JP6747152B2 - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents
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Description
すなわち、上記蓄熱時に再生器から吸収器への吸収液の供給が止められて吸収液を固化する構成の吸収式ヒートポンプ装置において、再生器は、蓄熱時には、吸収液を結晶化して固化するように構成されている。
本発明の一実施形態による吸収式ヒートポンプ装置100は、冷媒として水が用いられ、吸収液として臭化リチウム(LiBr)水溶液が用いられている。また、吸収式ヒートポンプ装置100は、エンジン8を備えた乗用車およびバスなどの車両(図示せず)に搭載されるように構成されている。また、吸収式ヒートポンプ装置100は、エンジン8を冷却する冷却水の熱、および、エンジン8から排出される高温の排気ガスの熱を利用(回収)して、吸収液(希液)が加熱されるように構成されている。
ここで、本実施形態では、再生器1は、図2に示すように、容器10内に、複数の熱交換器14と、貯留部15と、回転体16と、回転軸17とが設けられている。熱交換器14は、プレート状に形成されている。具体的には、熱交換器14は、円状のプレート状に形成されている。熱交換器14の内部には、熱媒を通す空間が形成されている。また、熱交換器14は、所定の間隔を隔てて多段に配列されている。具体的には、多段の熱交換器14は、水平方向(X方向)に沿って配列されている。
図3を参照して冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、図3に示すように、弁111、131、311および411が開かれ、弁221、321および331が閉じられる。また、三方弁5が、凝縮器2(配管21)と蒸発器3(配管51)とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ412、611および621が駆動される。これにより、冷媒が、再生器1、凝縮器2、蒸発器3および吸収器4を循環する。また、吸収液が、再生器1および吸収器4を循環する。また、熱媒が、配管61内を循環する。また、冷却水が、配管62内を循環する。
図4を参照して冷房蓄熱時の動作について説明する。冷房蓄熱時には、図4に示すように、弁111が開かれ、弁131、221、311、321、331および411が閉じられる。また、三方弁5が、凝縮器2(配管21)と蒸発器3(配管51)とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ621が駆動される。これにより、冷媒が、再生器1から凝縮器2を介して蒸発器3に移動される。また、冷却水が、配管62内を循環する。
図5を参照して冷房蓄熱利用時の動作について説明する。冷房蓄熱利用とは、冷房蓄熱により、再生器1において貯留された固体の吸収液を用いてエネルギを取出して利用することである。冷房蓄熱利用時には、図5に示すように、弁331が開かれ、弁111、131、221、311、321および411が閉じられる。また、ポンプ611および621が駆動される。これにより、冷媒が、蒸発器3から再生器1に移動される。また、熱媒が、配管61内を循環する。また、冷却水が、配管62内を循環する。
図6を参照して暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、図6に示すように、弁321が開がれ、弁111、131、221、311、331および411が閉じられる。また、三方弁5が、再生器1(配管12)と蒸発器3(配管51)とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ412、611および621が駆動される。これにより、冷媒が、再生器1、蒸発器3および吸収器4を循環する。また、熱媒が、配管61内を循環する。また、冷却水が、配管62内を循環する。
図7を参照して暖房蓄熱時の動作について説明する。暖房蓄熱時には、図7に示すように、弁111、131、221、311、321、331および411が閉じられる。また、三方弁5が、再生器1(配管12)と蒸発器3(配管51)とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ611および621が駆動される。これにより、冷媒が、再生器1から蒸発器3に移動される。また、熱媒が、配管61内を循環する。また、冷却水が、配管62内を循環する。
図8を参照して暖房蓄熱利用時の動作について説明する。暖房蓄熱利用とは、暖房蓄熱により、再生器1において貯留された固体の吸収液を用いてエネルギを取出して利用することである。暖房蓄熱利用時には、図8に示すように、弁221が開かれ、弁111、131、311、321、331および411が閉じられる。また、三方弁5が、凝縮器2(配管21)と蒸発器3(配管51)とを導通させるように切り替えられる。また、ポンプ621が駆動される。これにより、冷媒が、蒸発器3から凝縮器2を介して再生器1に移動される。また、冷却水が、配管62内を循環する。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
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。
3 蒸発器
4 吸収器
14 熱交換器
15 貯留部
16 回転体(塗布部、剥離部)
17 回転軸
62a 熱媒供給配管
62b 熱媒回収配管
100 吸収式ヒートポンプ装置
Claims (6)
- 冷媒が蒸発される蒸発器と、
前記蒸発器により蒸発された冷媒が吸収液により吸収される吸収器と、
冷媒により希釈された吸収液が濃縮される再生器とを備え、
前記再生器は、吸収液を溜める貯留部と、熱交換器と、前記熱交換器の表面に前記貯留部に貯留された吸収液を塗布する塗布部と、前記熱交換器の表面に塗布され固化した吸収液を前記熱交換器の表面から剥離させる剥離部とを含む、吸収式ヒートポンプ装置。 - 前記熱交換器は、プレート状の熱交換器を含み、
前記塗布部は、プレート状の前記熱交換器の表面に前記貯留部に貯留された吸収液を薄膜化して塗布するように構成されている、請求項1に記載の吸収式ヒートポンプ装置。 - 前記熱交換器は、所定の間隔を隔てて多段に配列されており、
多段の前記熱交換器の中央部を貫通するように設けられ、前記塗布部および前記剥離部をプレート状の前記熱交換器の表面に沿って回転させるための回転軸をさらに備える、請求項2に記載の吸収式ヒートポンプ装置。 - 多段のプレート状の前記熱交換器にまたがって配置され、前記熱交換器に熱媒を供給する熱媒供給配管および前記熱交換器から熱媒を回収する熱媒回収配管をさらに備える、請求項3に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
- 前記再生器は、蓄熱時には、前記再生器から前記吸収器への吸収液の供給が止められて、前記貯留部に貯留された吸収液を前記塗布部により薄膜化した後固化し、固化した吸収液を前記剥離部により剥離するとともに、放熱時には、固化された吸収液に液状または蒸気状の冷媒が供給されるように構成されている、請求項2〜4のいずれか1項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
- 前記塗布部および前記剥離部は、一体的に形成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
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