ａへ流れる希液の温度は上昇される。 The liquid-liquid heat exchanger 17 has a role of exchanging heat between the absorbing liquid (concentrated liquid) flowing through the path 18d and the absorbing liquid (diluted liquid) flowing through the path 18f. The liquid-liquid heat exchanger 17 is a plate heat exchanger, and in the liquid-liquid heat exchanger 17, the heat of the concentrated liquid flowing from the gas-liquid separation section 12 toward the absorber 16 is passed from the absorber 16 to the path 18a. It is applied to the dilute liquid that flows toward. As a result, the temperature of the concentrated liquid flowing from the gas-liquid separator 12 to the absorber 16 is lowered, and the temperature of the dilute liquid flowing from the absorber 16 to the path 18a is raised.

また、吸収式ヒートポンプ装置１０は、図１に示すように、冷却水２５が矢印Ｂ方向に循環される冷却水冷却装置２０を備える。また、冷却水冷却装置２０は、冷却水２５が流通する循環経路２１と、循環経路２１内に設けられた冷却水２５を循環させるための送水ポンプ２２と、凝縮器１４および吸収器１６で温められた冷却水２５を冷却するための冷却器２３とを含む。すなわち、冷却水冷却装置２０は、凝縮器１４内における冷媒蒸気（高温水蒸気）の冷却（液化）と、吸収器１６における冷媒（低温水蒸気）の吸収液（ＬｉＢｒ濃液）への吸収時に発生する吸収熱の冷却（除熱）とを、冷却水２５を介して冷却器２３における空気（外気）との熱交換により行う機能を有する。なお、冷却水２５は、水であってもよいしクーラントであってもよい。 Further, the absorption heat pump device 10 includes a cooling water cooling device 20 in which cooling water 25 is circulated in the direction of arrow B, as shown in FIG. 1. Further, the cooling water cooling device 20 includes a circulation path 21 through which the cooling water 25 flows, a water supply pump 22 for circulating the cooling water 25 provided in the circulation path 21, a condenser 14 and an absorber 16 for warming. And a cooler 23 for cooling the obtained cooling water 25. That is, the cooling water cooling device 20 is generated during cooling (liquefaction) of the refrigerant vapor (high temperature steam) in the condenser 14 and absorption of the refrigerant (low temperature steam) in the absorber 16 into the absorbing liquid (LiBr concentrated liquid). It has a function of cooling (removing) the absorbed heat by exchanging heat with the air (outside air) in the cooler 23 via the cooling water 25. The cooling water 25 may be water or coolant.

上述した構成に基づき、吸収式ヒートポンプ装置１０は、次のように動作される。すなわち、加熱部１１においてエンジン９１からの排気ガスにより吸収液（希液）が加熱される。加熱された吸収液は気液分離部１２において濃液と冷媒（高温水蒸気）とに分離される。冷媒は、凝縮器１４で液化された後、蒸発器１５へと導かれる。蒸発器１５において冷媒（凝縮水）が蒸発することによって冷水（循環水３５）が生成される。そして、蒸発器１５で蒸発した冷媒（低温水蒸気）は、吸収器１６へと導かれる。一方、気液分離部１２で分離された濃液は、液−液熱交換器１７を経て吸収器１６に導かれる。そして、吸収器１６において濃液に対して冷媒（低温水蒸気）が吸収されることにより希液（吸収液）が生成される。希液は、再び加熱部１１に送液される。したがって、冷媒は、矢印Ｐ１方向に循環されるとともに、吸収液は、矢印Ｐ２方向に循環される。 Based on the configuration described above, the absorption heat pump device 10 operates as follows. That is, the absorbing liquid (rare liquid) is heated by the exhaust gas from the engine 91 in the heating unit 11. The heated absorption liquid is separated into a concentrated liquid and a refrigerant (high temperature steam) in the gas-liquid separation unit 12. The refrigerant is liquefied in the condenser 14 and then guided to the evaporator 15. Cold water (circulation water 35) is generated by evaporating the refrigerant (condensed water) in the evaporator 15. Then, the refrigerant (low temperature steam) evaporated in the evaporator 15 is guided to the absorber 16. On the other hand, the concentrated liquid separated in the gas-liquid separation unit 12 is guided to the absorber 16 via the liquid-liquid heat exchanger 17. Then, the absorber 16 absorbs the refrigerant (low-temperature steam) with respect to the concentrated liquid to generate a dilute liquid (absorption liquid). The diluted liquid is sent to the heating unit 11 again. Therefore, the refrigerant is circulated in the direction of arrow P1 and the absorbing liquid is circulated in the direction of arrow P2.

ここで、本実施形態では、吸収式ヒートポンプ装置１０の一部にインタークーラー５０（吸気冷却用熱交換部の一例）が組み込まれている。インタークーラー５０は、過給機９５により圧縮された状態で吸気通路９６を介してエンジン９１に供給される高温の吸気（約８０℃〜約１００℃）を冷却する機能を有している。そして、インタークーラー５０は、第１熱交換部５１と第２熱交換部５２とを含んでいる。なお、インタークーラー５０内では、一本の吸気通路９６に対して、互いに平行に配置された第１熱交換部５１および第２熱交換部５２が交差（直交）するように配置されている。 Here, in the present embodiment, an intercooler 50 (an example of a heat exchange section for intake air cooling) is incorporated in a part of the absorption heat pump device 10. The intercooler 50 has a function of cooling high-temperature intake air (about 80° C. to about 100° C.) that is compressed by the supercharger 95 and is supplied to the engine 91 via the intake passage 96. The intercooler 50 includes a first heat exchange section 51 and a second heat exchange section 52. In the intercooler 50, the first heat exchange portion 51 and the second heat exchange portion 52, which are arranged in parallel with each other, are arranged so as to intersect (orthogonally) with respect to one intake passage 96.

