WO2017018208A1 - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents

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WO2017018208A1
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refrigerant
heat
liquid
evaporator
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修 坪内
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アイシン精機株式会社
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    • Y02B30/62—Absorption based systems

Definitions

  • the present invention relates to an absorption heat pump device.
  • an absorption heat pump apparatus using an absorbing solution capable of absorbing vapor during refrigerant evaporation is known.
  • Such an absorption heat pump apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-98866.
  • JP-A-1-98866 discloses an absorption cold / hot heat generator (absorption heat pump device) provided with a concentrator (generator), a condenser, an evaporator and an absorber.
  • the absorber is communicated with the evaporator through a vapor passage, and the hydrophobic porous membrane and the heat transfer body ( A module comprising a heat transfer surface for heat exchange).
  • the hydrophobic porous membrane is made of a material that allows only gas to permeate but not liquid substance, and is configured to be able to form a solution (absorbing liquid) passage.
  • the absorber the refrigerant vapor that has permeated the hydrophobic porous membrane through the vapor passage from the evaporator with respect to the absorbing liquid supplied into the module from the inlet portion at one end of the hydrophobic porous membrane. Is absorbed, and the absorbed heat is transferred to the cooling water side through the heat transfer body.
  • the diluted absorbent is configured to be discharged from the outlet of the other end of the hydrophobic porous membrane through the module, stored in the bottom of the absorber, and then discharged to the concentrator (generator). ing.
  • the absorption liquid cooled by absorbing the refrigerant vapor exits the module and is stored at the bottom of the absorber. Stored in the bottom of the absorber due to tilting or shaking of the vehicle body when mounted on a vehicle, etc., when an air-conditioning cold / heat generator (absorption heat pump device) is installed in a vehicle, etc. There is a possibility that the liquid flows back to the evaporator through the vapor passage and enters the refrigerant in the evaporator. For this reason, there is a problem that the concentration control of the absorption liquid which is the key of the absorption refrigeration cycle cannot be performed properly, and the performance as the absorption heat pump apparatus is deteriorated.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to suppress a decrease in the performance of the absorption refrigeration cycle even when mounted on a vehicle. It is to provide a possible absorption heat pump device.
  • an absorption heat pump apparatus is an absorption heat pump apparatus that absorbs refrigerant vapor with an absorbing liquid, and an evaporator that evaporates the refrigerant and an evaporator that evaporates
  • An absorber that absorbs the absorbed refrigerant vapor into the absorption liquid, and the absorber covers the heat exchange part that removes the heat absorbed by the refrigerant vapor into the absorption liquid and the heat exchange part that the absorption liquid contacts.
  • a membrane member formed so as to allow the refrigerant vapor to pass therethrough without allowing the absorption liquid to pass therethrough.
  • the absorption heat pump device is disposed in a state of covering the heat exchanging portion in contact with the absorption liquid, and the refrigerant vapor is not transmitted through the absorption liquid.
  • a membrane member formed to be permeable is provided in the absorber.
  • the entire absorber can be configured by covering the heat exchange part with the membrane member, so that the absorption liquid (dilute liquid) in which the refrigerant vapor has passed through the membrane member and has been absorbed by the absorption liquid (concentrated liquid) ) Can be discharged to the outside of the absorber from a portion other than the membrane member while being stored inside the membrane member.
  • the absorption heat pump device of the present invention it is possible to suppress the absorption liquid from passing through the membrane member and flowing back directly to the evaporator. Therefore, even when the absorption heat pump device of the present invention is mounted on a vehicle or the like, the absorption liquid (dilute liquid) is prevented from flowing back to the evaporator due to inclination or shaking of the vehicle body. In the case of mounting in the case, it is possible to suppress the performance of the absorption refrigeration cycle from being deteriorated.
  • the absorption liquid is stored in the inner bottom portion of the membrane member.
  • steam can be stored in the inner bottom part of the film
  • the absorption heat pump device further includes a spin coating unit that coats the absorption liquid supplied to the absorber along the outer surface of the heat exchange unit, and the spin coating unit includes the spin coating unit.
  • the refrigerant liquid that has passed through the membrane member is absorbed by the absorbing liquid applied along the outer surface.
  • coated the absorption liquid to the outer surface of the heat exchange part by the rotation application part can be efficiently absorbed by the absorption liquid.
  • the absorbing liquid diluted by absorbing the refrigerant vapor on the outer surface of the heat exchange part can be scraped down and stored on the inner bottom part of the membrane member by the rotary application part.
  • the refrigerant vapor is continuously absorbed by the absorption liquid (concentrated liquid) newly supplied to the outer surface. Therefore, the performance of the absorber can be continuously maintained.
  • the heat exchanging portion has a structure in which flat plate heat exchangers through which the heat exchanging fluid flows are stacked in the horizontal direction.
  • the absorption liquid is supplied to the area inside the membrane member via the absorption liquid supply path extending along the direction in which the heat exchangers are stacked inside the membrane member, and the refrigerant vapor is absorbed.
  • the absorbing liquid stored in the inner bottom portion of the membrane member is configured to be discharged to the outside through an absorbing liquid discharge path extending along the direction in which the heat exchangers are stacked.
  • membrane member is efficiently guide
  • the heat exchanging unit has a structure in which flat plate heat exchangers through which a heat exchanging fluid circulates are stacked along a horizontal direction,
  • the heat exchange unit also serves as a support member for supporting the membrane member that covers the heat exchange unit so as to surround it.
  • the heat exchange unit utilizes the rigidity of the heat exchange unit in which flat plate heat exchangers are stacked.
  • the membrane member can be easily held around. Thereby, even if it is a case where an absorber receives a vibration from the vehicle body side, it can prevent easily that a film
  • the evaporator includes a refrigerant storage section that stores the refrigerant before evaporation, and the absorber has a refrigerant in the vicinity of the lowermost portion of the membrane member inside the evaporator. It is comprised so that it may arrange
  • coolant storage part utilizes the surface area of a film
  • the performance of an absorber can be maintained high.
  • the absorption heat pump device can be reduced in size by the amount of the absorber provided inside the evaporator.
  • the refrigerant vapor evaporated by the evaporator permeates the outer surface other than the inner bottom portion of the membrane member in which the absorption liquid is stored and passes through the outer surface of the absorber. It is configured to be supplied inside.
  • the refrigerant vapor from the evaporator can be taken into the absorber by making maximum use of the outer surface of the membrane member exposed to the atmosphere filled with the refrigerant vapor.
  • the absorber including the membrane member is provided such that the heat exchanging portion protrudes from the inner wall surface of the evaporator, and the membrane member includes the heat exchanging portion of the heat exchanging portion. With the periphery sealed, the heat exchanging part is fixed to the inner wall surface of the evaporator.
  • the heat exchanging part can be constituted in a cantilever structure with respect to the inner wall surface of the evaporator, so that the whole can be covered by easily covering the heat exchanging part with the membrane member.
  • the cooling water supply pipe, the cooling water discharge pipe, the concentrated liquid supply pipe, and the dilute liquid discharge pipe can be centrally arranged on the inner wall surface portion of the root portion to which the heat exchange unit is fixed.
  • the end of the membrane member covered by the heat exchange part can be joined circumferentially to the inner wall surface of the evaporator without being affected by the kind.
  • An absorption heat pump apparatus is an absorption heat pump apparatus that absorbs refrigerant vapor with an absorbing liquid, and an evaporator that evaporates the refrigerant and the refrigerant vapor evaporated by the evaporator are absorbed into the absorbing liquid. And the absorber or the evaporator surrounds the heat exchange part that removes the heat absorbed by the refrigerant vapor into the absorption liquid or evaporates the refrigerant, and the heat exchange part in contact with the absorption liquid or the refrigerant. And a membrane member formed so as to allow the refrigerant vapor to pass through without passing through the absorbing liquid or the refrigerant.
  • the entire absorber can be configured so as to surround the heat exchanging portion with the membrane member. Permeation and direct backflow to the evaporator can be suppressed.
  • the entire evaporator can be configured by covering the heat exchange portion with the membrane member, and the refrigerant vapor (low temperature water vapor) after evaporation in a state where the refrigerant (liquid refrigerant) is stored inside the membrane member. Can be supplied to the absorber through the membrane member. Thereby, it can suppress that the refrigerant
  • the absorption liquid (dilute liquid) in the absorber flows back to the evaporator or evaporates due to inclination or shaking of the vehicle body. Since the refrigerant (liquid refrigerant) in the container is suppressed from being mixed into the absorber, it is possible to suppress the performance of the absorption refrigeration cycle from being deteriorated even when mounted in a vehicle.
  • the absorption heat pump apparatus 100 In the absorption heat pump apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, water as a refrigerant and a lithium bromide (LiBr) aqueous solution as an absorption liquid are used.
  • the absorption heat pump device 100 is mounted on a vehicle (not shown) such as a passenger car and a bus provided with an engine 90 (internal combustion engine) and is applied to an air conditioning system in the vehicle.
  • the absorption heat pump apparatus 100 includes a regenerator 10 (within a two-dot chain line), a condenser 20, an evaporator 30, and an absorber 40.
  • the regenerator 10 has a role of separating refrigerant vapor (high temperature steam) from the absorbing liquid.
  • the condenser 20 has a role of condensing (liquefying) the refrigerant vapor during the cooling operation.
  • the evaporator 30 has a role of evaporating (vaporizing) the refrigerant that has become condensed water under cooling and low pressure conditions during the cooling operation.
  • the absorber 40 has a role of absorbing the refrigerant vapor (low-temperature steam) vaporized by the evaporator 30 in the absorbing liquid supplied in a concentrated liquid state.
  • the regenerator 10 includes a heating unit 11 that heats the absorption liquid, and a gas-liquid separation unit 12 that separates the refrigerant vapor from the absorption liquid heated by the heating unit 11.
  • heat exchange is performed between the high-temperature exhaust gas flowing through the exhaust pipe 91 routed from the engine 90 and the absorbing liquid.
  • the exhaust pipe 91 includes an exhaust heat supply path 91a that passes through the heating unit 11 and a bypass 91b that does not pass through the heating unit 11, and a valve 92 is provided in the exhaust heat supply path 91a.
  • the valve 92 is opened during the cooling operation and the heating operation, so that a part of the exhaust gas discharged from the engine 90 is circulated to the heating unit 11 via the exhaust heat supply path 91a. Yes.
  • the absorption heat pump apparatus 100 includes a circulation passage 51 composed of absorption liquid circulation paths 51a and 51b, a refrigerant vapor passage 52 and 53, a refrigerant passage 54, absorption liquid passages 55 and 56, and refrigerant supply paths 57 and 58.
  • the circulation passage 51 has a role of circulating the absorption liquid between the heating unit 11 and the gas-liquid separation unit 12, and a pump 71 is provided in the absorption liquid circulation path 51a.
  • the refrigerant vapor passage 52 has a role of supplying the refrigerant vapor from the gas-liquid separator 12 to the condenser 20 during the cooling operation.
  • the refrigerant vapor passage 53 has a role of causing the refrigerant vapor separated by the gas-liquid separator 12 during the heating operation to flow into the evaporator 30.
  • a connection portion between the refrigerant vapor passage 52 and the refrigerant vapor passage 53 is a three-way valve capable of switching between opening the refrigerant vapor passage 52 during the cooling operation and opening the refrigerant vapor passage 53 during the heating operation. 64 is provided.
  • the refrigerant passage 54 is provided with a valve 65.
  • the absorption liquid passage 55 has a role of supplying the absorption liquid (concentrated liquid) to the absorber 40 according to the opening / closing operation of the valve 61.
  • the absorption liquid passage 56 has a role of supplying the circulation liquid 51 with an absorption liquid (dilute liquid) stored in a state where the refrigerant vapor is absorbed in the absorber 40 when the pump 72 and the valve 62 are interlocked.
  • the refrigerant supply path 57 has a role of supplying the refrigerant (water) stored in the evaporator 30 to the circulation path 51 by interlocking the pump 73 and the valve 63 during the heating operation.
  • the refrigerant supply path 58 has a role of supplying the condensed water stored in the condenser 20 directly to the absorber 40 in accordance with the opening / closing operation of the valve 67 for the purpose of preventing crystallization. Further, in the heat exchanger 59, heat exchange between the absorbing liquids flowing through the absorbing liquid passage 55 and the absorbing liquid passage 56 is performed.
  • the absorption heat pump apparatus 100 includes a cooling water circuit 80 that is driven during cooling operation.
  • the cooling water circuit 80 is used for cooling the refrigerant vapor in the condenser 20 and removing the absorbed heat generated when the absorber 40 absorbs the refrigerant into the absorbing liquid.
  • the cooling water circuit 80 is disposed in the cooling water circulation path 81 through which the cooling water (an example of a heat exchange fluid) flows, the pump 82, the heat exchange unit 83 disposed in the condenser 20, and the absorber 40.
  • the heat exchange part 42 (refer FIG. 3) made and the thermal radiation part 84 are included.
  • the cooling water flowing through the heat exchanging section 84a is cooled (heat radiated) by the air (outside air) blown by the blower 84b.
  • the evaporator 30 includes a container 31 that holds the inside in a vacuum state of 1 kPa or less at an absolute pressure, and a heat exchange unit 32 and an injector 33 that are installed inside the container 31. Further, a pump 35 is provided outside the evaporator 30 in a passage 34 that connects the refrigerant reservoir 31 a and the injector 33. As a result, the refrigerant (water) in the refrigerant storage unit 31 a is pumped up by the pump 35 and sprayed from the injector 33 toward the heat exchange unit 32.
  • the suction air in the vehicle circulated by the blower 39 is cooled when passing through the heat exchanging unit 32 due to the latent heat of evaporation obtained when the sprayed refrigerant (water) becomes the refrigerant vapor (low-temperature steam). Is done.
  • the absorber 40 is installed inside the container 31 in the evaporator 30.
  • the structure of the absorber 40 installed in the evaporator 30 maintained in a vacuum state (1 kPa or less in absolute pressure) will be described in detail.
  • the absorber 40 includes a heat exchanging unit 42 integrally including a plurality of (five) heat exchangers 41 having a hollow disk shape with a flat vertical cross section, and adjacent heat exchangers 41. And a spin coater 43 disposed in the area between them.
  • the heat exchangers 41 are stacked with equal pitch intervals along the horizontal direction (X-axis direction).
  • the heat exchange part 42 protrudes from the inner wall face 31c of the side wall part 31b of the container 31 of the evaporator 30 in the horizontal direction (arrow X2 direction in the horizontal direction) as a whole and is exposed to the inside of the container 31 (see FIG. 2). It is installed as follows.
  • the heat exchangers 41 are connected to each other by a cooling water supply pipe 42a and a cooling water discharge pipe 42b at the top portion on the Z1 side and the lower bottom portion on the Z2 side.
  • a cooling water supply pipe 42a and a cooling water discharge pipe 42b at the top portion on the Z1 side and the lower bottom portion on the Z2 side.
  • FIG. 3 in order to show the internal structure of the absorber 40, the heat exchanger 41 and the rotation application unit 43 are partially omitted. That is, the overall structure of the absorber 40 is as shown in FIGS.
  • each heat exchanger 41 has the penetration part 41a which the rotating shaft 47 which rotates the rotation application part 43 penetrates a center part (center part).
  • the through-portion 41a does not penetrate the heat transfer wall of the heat exchanger 41 in and out, and the internal flow path is also sealed by the heat transfer wall in the through-portion 41a.