第１熱交換部５１は、伝熱管（経路１８ｇ）の内側に吸収液が流通するとともに管外側（吸気通路９６側）に高温の吸気が流通されるように構成されている。すなわち、第１熱交換部５１には、経路１８ｆが分岐した経路１８ｇが接続されている。これにより、第１熱交換部５１は、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液（約３５℃〜約５０℃）の顕熱を利用して吸気の冷却を行う役割を有している。また、第２熱交換部５２は、伝熱管（経路４３ａ）の内側に循環水３５（冷水）が流通するとともに管外側（吸気通路９６側）に高温の吸気が流通されるように構成されている。すなわち、第２熱交換部５２には、冷水回路４３が分岐した経路４３ａが接続されている。これにより、第２熱交換部５２は、吸収式ヒートポンプ装置１０の蒸発器１５における液冷媒の蒸発潜熱により生成され冷やされた循環水３５（約５℃〜約１０℃）を利用して吸気の冷却を行う役割を有している。 The first heat exchange section 51 is configured such that the absorbing liquid flows inside the heat transfer tube (path 18g) and the high-temperature intake air flows outside the tube (intake passage 96 side). That is, the first heat exchange unit 51 is connected to the path 18g that is a branch of the path 18f. As a result, the first heat exchange section 51 has a role of cooling the intake air by utilizing the sensible heat of the absorbing liquid (about 35° C. to about 50° C.) returned from the absorber 16 to the regenerator 13. .. The second heat exchange section 52 is configured such that the circulating water 35 (cold water) flows inside the heat transfer tube (path 43a) and high-temperature intake air flows outside the tube (intake passage 96 side). There is. That is, the second heat exchange section 52 is connected to the path 43 a from which the cold water circuit 43 is branched. As a result, the second heat exchange unit 52 utilizes the circulating water 35 (about 5° C. to about 10° C.) that is cooled by being generated by the latent heat of vaporization of the liquid refrigerant in the evaporator 15 of the absorption heat pump device 10 to suck the intake air. It has the role of cooling.

ここで、本実施形態では、冷水回路４３には、流量調整弁６１および６２（第１流量調整弁の一例）が設けられている。すなわち、流量調整弁６１および６２は、車内空調負荷とインタークーラー５０の吸気冷却負荷とに応じて、吸収式ヒートポンプ装置１０の蒸発器１５において生成された循環水３５（冷水）を所定の割合で車内空気冷却用熱交換部４０と第２熱交換部５２とに分配する機能を有している。この場合、流量調整弁６１および６２は、循環水３５が車内空気冷却用熱交換部４０にのみ流通される状態、第２熱交換部５２にのみ流通される状態、および、これらの中間状態が形成可能に開度制御されるように構成されている。 Here, in the present embodiment, the cold water circuit 43 is provided with flow rate adjusting valves 61 and 62 (an example of a first flow rate adjusting valve). That is, the flow rate adjusting valves 61 and 62 cause the circulating water 35 (cold water) generated in the evaporator 15 of the absorption heat pump device 10 at a predetermined ratio in the vehicle according to the vehicle air conditioning load and the intake cooling load of the intercooler 50. It has a function of distributing to the air-cooling heat exchange section 40 and the second heat exchange section 52. In this case, the flow rate adjusting valves 61 and 62 have a state in which the circulating water 35 flows only in the in-vehicle air cooling heat exchange section 40, a state in which the circulating water 35 flows only in the second heat exchange section 52, and an intermediate state between these. The opening is controlled so that it can be formed.

このように、車両用熱利用システム１００は、吸収式ヒートポンプ装置１０における冷媒の蒸発潜熱および吸収液の顕熱をそれぞれ利用して、過給機９５により圧縮された状態でエンジン９１に供給される高温の吸気をインタークーラー５０で冷却する構成を備えている。そして、インタークーラー５０における第１熱交換部５１は、第２熱交換部５２よりも吸気の流れ方向（矢印Ｑ方向）における上流側に配置されており、第１熱交換部５１で冷却された吸気が、第２熱交換部５２においてさらに冷却されるように構成されている。 As described above, the vehicle heat utilization system 100 uses the evaporation latent heat of the refrigerant and the sensible heat of the absorbing liquid in the absorption heat pump device 10, respectively, and supplies the compressed heat to the engine 91 by the supercharger 95. The intercooler 50 cools high-temperature intake air. The first heat exchange section 51 of the intercooler 50 is arranged upstream of the second heat exchange section 52 in the flow direction of the intake air (arrow Q direction), and the intake air cooled by the first heat exchange section 51. Is further cooled in the second heat exchange section 52.

また、車両用熱利用システム１００では、エンジン９１に供給される吸気温度が、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の温度よりも高い場合に、吸収液と吸気との熱交換が第１熱交換部５１において行われるように構成されている。反対に、エンジン９１に供給される吸気温度が吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の温度よりも低い場合には、吸収液と吸気との第１熱交換部５１での熱交換が行われないように構成されている。 Further, in the vehicle heat utilization system 100, when the intake air temperature supplied to the engine 91 is higher than the temperature of the absorption liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13, the heat exchange between the absorption liquid and the intake air is performed first. It is configured to be performed in the 1 heat exchange section 51. On the contrary, when the intake air temperature supplied to the engine 91 is lower than the temperature of the absorption liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13, the heat exchange in the first heat exchange section 51 between the absorption liquid and the intake air is performed. It is configured not to be done.

この場合、本実施形態では、吸収式ヒートポンプ装置１０における経路１８ｆは、第１熱交換部５１に接続される経路１８ｇに加えて、第１熱交換部５１をバイパスするバイパス回路１８ｈを有している。バイパス回路１８ｈは、エンジン９１に供給される吸気温度が吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の温度よりも低い場合に、第１熱交換部５１をバイパスさせて吸収液を再生器１３に直接的に戻す役割を有している。 In this case, in the present embodiment, the path 18f in the absorption heat pump device 10 has a bypass circuit 18h that bypasses the first heat exchange section 51, in addition to the path 18g connected to the first heat exchange section 51. There is. When the intake air temperature supplied to the engine 91 is lower than the temperature of the absorption liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13, the bypass circuit 18h bypasses the first heat exchange unit 51 and regenerates the absorption liquid. It has a role to directly return to.

なお、第１熱交換部５１への吸収液の流通と非流通との切り替えには、流量調整弁７１および７２（第２流量調整弁の一例）の動作制御が用いられる。すなわち、流量調整弁７１および７２は、エンジン９１に供給される吸気温度に応じて、吸収液を所定の割合で第１熱交換部５１とバイパス回路１８ｈとに分配する機能を有している。この場合、流量調整弁７１および７２は、吸収液が第１熱交換部５１にのみ流通される状態、バイパス回路１８ｈにのみ流通される状態、および、これらの中間状態が形成可能に開度制御されるように構成されている。 The operation control of the flow rate adjusting valves 71 and 72 (an example of the second flow rate adjusting valve) is used for switching between the circulation and the non-circulation of the absorbing liquid to the first heat exchange unit 51. That is, the flow rate adjusting valves 71 and 72 have a function of distributing the absorbing liquid to the first heat exchange unit 51 and the bypass circuit 18h at a predetermined ratio according to the intake air temperature supplied to the engine 91. In this case, the flow rate control valves 71 and 72 are controlled so that the absorption liquid can flow only in the first heat exchange section 51, in the bypass circuit 18h, and in an intermediate state between them. Is configured to be.

次に、図２〜図４を参照して、本発明の一実施形態による車両用熱利用システム１００の動作態様について説明する。 Next, referring to FIGS. 2 to 4, an operation mode of the vehicle heat utilization system 100 according to the embodiment of the present invention will be described.

（運転モード１）
まず、図２に示すように、「運転モード１」は、車両９０が大きなエンジン負荷を有さずに所定の速度で走行している条件下に該当する。この場合、過給機９５の回転数が低く吸気通路９６を流通する吸気温度も相対的に低い。すなわち、過給機９５により圧縮された吸気温度が所定値よりも低い場合には、インタークーラー５０による吸気の冷却は行われない。この場合、吸収式ヒートポンプ装置１０は、車内空調にのみ使用される。 (Operation mode 1)
First, as shown in FIG. 2, “driving mode 1” corresponds to the condition that the vehicle 90 is traveling at a predetermined speed without having a large engine load. In this case, the rotation speed of the supercharger 95 is low and the intake air temperature flowing through the intake passage 96 is also relatively low. That is, when the intake air temperature compressed by the supercharger 95 is lower than the predetermined value, the intake air is not cooled by the intercooler 50. In this case, the absorption heat pump device 10 is used only for vehicle air conditioning.

これにより、吸収式ヒートポンプ装置１０により車内空間９０ａの冷房が行われる。すなわち、エンジン９１の排気ガスを加熱源として吸収式ヒートポンプ装置１０が運転している条件下で、蒸発器１５と車内空気冷却用熱交換部４０との間（冷水回路４３）のみで循環水３５を矢印Ａ１方向に循環させるように流量調整弁６１および６２が動作される。また、吸収液をバイパス回路１８ｈにのみ流通させるように流量調整弁７１および７２が動作される。これにより、インタークーラー５０には吸収液も循環水３５も流通されない。 As a result, the absorption heat pump device 10 cools the vehicle interior space 90a. That is, under the condition that the absorption heat pump device 10 is operated by using the exhaust gas of the engine 91 as a heating source, the circulating water 35 is provided only between the evaporator 15 and the heat exchange section 40 for cooling the in-vehicle air (cold water circuit 43). The flow rate adjusting valves 61 and 62 are operated so as to circulate in the direction of arrow A1. Further, the flow rate adjusting valves 71 and 72 are operated so that the absorbing liquid flows only through the bypass circuit 18h. As a result, neither the absorbing liquid nor the circulating water 35 flows through the intercooler 50.

（運転モード２）
ここで、走行中の車両９０が加速したとする。すなわち、過給機９５の回転数が上昇して過給機９５により圧縮された吸気温度が上昇したとする。この場合、吸気の冷却が必要になる。これにより、車両用熱利用システム１００では、「運転モード２」に移行される。 (Operation mode 2)
Here, it is assumed that the running vehicle 90 accelerates. That is, it is assumed that the rotation speed of the supercharger 95 rises and the intake air temperature compressed by the supercharger 95 rises. In this case, it is necessary to cool the intake air. As a result, the vehicle heat utilization system 100 shifts to the “driving mode 2”.