  • the cooling water supply pipe 42a and the cooling water discharge pipe 42b penetrate the inner wall surface 31c and are connected to an external cooling water circulation path 81 (see FIG. 1). Thereby, the cooling water flowing in from the cooling water supply pipe 42a is distributed to each heat exchanger 41 of the heat exchanging section 42, and flows in the heat exchanger 41 from the Z1 side to the Z2 side to the cooling water discharge pipe 42b. Collected and returned to the cooling water circulation path 81.
  • the heat exchanging section 42 has a concentrated liquid supply pipe 44a (an example of an absorbing liquid supply path) for supplying an absorbing liquid (concentrated liquid), and an absorbing liquid.
  • a dilute liquid discharge pipe 44b (an example of an absorbing liquid discharge path) for discharging (dilute liquid) is provided.
  • the concentrated liquid supply pipe 44a protrudes laterally (in the direction of the arrow X2) from the inner wall surface 31c.
  • a portion of the concentrated liquid supply port 44c branched from the concentrated liquid supply pipe 44a in the direction of the arrow Y2 is inserted into a corresponding U-shaped cutout portion 41c of each heat exchanger 41.
  • the heat exchanger 41 and the concentrated liquid supply port 44c are isolated by a wall portion on the concentrated liquid supply pipe 44a side.
  • a plurality of holes 44e are formed in the outer surface 44d of the concentrated liquid supply port 44c.
  • the outer surface 44d is smoothly connected to the outer surface 41b of the heat exchanger 41.
  • the concentrated liquid supply pipe 44a and the diluted liquid discharge pipe 44b penetrate the inner wall surface 31c and are connected to external absorption liquid passages 55 and 56 (see FIG. 1), respectively. Therefore, the heat exchanging portion 42 is attached to the inner wall surface 31c with a cantilever structure toward the inside.
  • the absorber 40 is configured by providing a membrane member 45 that covers the structure in which the tube 44b is integrated.
  • the membrane member 45 is made of a material that can transmit the refrigerant vapor from the evaporator 30 without allowing the absorption liquid to pass through the container 31. Examples of the membrane member 45 include a resin-made hydrophobic porous membrane.
  • the membrane member 45 is covered in the direction of the arrow X1 from the end of the heat exchanging portion 42 on the X2 side, and the circumferential shape (annular) of the membrane member 45 on the X1 side Is fixed (joined) to the inner wall surface 31c of the evaporator 30 in a circumferential shape.
  • the end portion 45c on the X1 side of the film member 45 is formed of a resin material in a bulk shape to constitute a gasket structure, and the end portion 45c is welded circumferentially to the inner wall surface 31c.
  • the entire heat exchanging portion 42 also serves as a support member (framework) for supporting the membrane member 45.
  • the heat exchange part 42 which consists of a material which cannot maintain a self shape
  • the film member 45 is easily held around the heat exchanging portion 42 by utilizing the rigidity of the heat exchanger 42. Therefore, for the convenience of illustration, the outer shape of the membrane member 45 is illustrated to resemble a cylindrical shape.
  • the membrane member 45 includes the heat exchange unit 42, the rotation application unit 43, the cooling water supply pipe 42a, the cooling member.
  • the water discharge pipe 42b, the concentrated liquid supply pipe 44a and the dilute liquid discharge pipe 44b are covered so as to be in close contact with the outer surface of the integrated structure, and the end portion 45c is welded circumferentially to the inner wall surface 31c. Yes.
  • the absorbing liquid (mixed liquid of concentrated liquid and dilute liquid) is configured to be stored in the inner bottom portion 45 a of the membrane member 45.
  • the refrigerant vapor evaporated in the evaporator 30 passes through the outer surface 45b other than the inner bottom portion 45a of the film member 45 in which the absorption liquid is stored, and is supplied to the absorber 40.
  • the entire absorber 40 is configured so that the membrane member 45 surrounds the heat exchanging portion 42, so that the refrigerant vapor passes through the outer surface 45 b and is absorbed by the concentrated liquid on the outer surface 41 b of the heat exchanger 41.
  • the diluted liquid after being stored is stored in the inner bottom portion 45 a inside the membrane member 45.
  • the dilute liquid stored in the inner bottom portion 45a is directly discharged to the outside of the absorber 40 (the absorbent liquid passage 56 (see FIG. 1)) via the dilute liquid discharge pipe 44b. .
  • the concentrated liquid supply pipe 44a and the diluted liquid discharge pipe 44b are arranged along the stacking direction (lateral direction) of the heat exchanger 41, supply of the absorbing liquid to the heat exchange unit 42 covered with the membrane member 45
  • the mouth (the connection portion with the absorption liquid passage 55) and the discharge port (the connection portion with the absorption liquid passage 56) are concentrated on one side in the lateral direction (X1 side of the side wall portion 31b). This also prevents the heat exchanging part 42 from being connected to the outside of the container 31 except for the supply and discharge ports of the absorbing liquid. Therefore, the heat exchanging part 42 is covered with the membrane member 45 from the X2 side in the container 31. It can be easily covered.
  • the sealing portion (end portion 45c) with respect to the inner wall surface 31c of the membrane member 45 is limited to one region, the sealing property between the inside and the outside of the absorber 40 is improved, and the absorbing liquid is inside the absorber 40. It is configured so as to be reliably stored in (the inner bottom 45a of the membrane member 45).
  • the spin coating unit 43 has a role of coating the absorbent (concentrated liquid) supplied to the absorber 40 along the outer surface 41b of the heat exchange unit 42.
  • the absorber 40 includes a motor 46 (shown by a broken line) that rotates the rotation application unit 43 around the rotation axis 150 in the arrow R direction.
  • a rotation shaft 47 (shown by a broken line) is connected to the motor 46, and the rotation shaft 47 extends from the X1 side to the X2 side via the through portion 41a of each heat exchanger 41.
  • the rotation application unit 43 has a pair of brush members 43a around the rotation shaft 47, and each is attached to the rotation shaft 47 at intervals of 180 °.
  • the brush member 43a includes a plurality of arm portions 43b extending radially outward from the rotation shaft 47, and a plurality of brush members 43a extending in the X1 direction and the X2 direction toward the outer surface 41b of the heat exchanger 41 with respect to the arm portions 43b. Brush 43c.
  • the absorption liquid (concentrated liquid) supplied from the gas-liquid separator 12 (see FIG. 1) is supplied to the outer surface 41b of the heat exchanger 41, and the motor 46 is driven.
  • the brush member 43a is configured to rotate in the direction of arrow R along the outer surface 41b.
  • membrane member 45 by the concentrated liquid apply
  • coated along the outer surface 41b by the rotation application part 43 is comprised easily. More specifically, when the brush member 43a is rotationally moved in the direction of the arrow R along the outer surface 41b, the absorption liquid (the refrigerant is absorbed and diluted with the cooling water remaining on the outer surface 41b).
  • the concentrated liquid (absorbing liquid with a small refrigerant absorption amount) supplied to the brush member 43a is newly added to the outer surface 41b from which the heat-exchanged diluted liquid is removed while removing the diluted liquid) from the outer surface 41b.
  • the absorption heat generated when the refrigerant vapor is absorbed by the applied absorption liquid is taken away by the cooling water via the heat exchanger 41. Therefore, since the temperature of the applied absorbing liquid is kept at a low temperature, further absorption of the refrigerant vapor into the applied absorbing liquid is promoted.
  • the absorbing liquid becomes a dilute liquid and is removed from the outer surface 41b by the brush member 43a and falls to the inner bottom portion 45a of the film member 45.
  • membrane member 45 is the upper surface (the Z2 side) of the refrigerant
  • a housing 36 is attached to the outer surface of the side wall 31b on the X1 side of the container 31.
  • the motor 46 is fixed in the housing 36 via a fixing member 37 (shown by a broken line).
  • a rotating shaft 47 connected to the motor 46 extends through the side wall 31b of the container 31 in the direction of the arrow X2 (horizontal direction) and is rotatably inserted through the through part 41a of the heat exchanger 41. .
  • the end 47a of the rotating shaft 47 is rotatably supported by the penetrating portion 41a of the heat exchanger 41 closest to the X2 side.
  • the absorption heat pump apparatus 100 is operated as follows.
  • the three-way valve 64 is switched to the side in which the gas-liquid separator 12 and the condenser 20 are communicated (the refrigerant vapor flows through the refrigerant vapor passage 52), and the refrigerant vapor condensed in the condenser 20 is transferred to the evaporator 30.
  • the air in the vehicle is cooled via the heat exchanging unit 32.
  • the refrigerant vapor evaporated in the heat exchanging section 32 in the container 31 is sucked into the absorber 40 through the membrane member 45.
  • the refrigerant vapor is absorbed with respect to the absorbing liquid (concentrated liquid) supplied to the outer surface 41 b of the heat exchanger 41, becomes a diluted liquid, and is stored in the inner bottom portion 45 a of the membrane member 45. Further, the dilute liquid stored in the inner bottom portion 45 a flows through the dilute liquid discharge pipe 44 b and the absorbing liquid passage 55 and is returned to the circulation passage 51.
  • the membrane member 45 that is disposed so as to surround the heat exchanging portion 42 that is in contact with the absorbing liquid and is formed to be able to transmit the refrigerant vapor without transmitting the absorbing liquid is used as the absorber. 40.
  • the entire absorber 40 can be configured by covering the heat exchanging portion 42 with the membrane member 45, so that the absorption of the refrigerant vapor through the membrane member 45 and absorbed by the absorbing liquid (concentrated liquid).
  • the liquid (dilute liquid) can be discharged to the outside of the absorber 40 from a portion other than the membrane member 45 while being stored inside the membrane member 45. That is, it is possible to suppress the absorption liquid from passing through the membrane member and flowing back to the evaporator 30 directly.
  • the absorption heat pump device 100 is mounted on a vehicle or the like, the backflow of the absorbing liquid (dilute liquid) to the evaporator 30 due to the inclination or shaking of the vehicle body when mounted on the vehicle is suppressed. Therefore, it is possible to suppress the performance of the absorption refrigeration cycle from being lowered even when mounted on a vehicle.
  • the absorbing liquid is stored in the inner bottom portion 45a of the membrane member 45.
  • the refrigerant vapor is stored in the inner bottom portion 45a of the film member 45 that covers the heat exchanging portion 42 so that the absorption liquid (dilute liquid) absorbed in the absorption liquid (concentrated liquid) in the absorber 40 is surrounded. Therefore, the stored absorption liquid (dilute liquid) can be discharged directly from the portion other than the membrane member 45 to the absorption liquid passage 56 outside the absorber 40 without being mixed into the evaporator 30.
  • membrane is formed in the absorption liquid apply
  • the refrigerant vapor transmitted through the member 45 is absorbed.
  • coated the absorption liquid (concentrated liquid) to the outer surface 41b of the heat exchanger 41 by the rotation application part 43 can be absorbed into an absorption liquid efficiently.
  • the absorbing liquid diluted with the refrigerant vapor absorbed by the outer surface 41 b of the heat exchanger 41 can be scraped down and stored on the inner bottom portion 45 a of the membrane member 45 by the rotary application portion 43.
  • the refrigerant vapor is continuously applied to the absorption liquid (concentrated liquid) newly supplied to the outer surface 41b. Therefore, the performance of the absorber 40 can be continuously maintained.
  • the heat exchanging unit 42 has a structure in which five flat plate heat exchangers 41 through which cooling water flows are stacked along the horizontal direction (X-axis direction).
  • the absorbent (concentrated liquid) is supplied to the region inside the membrane member 45 through the concentrated liquid supply pipe 44a extending along the direction in which the heat exchanger 41 is laminated inside the membrane member 45.
  • the refrigerant vapor is absorbed and the absorption liquid stored in the inner bottom portion 45a of the membrane member 45 is discharged to the outside through the dilute liquid discharge pipe 44b extending along the direction in which the heat exchanger 41 is stacked. To do.
  • the refrigerant vapor taken in through the membrane member 45 is transferred to the outer surface 41b (transmission of each heat exchanger 41). It can be efficiently guided to the hot surface) to promote absorption into the absorbent. Then, it is possible to easily supply the absorbing liquid (concentrated liquid) and discharge the absorbing liquid (dilute liquid) through the concentrated liquid supply pipe 44a and the diluted liquid discharge pipe 44b extending along the stacking direction of the heat exchanger 41. it can. Also.
  • the entire heat exchanging portion 42 can be easily covered by covering the heat exchanger 41 stacked along the horizontal direction with the film member 45 in the stacking direction.
  • the heat exchange part 42 in which the heat exchangers 41 are stacked along the X-axis direction also serves as a support member that supports the film member 45 that covers the heat exchange part 42.
  • the heat exchanging portion 42 is utilized by utilizing the rigidity of the heat exchanging portion 42 on which the flat plate heat exchanger 41 is laminated.
  • the membrane member 45 can be easily held around. Thereby, even when the absorber 40 receives vibration from the vehicle body side, it is possible to easily prevent the membrane member 45 from falling off the heat exchange part 42.
  • the absorber 40 is configured so that the lowermost vicinity of the film member 45 is disposed above the upper surface of the refrigerant reservoir 31a in the evaporator 30.
  • the membrane member 45 does not contact the refrigerant storage portion 31a (liquid refrigerant)
  • the refrigerant vapor evaporated from the refrigerant storage portion 31a is utilized on the heat exchange portion 42 side (inside Direction) can be transmitted (captured).
  • the performance of the absorber 40 can be maintained high.
  • the absorption heat pump apparatus 100 can be reduced in size by the amount of the absorber 40 provided in the evaporator 30.
  • the refrigerant vapor evaporated by the evaporator 30 is supplied to the inside of the absorber 40 through the outer surface 45b other than the inner bottom portion 45a of the membrane member 45 in which the absorbing liquid is stored.
  • steam from the evaporator 30 can be taken in in the inside of the absorber 40 using the outer surface 45b of the film
  • the heat exchange part 42 is provided so that it may protrude from the inner wall face 31c of the evaporator 30, and the heat exchange part 42 protrudes in the state which the membrane member 45 sealed the circumference
  • the absorber 40 is configured to be fixed to the inner wall surface 31c of the vessel 30.
  • the cooling water supply pipe 42a, the cooling water discharge pipe 42b, the concentrated liquid supply pipe 44a, and the dilute liquid discharge pipe 44b may be intensively arranged on the inner wall surface 31c of the root portion to which the heat exchanging section 42 is fixed. Therefore, the end of the film member 45 covered with the heat exchange part 42 can be joined to the inner wall surface 31c of the evaporator 30 in a circumferential manner without being affected by these pipes.
  • the second embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
  • the absorption heat pump apparatus 200 is configured by applying the same configuration as the absorber 40 to the evaporator 230 in addition to the absorber 40. To do.
  • an evaporator 230 and an absorber 40 are installed inside a container 31 as shown in FIG. Since the absorber 40 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. On the other hand, an evaporator 230 having the same structure as the absorber 40 is provided in place of the evaporator 30 (see FIG. 1) of the first embodiment. Hereinafter, the structure of the evaporator 230 will be described with the reference numeral different from that of the absorber 40.
  • the evaporator 230 includes a heat exchanging unit 232 including five heat exchangers 231 and a spin coating unit 233 arranged in a region between the heat exchangers 231.
  • the heat exchanging unit 232 protrudes from the inner wall surface 31 c of the container 31 in the arrow X2 direction.
  • the heat exchange part 232 is mutually connected by the water piping 232a and 232b for an air conditioning connected to each heat exchanger 231 in the upper part and the lower part.