具体的には、図３に示すように、「運転モード２」では、循環水３５を蒸発器１５と第２熱交換部５２（経路４３ａ）との間のみで矢印Ａ２方向に循環させるように流量調整弁６１および６２が動作される。また、吸収液を第１熱交換部５１（経路１８ｇ）にのみ流通させるように流量調整弁７１および７２が動作される。これにより、インタークーラー５０における第１熱交換部５１に吸収液が流通されるとともに、第２熱交換部５２に循環水３５（冷水）が流通される。したがって、過給機９５により圧縮された吸気は、まず、第１熱交換部５１によって冷却され、その後、第２熱交換部５２によってさらに冷却される。なお、第１熱交換部５１では、高温の吸気によって吸収液が加熱（加温）される。 Specifically, as shown in FIG. 3, in the "operation mode 2", the circulating water 35 is circulated in the arrow A2 direction only between the evaporator 15 and the second heat exchange section 52 (path 43a). The flow rate adjusting valves 61 and 62 are operated. Further, the flow rate adjusting valves 71 and 72 are operated so that the absorbing liquid flows only through the first heat exchange section 51 (path 18g). As a result, the absorbing liquid flows through the first heat exchange section 51 of the intercooler 50, and the circulating water 35 (cold water) flows through the second heat exchange section 52. Therefore, the intake air compressed by the supercharger 95 is first cooled by the first heat exchange section 51 and then further cooled by the second heat exchange section 52. In the first heat exchange section 51, the absorbing liquid is heated (heated) by high-temperature intake air.

（運転モード３）
また、走行中の車両９０において、車内空間９０ａの冷房要求が発生したとする。さらには、インタークーラー５０における第１熱交換部５１の冷却能力も調整が必要になったとする。この場合、車両用熱利用システム１００では、「運転モード３」が実行される。 (Operation mode 3)
Further, it is assumed that a request for cooling the vehicle interior space 90a is generated in the traveling vehicle 90. Further, it is assumed that the cooling capacity of the first heat exchange section 51 in the intercooler 50 also needs to be adjusted. In this case, the vehicle heat utilization system 100 executes the “driving mode 3”.

具体的には、図４に示すように、「運転モード３」では、循環水３５を蒸発器１５と車内空気冷却用熱交換部４０との間（矢印Ａ１方向）と、蒸発器１５と第２熱交換部５２（経路４３ａ）との間（矢印Ａ２方向）との両方に循環させるように流量調整弁６１および６２の開度が調整される。また、吸収液を第１熱交換部５１（経路１８ｇ）とバイパス回路１８ｈとの両方に流通させるように流量調整弁７１および７２の開度が調整される。これにより、インタークーラー５０において吸気の冷却が行われつつ、吸気から得た熱が第１熱交換部５１にて回収される。そして、吸気から得た熱と排気ガスの排熱とを加熱源として吸収式ヒートポンプ装置１０が運転されて、蒸発器１５で冷やされた循環水３５を利用して車内空間９０ａの冷房が行われる。 Specifically, as shown in FIG. 4, in the "operation mode 3", the circulating water 35 is transferred between the evaporator 15 and the in-vehicle air cooling heat exchange section 40 (direction of arrow A1), and between the evaporator 15 and the first. The openings of the flow rate adjusting valves 61 and 62 are adjusted so as to circulate both between and between the two heat exchange parts 52 (path 43a) (direction of arrow A2). Further, the openings of the flow rate adjusting valves 71 and 72 are adjusted so that the absorbing liquid flows through both the first heat exchange section 51 (path 18g) and the bypass circuit 18h. Thereby, while the intake air is being cooled in the intercooler 50, the heat obtained from the intake air is recovered in the first heat exchange section 51. Then, the absorption heat pump device 10 is operated by using the heat obtained from the intake air and the exhaust heat of the exhaust gas as heating sources, and the circulating water 35 cooled by the evaporator 15 is used to cool the vehicle interior space 90a. ..

なお、上記した運転モード１〜３は、車両９０の走行状態（エンジン負荷および車内空調負荷）に応じて双方向に切り替えられるように構成されている。これにより、吸気の冷却と車内空間９０ａの空調（冷房）とが適切に行われる。 The operation modes 1 to 3 described above are configured to be bidirectionally switched according to the traveling state of the vehicle 90 (engine load and vehicle air conditioning load). Thereby, the cooling of the intake air and the air conditioning (cooling) of the vehicle interior space 90a are appropriately performed.