  • the air pipes 232a and 232b for air conditioning are connected to a heat exchanger (not shown).
  • the heat exchange unit 232 has a refrigerant supply pipe 234a for supplying a refrigerant (condensed water) and a refrigerant for discharging the refrigerant (returning to the circulation passage 51 during heating operation).
  • a refrigerant discharge pipe 234b is provided. The refrigerant supply pipe 234a and the refrigerant discharge pipe 234b penetrate the inner wall surface 31c and are connected to external refrigerant passages 54 and 57 (see FIG. 1).
  • the evaporator 230 is configured by providing a film member 235 that covers the outer periphery of the film.
  • the membrane member 235 is made of a resin-made hydrophobic porous membrane or the like, and the end portion 235c on the X1 side is formed in a bulk shape with a resin material to constitute a gasket structure.
  • the end portion 235c is welded circumferentially to the inner wall surface 31c.
  • the refrigerant (condensed water) condensed in the condenser 20 flows through the refrigerant passage 54 and the refrigerant supply pipe 234a and is supplied to the outer surface 231b of the heat exchanger 231.
  • coolant is thinly apply
  • the refrigerant evaporates while taking heat (evaporation latent heat) from the circulating air for air conditioning in the heat exchanger 231.
  • the evaporated refrigerant vapor (low temperature water vapor) passes through the outer surface 235b other than the inner bottom portion 235a of the membrane member 235 outward and is released to the external space of the evaporator 230 in the container 31. That is, the evaporator 230 is not provided with a refrigerant path, a pump, or the like that connects the refrigerant injector or the refrigerant reservoir to the injector.
  • the refrigerant vapor (low-temperature water vapor) released to the outside space of the membrane member 235 immediately passes inward through the membrane member 45 in the absorber 40 adjacent to the evaporator 230 and is supplied to the absorber 40. Further, the refrigerant vapor is cooled and diluted in the heat exchanging portion 42 and stored in the inner bottom portion 45a. In this way, a cooling cycle is formed.
  • the other structure of the absorption heat pump apparatus 200 by 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
  • the refrigerant (water) is disposed so as to surround the heat exchanging part 232 that contacts the refrigerant (water), and the refrigerant vapor is transmitted without passing through the refrigerant (water).
  • the membrane member 235 formed in a possible manner is provided in the evaporator 230. Accordingly, the entire evaporator 230 can be configured by covering the heat exchanging part 232 with the membrane member 235, and the refrigerant vapor after evaporation in a state where the refrigerant (water) is stored inside the membrane member 235. (Low-temperature steam) can be supplied to the absorber 40 through the membrane member 235 outwardly.
  • the heat exchange unit 42 (232) is configured using the hollow disk-shaped heat exchanger 41 (231), but the present invention is not limited thereto.
  • a plurality of heat transfer tubes may be arranged to constitute the heat exchange unit.
  • the number of heat exchangers 41 may be other than five.
  • the circulating water for air conditioning is circulated through the heat exchanger 231 of the evaporator 230, but the present invention is not limited to this.
  • the air for air conditioning is directly circulated inside the heat exchanging unit 232, whereby the refrigerant (water) and the air for air conditioning are passed through the evaporator 230. Heat exchange may be performed.
  • the absorption heat pump device of the present invention is applied to an air conditioning system for vehicles such as passenger cars, buses, and trucks, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be widely applied not only to vehicles (moving bodies) but also to stationary absorption heat pump devices for air conditioning such as buildings, factories, and commercial facilities.
  • the absorption liquid is heated using the heat of the exhaust gas of the engine 90, but the present invention is not limited to this.
  • the absorption heat pump device of the present invention may be applied for air conditioning of a hybrid vehicle or an electric vehicle that is driven by driving an electric motor.