（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。 (Effects of the embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態では、上記のように、吸収式ヒートポンプ装置１０における冷媒または吸収液の少なくともいずれか一方を利用して、エンジン９１に供給される吸気を冷却可能に構成されたインタークーラー５０を備える。これにより、エンジン９１の動力を併用する蒸気圧縮式冷凍サイクルを使用して車内空調と吸気の冷却とを行う熱利用システムを車両９０に設ける場合と異なり、車内空調用と吸気冷却用との少なくともいずれか一方に吸収式ヒートポンプ装置１０の熱源（冷熱源）を利用することができるので、エンジン９１の動力を用いない分、エンジン９１の燃費が低下するのを抑制することができる。また、吸収式ヒートポンプ装置１０から得られる冷熱を利用して車内空調と吸気の冷却とを行うことができるので、車両９０の排熱を無駄に外気に放出する必要がない分、車両９０全体の熱回収率を向上させることができる。 In the present embodiment, as described above, the intercooler 50 configured to be able to cool the intake air supplied to the engine 91 by using at least one of the refrigerant and the absorbing liquid in the absorption heat pump device 10 is provided. Thus, unlike the case where the vehicle 90 is provided with the heat utilization system for performing the air conditioning in the vehicle and the cooling of the intake air using the vapor compression refrigeration cycle that also uses the power of the engine 91, at least the air conditioning for the vehicle interior and the air cooling for the intake air are performed. Since the heat source (cold heat source) of the absorption heat pump device 10 can be used for either one, it is possible to prevent the fuel consumption of the engine 91 from decreasing because the power of the engine 91 is not used. Further, since the cold air obtained from the absorption heat pump device 10 can be used to perform the air conditioning in the vehicle and the cooling of the intake air, it is not necessary to wastefully release the exhaust heat of the vehicle 90 to the outside air. The heat recovery rate can be improved.

また、本実施形態では、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の顕熱を利用して吸気の冷却を行う第１熱交換部５１と、蒸発器１５における液冷媒の潜熱を利用して吸気の冷却を行う第２熱交換部５２とによってインタークーラー５０を構成する。これにより、インタークーラー５０における第１熱交換部５１を介して吸収液により吸気の冷却を行うことができるとともに、インタークーラー５０における第２熱交換部５２を介して液冷媒により吸気の冷却を行うことができる。また、第１熱交換部５１では、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液を吸気の熱によって加熱（加温）することができるので、吸気の熱を吸収式ヒートポンプ装置１０（再生器１３）の熱源として有効に利用することができる。 In addition, in the present embodiment, the first heat exchange unit 51 that cools the intake air by utilizing the sensible heat of the absorbing liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13 and the latent heat of the liquid refrigerant in the evaporator 15 are used. The intercooler 50 is configured with the second heat exchange section 52 that cools the intake air. Accordingly, the intake air can be cooled by the absorbing liquid via the first heat exchange section 51 in the intercooler 50, and the intake air can be cooled by the liquid refrigerant via the second heat exchange section 52 in the intercooler 50. it can. Further, in the first heat exchange section 51, since the absorbing liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13 can be heated (heated) by the heat of the intake air, the heat of the intake air is absorbed by the absorption heat pump device 10 (the regenerator). It can be effectively used as a heat source of 13).

また、本実施形態では、インタークーラー５０における第１熱交換部５１を、第２熱交換部５２よりも吸気の流れ方向における上流側に配置するとともに、第１熱交換部５１で冷却された吸気を第２熱交換部５２においてさらに冷却するように構成する。これにより、液冷媒と比較して相対的に温度の高い吸収液とエンジン９１に供給される吸気との熱交換を第１熱交換部５１で先に行わせるとともに、吸収液よりも温度の低い液冷媒と第１熱交換部５１を介してある程度冷やされた吸気との熱交換を第２熱交換部５２でさらに行わせることができる。これにより、インタークーラー５０を効率よく使用して、吸気の冷却を行うことができる。また、第１熱交換部５１では、吸気の熱を、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液に効率よく受け渡すことができる。 In addition, in the present embodiment, the first heat exchange section 51 of the intercooler 50 is arranged upstream of the second heat exchange section 52 in the flow direction of the intake air, and the intake air cooled by the first heat exchange section 51 is removed. The second heat exchange section 52 is configured to be further cooled. As a result, the heat exchange between the absorbing liquid having a temperature relatively higher than that of the liquid refrigerant and the intake air supplied to the engine 91 is performed first in the first heat exchanging portion 51, and the temperature is lower than that of the absorbing liquid. The heat exchange between the liquid refrigerant and the intake air cooled to some extent via the first heat exchange section 51 can be further performed in the second heat exchange section 52. Thereby, the intercooler 50 can be efficiently used to cool the intake air. Further, in the first heat exchange section 51, the heat of the intake air can be efficiently transferred to the absorbing liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13.

また、本実施形態では、吸収式ヒートポンプ装置１０の蒸発器１５において生成された冷水（循環水３５）を、車内空気を冷却するための車内空気冷却用熱交換部４０または第２熱交換部５２の少なくともいずれか一方に供給可能に構成された冷水回路４３を設ける。これにより、蒸発器１５において生成された冷水（循環水３５）を、冷水回路４３を介して車内空気冷却用熱交換部４０および第２熱交換部５２に適切に分配することができる。したがって、車内空調負荷と吸気冷却負荷との要求度合いに応じて、蒸発器１５における液冷媒の蒸発潜熱を車内空気冷却用熱交換部４０および第２熱交換部５２に振り分けて継続的に利用することができる。また、これにより、吸収式ヒートポンプ装置１０の頻繁な起動および停止が回避されるので、吸収式ヒートポンプ装置１０の運転効率が低下するのを抑制することができる。 In addition, in the present embodiment, the cold water (circulation water 35) generated in the evaporator 15 of the absorption heat pump device 10 is cooled by the in-vehicle air heat exchange unit 40 or the second heat exchange unit 52 for cooling the in-vehicle air. A cold water circuit 43 configured to be able to supply to at least one of the above is provided. Thereby, the cold water (circulation water 35) generated in the evaporator 15 can be appropriately distributed to the in-vehicle air cooling heat exchange section 40 and the second heat exchange section 52 via the cold water circuit 43. Therefore, the latent heat of vaporization of the liquid refrigerant in the evaporator 15 is distributed to the in-vehicle air cooling heat exchange section 40 and the second heat exchange section 52 and continuously used according to the required degree of the vehicle interior air conditioning load and the intake air cooling load. be able to. Further, as a result, frequent start and stop of the absorption heat pump device 10 are avoided, so that it is possible to suppress a decrease in operating efficiency of the absorption heat pump device 10.