  • the absorption heat pump of the present invention is used for air conditioning of a passenger car equipped with a fuel cell system by utilizing, for example, a battery or motor exhaust heat of an electric vehicle or exhaust heat generated during power generation in a fuel cell as a heat source for heating the absorbing liquid.
  • An apparatus may be applied.
  • water and an aqueous lithium bromide solution are used as the refrigerant and the absorbing solution.
  • the present invention is not limited to this.

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Abstract

車両搭載時の車体の傾斜や揺れなどに起因して、吸収液の濃度制御が適切に行えなくなり、吸収式ヒートポンプ装置としての性能が低下することを抑制することが可能な吸収式ヒートポンプ装置を提供する。　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(100)は、冷媒を蒸発させる蒸発器(30)と、蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器(40)とを備える。吸収器は、冷媒蒸気の吸収液への吸収熱を除去する熱交換部(42)と、吸収液が接触する熱交換部を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、吸収液を透過させずに冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材(45)とを含む。

Description

吸収式ヒートポンプ装置
　本発明は、吸収式ヒートポンプ装置に関する。
　従来、冷媒蒸発時の蒸気を吸収可能な吸収液を用いた吸収式ヒートポンプ装置が知られている。このような吸収式ヒートポンプ装置は、たとえば、特開平１－９８８６６号公報に開示されている。
　特開平１－９８８６６号公報には、濃縮器（発生器）、凝縮器、蒸発器および吸収器を備えた吸収式冷温熱発生機（吸収式ヒートポンプ装置）が開示されている。この特開平１－９８８６６号公報に記載の吸収式冷温熱発生機では、吸収器は、蒸発器と蒸気通路を介して連通されており、吸収器内に疎水性多孔質膜と伝熱体（熱交換用の伝熱面）とからなるモジュールが配置されている。ここで、疎水性多孔質膜は、ガスのみが透過可能で液状物質は透過できない材料からなり、溶液（吸収液）の通路を形成可能に構成されている。これにより、吸収器では、疎水性多孔質膜の一方端部の入口部からモジュール内に供給された吸収液に対して、蒸発器からの蒸気通路を経て疎水性多孔質膜を透過した冷媒蒸気が吸収されるとともに、吸収熱が伝熱体を介して冷却水側に受け渡される。そして、希釈された吸収液は疎水性多孔質膜の他方端部の出口部からモジュールを出て吸収器の底部に貯留された後、濃縮器（発生器）へと排出されるように構成されている。
特開平１－９８８６６号公報
　しかしながら、特開平１－９８８６６号公報に記載された吸収式冷温熱発生機では、冷媒蒸気を吸収して冷却された吸収液がモジュールを出て吸収器の底部に貯留されるため、たとえば、吸収式冷温熱発生機（吸収式ヒートポンプ装置）を車両等に搭載して車内空調に適用する場合に、車両搭載時の車体の傾斜や揺れなどに起因して、吸収器の底部に貯留された吸収液が、蒸気通路を介して蒸発器に逆流して蒸発器内の冷媒に混入する虞がある。このため、吸収冷凍サイクルの要となる吸収液の濃度制御が適切に行えなくなり、吸収式ヒートポンプ装置としての性能が低下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、車両に搭載した場合にも、吸収冷凍サイクルの性能が低下するのを抑制することが可能な吸収式ヒートポンプ装置を提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の第１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、冷媒を蒸発させる蒸発器と、蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と、を備え、吸収器は、冷媒蒸気の吸収液への吸収熱を除去する熱交換部と、吸収液が接触する熱交換部を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、吸収液を透過させずに冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材と、を含む。
　この発明の第１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、吸収液が接触する熱交換部を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、吸収液を透過させずに冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材を吸収器に設ける。これにより、膜部材により熱交換部を取り囲むように覆って吸収器全体を構成することができるので、冷媒蒸気が膜部材を透過して吸収液（濃液）に吸収された吸収液（希液）を、膜部材の内側に貯留した状態で膜部材以外の部分から吸収器の外部に排出することができる。すなわち、吸収液が膜部材を透過して蒸発器に直接的に逆流するのを抑制することができる。したがって、本発明の吸収式ヒートポンプ装置を車両等に搭載した場合であっても車体の傾斜や揺れなどに起因して吸収液（希液）が蒸発器に逆流するのが抑制されるので、車両に搭載した場合にも、吸収冷凍サイクルの性能が低下するのを抑制することができる。
　上記第１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、吸収液は、膜部材の内底部に貯留されるように構成されている。
　このように構成すれば、冷媒蒸気が吸収器内で吸収液（濃液）に吸収された吸収液（希液）を、熱交換部を取り囲むように覆う膜部材の内底部に貯留することができるので、貯留された吸収液（希液）を蒸発器側に混入させることなく膜部材以外の部分から吸収器の外部に直接的に排出することができる。
　上記第１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、吸収器に供給される吸収液を熱交換部の外表面に沿って塗布する回転塗布部をさらに備え、回転塗布部により熱交換部の外表面に沿って塗布された吸収液に、膜部材を透過した冷媒蒸気が吸収されるように構成されている。
　このように構成すれば、回転塗布部により吸収液を熱交換部の外表面に塗布した状態で膜部材を透過した冷媒蒸気を吸収液に効率よく吸収させることができる。また、熱交換部の外表面で冷媒蒸気が吸収されて希釈された吸収液を回転塗布部により膜部材の内底部に掻き下ろして貯留することができる。これにより、冷却された吸収液（希液）を熱交換部の外表面から除去しつつ、この外表面に新たに供給される吸収液（濃液）に対して冷媒蒸気を連続的に吸収させることができるので吸収器の性能を継続的に維持することができる。
　上記吸収液が膜部材の内底部に貯留される構成において、好ましくは、熱交換部は、内部を熱交換流体が流通する平板状の熱交換器が横方向に沿って積層された構造を有しており、吸収液は、膜部材の内側において熱交換器が積層された方向に沿って延びる吸収液供給路を介して膜部材の内側の領域に供給されるとともに、冷媒蒸気が吸収されて膜部材の内底部に貯留される吸収液は、熱交換器が積層された方向に沿って延びる吸収液排出路を介して外部に排出されるように構成されている。
　このように構成すれば、平板状の熱交換器を横方向に沿って積層することによって、膜部材を介して取り込まれた冷媒蒸気を各々の熱交換器の伝熱面に効率よく導いて吸収液への吸収を促進させることができる。そして、熱交換器の積層方向（横方向）に沿って延びる吸収液供給路および吸収液排出路を介して吸収液（濃液）の供給および吸収液（希液）の排出を容易に行うことができる。また。横方向に沿って積層された熱交換器に対して膜部材をこの積層方向に被せて熱交換部全体を容易に覆うことができる。
　上記第１の局面による吸収式ヒートポンプ装置において、好ましくは、熱交換部は、内部を熱交換流体が流通する平板状の熱交換器が横方向に沿って積層された構造を有しており、熱交換部は、熱交換部を取り囲むように覆う膜部材を支持するための支持部材を兼ねている。
　このように構成すれば、自己の形状を維持しにくい材質（材料）からなる膜部材を用いる場合にも、平板状の熱交換器が積層された熱交換部の剛性を利用して熱交換部まわりに膜部材を容易に保持することができる。これにより、吸収器が車体側から振動を受けた場合であっても、膜部材が熱交換部から脱落するのを容易に防止することができる。
　上記第１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、蒸発器は、蒸発前の冷媒を貯留する冷媒貯留部を含み、吸収器は、蒸発器の内部において、膜部材の最下部近傍が冷媒貯留部の上面よりも上方に配置されるように構成されている。