また、本実施形態では、過給機９５により圧縮されるとともにエンジン９１に供給される吸気の温度が、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の温度よりも高い場合に、吸収液と吸気との熱交換を第１熱交換部５１において行うように構成する。これにより、過給機９５により圧縮された高温の吸気の熱を、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液に効果的に受け渡すことができる。したがって、過給機９５が設けられたエンジン９１が搭載された車両９０における吸収式ヒートポンプ装置１０の熱源を容易に確保することができる。 Further, in the present embodiment, when the temperature of the intake air compressed by the supercharger 95 and supplied to the engine 91 is higher than the temperature of the absorption liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13, the absorption liquid becomes The first heat exchange section 51 is configured to exchange heat with intake air. Thereby, the heat of the high-temperature intake air compressed by the supercharger 95 can be effectively transferred to the absorbing liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13. Therefore, the heat source of the absorption heat pump device 10 in the vehicle 90 equipped with the engine 91 provided with the supercharger 95 can be easily secured.

また、本実施形態では、吸収式ヒートポンプ装置１０は、エンジン９１に供給される吸気温度が吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の温度よりも低い場合に、第１熱交換部５１をバイパスさせて吸収液を再生器１３に直接的に戻すバイパス回路１８ｈをさらに含む。これにより、エンジン９１に供給される吸気温度が吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の温度よりも低い場合に、吸収液をバイパス回路１８ｈを介して再生器１３に送液することができるので、吸収液の温度が吸気温度に起因して低下するのを容易に防止することができる。 Further, in the present embodiment, the absorption heat pump device 10 operates the first heat exchange section 51 when the intake air temperature supplied to the engine 91 is lower than the temperature of the absorbing liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13. It further includes a bypass circuit 18h that bypasses and returns the absorption liquid directly to the regenerator 13. Accordingly, when the intake air temperature supplied to the engine 91 is lower than the temperature of the absorbing liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13, the absorbing liquid can be sent to the regenerator 13 via the bypass circuit 18h. Therefore, it is possible to easily prevent the temperature of the absorbing liquid from decreasing due to the intake air temperature.

また、本実施形態では、冷水回路４３は、車内空調負荷とインタークーラー５０の吸気冷却負荷とに応じて、吸収式ヒートポンプ装置１０の蒸発器１５において冷却された冷水を車内空気冷却用熱交換部４０と第２熱交換部５２とに分配するための流量調整弁６１および６２を含む。これにより、冷水回路４３に設けられた流量調整弁６１および６２を使用して、吸収式ヒートポンプ装置１０の蒸発器１５において冷却された冷水を車内空気冷却用熱交換部４０と第２熱交換部５２とに容易に分配することができる。 Further, in the present embodiment, the chilled water circuit 43 chills the chilled water cooled in the evaporator 15 of the absorption heat pump device 10 according to the air conditioning load inside the vehicle and the intake cooling load of the intercooler 50 to the heat exchange section 40 for cooling the air inside the vehicle. And flow rate adjusting valves 61 and 62 for distributing to the second heat exchange section 52. Thereby, the flow control valves 61 and 62 provided in the cold water circuit 43 are used to cool the cold water cooled in the evaporator 15 of the absorption heat pump device 10 into the vehicle interior air cooling heat exchange section 40 and the second heat exchange section. 52 and can be easily distributed.

また、本実施形態では、吸収式ヒートポンプ装置１０は、エンジン９１に供給される吸気温度に応じて、吸収液を第１熱交換部５１とバイパス回路１８ｈとに分配するための流量調整弁７１および７２をさらに含む。これにより、吸収器１６から再生器１３に戻される吸収液の流量を、流量調整弁７１および７２を用いて第１熱交換部５１とバイパス回路１８ｈとに容易に分配することができる。したがって、エンジン９１に供給される吸気温度に応じて、吸収式ヒートポンプ装置１０の熱源を効率よく得ることができる。 Further, in the present embodiment, the absorption heat pump device 10 includes the flow rate adjusting valve 71 for distributing the absorbing liquid to the first heat exchange section 51 and the bypass circuit 18h according to the intake air temperature supplied to the engine 91. 72 is further included. Thereby, the flow rate of the absorbing liquid returned from the absorber 16 to the regenerator 13 can be easily distributed to the first heat exchange section 51 and the bypass circuit 18h by using the flow rate adjusting valves 71 and 72. Therefore, the heat source of the absorption heat pump device 10 can be efficiently obtained according to the intake air temperature supplied to the engine 91.

［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。 [Modification]
The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and further includes meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications (modifications) within the scope.

たとえば、上記実施形態では、吸収式ヒートポンプ装置１０の蒸発器１５における液冷媒の蒸発潜熱により冷却された循環水３５（冷水）を第２熱交換部５２に流通させて高温の吸気を冷却するように構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蒸発器１５を本発明の「第２熱交換部」としてもよい。すなわち、循環水３５が循環される冷水回路４３を備えることなく、インタークーラー５０において蒸発器１５内の液冷媒の蒸発潜熱を直接的に利用して高温の吸気を冷却するように構成してもよい。この場合、吸気を流通させる通風路と、車内空間９０ａの空気（空調用の空気）を流通させる通風路とを蒸発器１５内にそれぞれ設けることによって、この蒸発器１５を用いて吸気の冷却と車内空気の冷却とを両立させることが可能である。 For example, in the above embodiment, the circulating water 35 (cold water) cooled by the latent heat of vaporization of the liquid refrigerant in the evaporator 15 of the absorption heat pump device 10 is circulated to the second heat exchange section 52 to cool the high temperature intake air. However, the present invention is not limited to this. For example, the evaporator 15 may be the “second heat exchange section” of the present invention. That is, without providing the cold water circuit 43 in which the circulating water 35 is circulated, the intercooler 50 may be configured to directly utilize the latent heat of vaporization of the liquid refrigerant in the evaporator 15 to cool the high-temperature intake air. .. In this case, a ventilation passage for circulating the intake air and a ventilation passage for circulating the air in the vehicle interior space 90a (air for air conditioning) are provided in the evaporator 15, so that the evaporator 15 is used to cool the intake air. It is possible to achieve both cooling of the air inside the vehicle.

また、上記実施形態では、車両用熱利用システム１００を、乗用車、バスおよびトラックなどの車両９０に適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、列車におけるディーゼルカー（気動車）の車内空調および過給機付きディーゼルエンジンの吸気の冷却に対して車両用熱利用システム１００を適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the vehicle heat utilization system 100 is applied to the vehicle 90 such as a passenger car, a bus and a truck, but the present invention is not limited to this. That is, the vehicle heat utilization system 100 may be applied to the air conditioning of a diesel car (train car) in a train and the cooling of intake air of a diesel engine with a supercharger.

また、上記実施形態では、排気タービン駆動式の過給機９５により圧縮された吸気を冷却するインタークーラー５０に対して本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、クランク軸の駆動力により駆動される過給機（スーパーチャージャー）により圧縮された吸気を冷却するインタークーラーに対して本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the present invention is applied to the intercooler 50 that cools the intake air compressed by the exhaust turbine-driven supercharger 95, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention may be applied to an intercooler that cools intake air compressed by a supercharger (supercharger) driven by the driving force of the crankshaft.

また、上記実施形態では、排気ガス管９２を流通する排気ガスの熱のみを加熱源として吸収式ヒートポンプ装置１０を構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、排気ガスの排熱に加えて、エンジン９１を冷却するエンジン冷却水が得たエンジン排熱を加熱部１１に導入して吸収液を加熱するように吸収式ヒートポンプ装置１０を構成してもよい。これにより、車両９０全体の熱回収率をより一層向上させることができる。 Further, in the above embodiment, the absorption heat pump device 10 is configured by using only the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust gas pipe 92 as the heating source, but the present invention is not limited to this. For example, in addition to the exhaust heat of exhaust gas, the absorption heat pump device 10 may be configured to introduce the engine exhaust heat obtained by the engine cooling water for cooling the engine 91 into the heating unit 11 to heat the absorbing liquid. Good. Thereby, the heat recovery rate of the entire vehicle 90 can be further improved.

また、上記実施形態では、インタークーラー５０における第１熱交換部５１を用いない場合（吸気温度が吸収液の温度よりも低い場合）に吸収液を再生器１３に直接的に戻すバイパス回路１８ｈを設けたが、本発明はこれに限られない。すなわち、吸収式ヒートポンプ装置１０の経路１８ｆにバイパス回路１８ｈを設けることなく、吸気通路９６にインタークーラー５０（第１熱交換部５１）をバイパスさせる「バイパス吸気通路」を設けるように構成してもよい。 Further, in the above embodiment, the bypass circuit 18h that directly returns the absorbing liquid to the regenerator 13 when the first heat exchanging portion 51 of the intercooler 50 is not used (when the intake air temperature is lower than the temperature of the absorbing liquid) is provided. However, the present invention is not limited to this. That is, the bypass circuit 18h may not be provided in the path 18f of the absorption heat pump device 10, and the intake passage 96 may be provided with a "bypass intake passage" that bypasses the intercooler 50 (first heat exchange portion 51). ..

また、上記実施形態では、ガソリン機関からなるエンジン９１を備えた車両に搭載される車両用熱利用システム１００に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ガソリンエンジン以外にも、過給機付きのディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどに対して本発明を適用することが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the vehicle heat utilization system 100 mounted on the vehicle including the engine 91 including the gasoline engine, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to a diesel engine with a supercharger, a gas engine, and the like in addition to the gasoline engine.

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１０を構成してもよい。 Further, in the above embodiment, water and an aqueous solution of lithium bromide were used as the refrigerant and the absorbing liquid, but the present invention is not limited to this. For example, the absorption heat pump device 10 may be configured by using ammonia and water as the refrigerant and the absorbing liquid, respectively.