　このように構成すれば、膜部材は冷媒貯留部（液状の冷媒）に接触しないので、冷媒貯留部から蒸発した冷媒蒸気を膜部材の表面積を最大限に利用して熱交換部側（内向き）に透過させる（取り込む）ことができる。これにより、吸収器の性能を高く維持することができる。また、蒸発器の内部に吸収器が設けられる分、吸収式ヒートポンプ装置の小型化を図ることができる。
　上記吸収液が膜部材の内底部に貯留される構成において、好ましくは、蒸発器で蒸発した冷媒蒸気は、吸収液の貯留される膜部材の内底部以外の外表面を透過して吸収器の内部に供給されるように構成されている。
　このように構成すれば、冷媒蒸気の満たされた雰囲気に露出する膜部材の外表面を最大限に利用して、蒸発器からの冷媒蒸気を吸収器の内部に取り込むことができる。
　上記第１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、膜部材を含む吸収器は、熱交換部が蒸発器の内壁面から突出するように設けられており、膜部材は、熱交換部の周囲を密閉した状態で、熱交換部が突出する蒸発器の内壁面に対して固定されている。
　このように構成すれば、蒸発器の内壁面に対して熱交換部を片持ち構造で構成することができるので、熱交換部に対して膜部材を容易に被せて全体を覆うことができる。また、熱交換部が固定される根元部分の内壁面の部分に冷却水供給管、冷却水排出管、濃液供給管および希液排出管を集中的に配置することができるので、これらの配管類の影響を受けることなく熱交換部に被せられた膜部材の端部を蒸発器の内壁面に周状に接合することができる。
　この発明の第２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、冷媒を蒸発させる蒸発器と、蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と、を備え、吸収器または蒸発器は、冷媒蒸気の吸収液への吸収熱を除去するかまたは冷媒を蒸発させる熱交換部と、吸収液または冷媒が接触する熱交換部を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、吸収液または冷媒を透過させずに冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材と、を含む。
　この発明の第２の局面による吸収式ヒートポンプ装置では、上記構成を備えることによって、膜部材により熱交換部を取り囲むように覆って吸収器全体を構成することができるので、吸収液が膜部材を透過して蒸発器に直接的に逆流するのを抑制することができる。また、膜部材により熱交換部を取り囲むように覆って蒸発器全体を構成することができるとともに、冷媒（液冷媒）を膜部材の内側に貯留した状態で、蒸発後の冷媒蒸気（低温水蒸気）を膜部材を透過させて吸収器へと供給することができる。これにより、蒸発器の冷媒（液冷媒）が吸収器に混入されるのを抑制することができる。この結果、本発明の吸収式ヒートポンプ装置を車両等に搭載した場合であっても車体の傾斜や揺れなどに起因して吸収器内の吸収液（希液）が蒸発器に逆流したり、蒸発器内の冷媒（液冷媒）が吸収器に混入したりするのが抑制されるので、車両に搭載した場合にも、吸収冷凍サイクルの性能が低下するのを抑制することができる。
本発明の第１実施形態における吸収式ヒートポンプ装置の全体構成を示した図である。 本発明の第１実施形態における蒸発器内部に設置された吸収器を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態における吸収器の詳細な構造を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態における吸収器の全体的な構造を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態における蒸発器の全体的な構造を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態における蒸発器の詳細な構造を示した斜視図である。
　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。
　（吸収式ヒートポンプ装置の構成）
　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では、冷媒としての水と、吸収液としての臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液とが用いられる。また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、エンジン９０（内燃機関）を備えた乗用車およびバスなどの車両（図示せず）に搭載されるとともに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。
　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（二点鎖線枠内）と、凝縮器２０と、蒸発器３０と、吸収器４０とを備える。再生器１０は、吸収液から冷媒蒸気（高温水蒸気）を分離する役割を有する。凝縮器２０は、冷房運転時に、冷媒蒸気を凝縮（液化）させる役割を有する。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）させる役割を有する。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する。
　再生器１０は、吸収液を加熱する加熱部１１と、加熱部１１により加熱された吸収液から冷媒蒸気を分離する気液分離部１２とを含む。加熱部１１では、エンジン９０から引き回された排気管９１を流通する高温の排気ガスと吸収液とが熱交換される。なお、排気管９１は、加熱部１１を経由する排熱供給路９１ａと、加熱部１１を経由しない迂回路９１ｂとを含み、排熱供給路９１ａには弁９２が設けられている。そして、冷房運転時および暖房運転時に弁９２が開かれることによって、エンジン９０から排出された排気ガスの一部が排熱供給路９１ａを経由して加熱部１１に流通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、吸収液循環路５１ａおよび５１ｂからなる循環通路５１と、冷媒蒸気通路５２および５３と、冷媒通路５４と、吸収液通路５５および５６と、冷媒供給路５７および５８とを備える。なお、循環通路５１は、吸収液を加熱部１１と気液分離部１２との間で循環させる役割を有しており、吸収液循環路５１ａにポンプ７１が設けられている。また、冷媒蒸気通路５２は、冷房運転時に気液分離部１２からの冷媒蒸気を凝縮器２０に供給する役割を有する。冷媒蒸気通路５３は、暖房運転時に気液分離部１２で分離された冷媒蒸気を蒸発器３０に流入させる役割を有する。ここで、冷媒蒸気通路５２と冷媒蒸気通路５３との接続部分には、冷房運転時に冷媒蒸気通路５２を開にするか、暖房運転時に冷媒蒸気通路５３を開にするかを切替可能な三方弁６４が設けられている。また、冷媒通路５４には、弁６５が設けられている。
　また、吸収液通路５５は、弁６１の開閉動作に応じて吸収器４０に吸収液（濃液）を供給する役割を有する。吸収液通路５６は、ポンプ７２と弁６２との連動時に吸収器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（希液）を循環通路５１に供給する役割を有する。冷媒供給路５７は、暖房運転時にポンプ７３と弁６３とが連動することによって、蒸発器３０に貯留された冷媒（水）を循環通路５１に供給する役割を有する。冷媒供給路５８は、結晶化防止を目的として弁６７の開閉動作に応じて凝縮器２０に貯留された凝縮水を直接的に吸収器４０に供給する役割を有する。また、熱交換器５９においては、吸収液通路５５および吸収液通路５６を流通する吸収液同士の熱交換が行われる。
　また、吸収式ヒートポンプ装置１００は、冷房運転時に駆動される冷却水回路８０を備える。冷却水回路８０は、凝縮器２０における冷媒蒸気の冷却と、吸収器４０における冷媒の吸収液への吸収時に発生する吸収熱の除去とに用いられる。詳細には、冷却水回路８０は、冷却水（熱交換流体の一例）が流通する冷却水循環路８１と、ポンプ８２と、凝縮器２０に配置された熱交換部８３と、吸収器４０に配置された熱交換部４２（図３参照）と、放熱部８４とを含む。放熱部８４では、熱交換部８４ａを流通する冷却水が送風機８４ｂにより送風された空気（外気）によって冷却（放熱）される。
　蒸発器３０は、図１に示すように、内部を絶対圧力で１ｋＰａ以下の真空状態に保持する容器３１と、容器３１内部に設置された熱交換部３２および噴射器３３とを含む。また、蒸発器３０の外部には、冷媒貯留部３１ａと噴射器３３とを接続する通路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から熱交換部３２に向けて噴霧される。したがって、冷房運転時には、噴霧された冷媒（水）が冷媒蒸気（低温水蒸気）になる際に得る蒸発潜熱によって、送風機３９により循環される車内の吸込空気は熱交換部３２を通過する際に冷却される。
　ここで、第１実施形態では、図１および図２に示すように、蒸発器３０における容器３１の内部に吸収器４０が設置されている。以下、真空状態（絶対圧力で１ｋＰａ以下）に保たれた蒸発器３０内に設置された吸収器４０の構造について詳細に説明する。
　（吸収器の構造）
　図３に示すように、吸収器４０は、縦断面が扁平形状を有する中空円盤状の複数（５個）の熱交換器４１を一体的に含む熱交換部４２と、隣接する熱交換器４１間の領域に配置された回転塗布部４３とを備える。熱交換部４２は、熱交換器４１同士が横方向（Ｘ軸方向）に沿って等ピッチ間隔を有して積層されている。また、熱交換部４２は、全体として蒸発器３０の容器３１の側壁部３１ｂの内壁面３１ｃから横方向（水平方向における矢印Ｘ２方向）に突出して容器３１（図２参照）の内部に露出するように設置されている。また、熱交換部４２は、Ｚ１側の点頂部とＺ２側の下底部とにおいて、冷却水供給管４２ａおよび冷却水排出管４２ｂによって各熱交換器４１が互いに接続されている。なお、図３では、吸収器４０の内部構造を示すために熱交換器４１および回転塗布部４３の図示を一部省略している。すなわち吸収器４０の全体的な構造は、図２および図４に示される通りである。