１０ 吸収式ヒートポンプ装置
１１ 加熱部
１２ 気液分離部
１３ 再生器
１４ 凝縮器（吸収式用凝縮器）
１５ 蒸発器（吸収式用蒸発器）
１５ａ 熱交換部
１６ 吸収器
１８ｈ バイパス回路
２５、３５ 冷却水
３５ 循環水（冷水）
４０ 車内空気冷却用熱交換部
４３ 冷水回路
５０ インタークーラー（吸気冷却用熱交換部）
５１ 第１熱交換部
５２ 第２熱交換部
６１、６２ 流量調整弁（第１流量調整弁）
７１、７２ 流量調整弁（第２流量調整弁）
９０ 車両
９０ａ 車内空間
９１ エンジン（内燃機関）
９２ 排気ガス管
９５ 過給機
９６ 吸気通路
１００ 車両用熱利用システム 10 Absorption-type heat pump device 11 Heating part 12 Gas-liquid separation part 13 Regenerator 14 Condenser (condenser for absorption type)
15 Evaporator (absorption type evaporator)
15a Heat exchange section 16 Absorber 18h Bypass circuit 25, 35 Cooling water 35 Circulating water (cold water)
40 Heat exchange part for cooling air inside the vehicle 43 Cooling water circuit 50 Intercooler (heat exchange part for cooling intake air)
51 First Heat Exchange Section 52 Second Heat Exchange Section 61, 62 Flow Control Valve (First Flow Control Valve)
71, 72 Flow rate adjusting valve (second flow rate adjusting valve)
90 vehicle 90a interior space 91 engine (internal combustion engine)
92 Exhaust gas pipe 95 Supercharger 96 Intake passage 100 Vehicle heat utilization system

Claims (3)

車両の排熱を利用して加熱された吸収液から気液分離された冷媒の蒸発潜熱により車内空気を冷却可能に構成された吸収式ヒートポンプ装置と、
前記吸収式ヒートポンプ装置における冷媒または吸収液の少なくともいずれか一方を利用して、内燃機関に供給される吸気を冷却可能に構成された吸気冷却用熱交換部と、を備え、
前記吸収式ヒートポンプ装置は、再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器と、を含み、
前記吸気冷却用熱交換部は、前記吸収器から前記再生器に戻される吸収液の顕熱を利用して前記吸気の冷却を行う第１熱交換部と、前記蒸発器における液冷媒の潜熱を利用して前記吸気の冷却を行う第２熱交換部と、を含み、
前記内燃機関は、過給機により圧縮された前記吸気が供給されるように構成されており、
前記内燃機関に供給される吸気温度が、前記吸収器から前記再生器に戻される吸収液の温度よりも高い場合に、前記吸収液と前記吸気との熱交換が前記第１熱交換部において行われるように構成されており、
前記吸収式ヒートポンプ装置は、前記内燃機関に供給される吸気温度が前記吸収器から前記再生器に戻される吸収液の温度よりも低い場合に、前記第１熱交換部をバイパスさせて吸収液を前記再生器に直接的に戻すバイパス回路をさらに含む、車両用熱利用システム。 An absorption heat pump device configured to be able to cool the air inside the vehicle by the latent heat of vaporization of the refrigerant that has been gas-liquid separated from the absorption liquid that has been heated using the exhaust heat of the vehicle,
Using at least one of the refrigerant and the absorbing liquid in the absorption heat pump device, an intake air cooling heat exchange unit configured to be able to cool the intake air supplied to the internal combustion engine ,
The absorption heat pump device includes a regenerator, a condenser, an evaporator, and an absorber,
The heat exchanger for cooling the intake air exchanges the latent heat of the liquid refrigerant in the evaporator with the first heat exchange portion for cooling the intake air by utilizing the sensible heat of the absorbing liquid returned from the absorber to the regenerator. A second heat exchange section for cooling the intake air by utilizing the
The internal combustion engine is configured to be supplied with the intake air compressed by a supercharger,
When the temperature of the intake air supplied to the internal combustion engine is higher than the temperature of the absorption liquid returned from the absorber to the regenerator, heat exchange between the absorption liquid and the intake air is performed in the first heat exchange section. It is configured to be
In the absorption heat pump device, when the intake air temperature supplied to the internal combustion engine is lower than the temperature of the absorption liquid returned from the absorber to the regenerator, the absorption heat is bypassed to bypass the first heat exchange unit. The heat utilization system for vehicles , further comprising a bypass circuit that returns directly to the regenerator . 前記吸気冷却用熱交換部における前記第１熱交換部は、前記第２熱交換部よりも前記吸気の流れ方向における上流側に配置されており、
前記第１熱交換部で冷却された前記吸気が、前記第２熱交換部においてさらに冷却されるように構成されている、請求項１に記載の車両用熱利用システム。 The first heat exchange section in the intake air cooling heat exchange section is arranged upstream of the second heat exchange section in the intake air flow direction,
The first being cooled the intake in the heat exchange section, the second is configured to be further cooled in a heat exchanger, heat utilization system for a vehicle according to claim 1. 前記吸収式ヒートポンプ装置は、前記蒸発器において冷水を生成可能に構成されており、
前記吸収式ヒートポンプ装置の前記蒸発器において生成された冷水を、車内空気を冷却するための車内空気冷却用熱交換部または前記第２熱交換部の少なくともいずれか一方に供給可能に構成された冷水回路をさらに備える、請求項１または２に記載の車両用熱利用システム。 The absorption heat pump device is configured to generate cold water in the evaporator,
Cold water generated in the evaporator of the absorption heat pump device is configured to be able to be supplied to at least one of an in-vehicle air cooling heat exchange section for cooling in-vehicle air and the second heat exchange section. further comprising a heat utilization system for a vehicle according to claim 1 or 2 circuits.
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