　また、図３に示すように、個々の熱交換器４１は、回転塗布部４３を回転させる回転軸４７が中央部（中心部）を貫通する貫通部４１ａを有する。貫通部４１ａは、熱交換器４１の伝熱壁を内外に貫通せずに貫通部４１ａの部分でも内部流路は伝熱壁により密閉されている。また、冷却水供給管４２ａおよび冷却水排出管４２ｂは、内壁面３１ｃを貫通して外部の冷却水循環路８１（図１参照）に接続されている。これにより、冷却水供給管４２ａから流入された冷却水は、熱交換部４２の各熱交換器４１に分配され、熱交換器４１内をＺ１側からＺ２側に流れて冷却水排出管４２ｂに集まり冷却水循環路８１に戻される。
　また、熱交換部４２には、冷却水供給管４２ａおよび冷却水排出管４２ｂとは別に、吸収液（濃液）を供給する濃液供給管４４ａ（吸収液供給路の一例）と、吸収液（希液）を排出する希液排出管４４ｂ（吸収液排出路の一例）とが設けられている。濃液供給管４４ａは、内壁面３１ｃから横方向（矢印Ｘ２方向）に突出している。また、濃液供給管４４ａから矢印Ｙ２方向に分岐した濃液供給ポート４４ｃの部分が、各々の熱交換器４１の対応するＵ字状の切欠部分４１ｃに差し込まれている。ここで、熱交換器４１と濃液供給ポート４４ｃとは濃液供給管４４ａ側の壁部により隔絶されている。また、濃液供給ポート４４ｃの外表面４４ｄには複数の孔部４４ｅが形成されている。また、外表面４４ｄは熱交換器４１の外表面４１ｂと滑らかに接続されている。これにより、熱交換器４１において、濃液は、濃液供給ポート４４ｃの孔部４４ｅから外表面４１ｂを伝って流下される。また、濃液供給管４４ａおよび希液排出管４４ｂは、内壁面３１ｃを貫通して外部の吸収液通路５５および５６（図１参照）にそれぞれ接続されている。したがって、熱交換部４２は、内壁面３１ｃに対して内部に向けて片持ち構造を有して取り付けられている。
　ここで、第１実施形態では、図２および図４に示すように、熱交換部４２、回転塗布部４３、冷却水供給管４２ａ、冷却水排出管４２ｂ、濃液供給管４４ａおよび希液排出管４４ｂが一体化された構造を取り囲むように覆う膜部材４５が設けられて吸収器４０が構成されている。膜部材４５は、容器３１内において吸収液を透過させずに蒸発器３０からの冷媒蒸気を透過可能な材料からなる。また、膜部材４５として、樹脂製の疎水性多孔質膜などが挙げられる。また、熱交換部４２が片持ち構造であるので、膜部材４５は熱交換部４２のＸ２側の端部から矢印Ｘ１方向に被せられるとともに、膜部材４５のＸ１側の周状（円環状）の端部４５ｃが蒸発器３０の内壁面３１ｃに対して周状に固定（接合）されている。なお、膜部材４５のＸ１側の端部４５ｃは、樹脂材料がバルク状に形成されてガスケット構造を構成しており、この端部４５ｃが内壁面３１ｃに周状に溶着されている。
　また、熱交換部４２全体が、膜部材４５を支持するための支持部材（骨組み）の役割を兼ねている。これにより、自己の形状を維持しにくい材質からなる膜部材４５を用いても、５個の熱交換器４１が積層され冷却水供給管４２ａおよび冷却水排出管４２ｂで繋がれた熱交換部４２の剛性を利用して、熱交換部４２まわりに膜部材４５が容易に保持されている。したがって、図示の都合上、円筒形状に似せて膜部材４５の外形を図示しているが、実際には、膜部材４５は、熱交換部４２、回転塗布部４３、冷却水供給管４２ａ、冷却水排出管４２ｂ、濃液供給管４４ａおよび希液排出管４４ｂが一体化された構造の外表面に密着するような状態で被せられて、端部４５ｃが内壁面３１ｃに周状に溶着されている。
　また、図４に示すように、吸収液（濃液と希液との混合液）は、膜部材４５の内底部４５ａに貯留されるように構成されている。この場合、蒸発器３０で蒸発した冷媒蒸気は、吸収液の貯留される膜部材４５の内底部４５ａ以外の外表面４５ｂを内向きに透過して吸収器４０に供給される。これにより、膜部材４５が熱交換部４２を取り囲むように覆って吸収器４０全体が構成されるので、冷媒蒸気が外表面４５ｂを透過して熱交換器４１の外表面４１ｂにおいて濃液に吸収された後の希液は、膜部材４５の内側の内底部４５ａに貯留される。そして、内底部４５ａに貯留された希液は、希液排出管４４ｂを介して直接的に吸収器４０の外部（吸収液通路５６（図１参照））に排出されるように構成されている。
　なお、濃液供給管４４ａおよび希液排出管４４ｂが熱交換器４１の積層方向（横方向）に沿って配置されるので、膜部材４５により覆われた熱交換部４２への吸収液の供給口（吸収液通路５５と接続部分）および排出口（吸収液通路５６と接続部分）は、横方向における一方側（側壁部３１ｂのＸ１側）に集約される。これによっても熱交換部４２には吸収液の供給口および排出口以外と容器３１の外部との接続箇所が存在しないので、容器３１内のＸ２側から膜部材４５を被せて熱交換部４２を容易に覆うことが可能に構成されている。また、膜部材４５の内壁面３１ｃに対するシール箇所（端部４５ｃ）が１つの領域に限られるので、吸収器４０の内部と外部とのシール性が向上されて、吸収液が吸収器４０の内側（膜部材４５の内底部４５ａ）に確実に貯留されるように構成されている。
　回転塗布部４３は、吸収器４０に供給される吸収液（濃液）を熱交換部４２の外表面４１ｂに沿って塗布する役割を有する。詳細には、吸収器４０は、図３に示すように、回転塗布部４３を回転軸線１５０まわりに矢印Ｒ方向に回転させるモータ４６（破線で示す）を備える。モータ４６には、回転軸４７（破線で示す）が接続されており、回転軸４７が各熱交換器４１の貫通部４１ａを介してＸ１側からＸ２側に延びている。回転塗布部４３は、回転軸４７まわりに一対のブラシ部材４３ａを有しており、各々が互いに１８０°間隔で回転軸４７に取り付けられている。ブラシ部材４３ａは、回転軸４７から半径外側方向に延びる腕部４３ｂと、腕部４３ｂに対して熱交換器４１の外表面４１ｂに向かってＸ１方向およびＸ２方向に延びるように植え付けられた複数本のブラシ４３ｃとを有する。
　したがって、冷房運転時においては、気液分離部１２（図１参照）から供給された吸収液（濃液）が熱交換器４１の外表面４１ｂに供給された状態で、モータ４６の駆動とともに各々のブラシ部材４３ａが外表面４１ｂに沿って矢印Ｒ方向に回転移動されるように構成されている。これにより、回転塗布部４３により外表面４１ｂに沿って塗布された濃液に膜部材４５を透過した冷媒蒸気が吸収されやすくなるように構成されている。より詳細には、ブラシ部材４３ａは、外表面４１ｂに沿って矢印Ｒ方向に回転移動される際に、外表面４１ｂに残留する冷却水との熱交換済みの吸収液（冷媒が吸収されて希釈された希液）を外表面４１ｂから除去しながら、熱交換済みの希液が除去された外表面４１ｂに、ブラシ部材４３ａに供給された濃液（冷媒の吸収量が少ない吸収液）が新たに塗布される。なお、塗布された吸収液に冷媒蒸気が吸収される際に発生する吸収熱は、熱交換器４１を介して冷却水に奪われる。したがって、塗布された吸収液の温度が低温に保たれるので、塗布された吸収液への更なる冷媒蒸気の吸収が促進される。吸収液は希液となってブラシ部材４３ａにより外表面４１ｂから除去されて膜部材４５の内底部４５ａに落下する。
　また、第１実施形態では、図２に示すように、吸収器４０は、容器３１（蒸発器３０）の内部において、膜部材４５の最下部近傍（Ｚ２側）が冷媒貯留部３１ａの上面（水面）よりも上方に配置されるように構成されている。これにより、膜部材４５は冷媒貯留部３１ａの冷媒に接触しないので、冷媒貯留部３１ａから蒸発した冷媒蒸気を膜部材４５の表面積を最大限に利用して吸収器４０内に透過させることが可能に構成されている。
　また、図３に示すように、容器３１のＸ１側の側壁部３１ｂの外表面には、ハウジング３６が取り付けられている。モータ４６は、固定部材３７（破線で示す）を介してハウジング３６内に固定されている。また、モータ４６に接続された回転軸４７が容器３１の側壁部３１ｂを貫通して矢印Ｘ２方向（水平方向）に延びるとともに熱交換器４１の貫通部４１ａを介して回転可能に挿入されている。なお、回転軸４７の端部４７ａは、最もＸ２側の熱交換器４１の貫通部４１ａに回転可能に支持されている。また、回転軸４７が側壁部３１ｂを貫通する部分には、封止材３８が回転軸４７に対して摺動可能に嵌め込まれている。なお、ハウジング３６内も真空状態に保たれており、外部に対して気密性が保たれている。以上の構成によって、吸収式ヒートポンプ装置１００は以下のように動作される。
　（冷房運転時の動作）
　冷房運転時には、図１に示すように、弁６１および６２を閉じた状態でポンプ７１が始動されて吸収液を循環通路５１に矢印Ｐ方向に循環させる。加熱部１１により昇温されて気液分離部１２で分離された冷媒蒸気が所定温度に達した時点で弁６１および６２が開かれてポンプ７２が始動される。これにより、気液分離部１２に貯留されたＬｉＢｒ濃液が吸収液通路５５および５６にも矢印Ｑ方向に流通されて冷房サイクルが形成される。また、三方弁６４が気液分離部１２と凝縮器２０とを連通する（冷媒蒸気が冷媒蒸気通路５２を流通する）側に切り替えられ、凝縮器２０で凝縮された冷媒蒸気が蒸発器３０に流入されて、熱交換部３２を介して車内の空気が冷却される。そして、容器３１内の熱交換部３２で蒸発した冷媒蒸気は、膜部材４５を介して吸収器４０に吸引される。吸収器４０では、熱交換器４１の外表面４１ｂに供給された吸収液（濃液）に対して冷媒蒸気が吸収されて希液となり膜部材４５の内底部４５ａに貯留される。また、内底部４５ａに貯留された希液は、希液排出管４４ｂおよび吸収液通路５５を流通して循環通路５１に戻される。
　（暖房運転時の動作）
　暖房運転時には、運転期間中、弁６１および６２は常に閉じられており吸収器４０は使用されない。三方弁６４が気液分離部１２と蒸発器３０とを連通する（高温水蒸気が冷媒蒸気通路５３を流通する）側に切り替えられ、かつ、弁６５が閉じられて凝縮器２０がサイクルから切り離される。そして、運転開始直後に循環通路５１を循環させて吸収液の昇温が行われ、気液分離部１２で分離された高温水蒸気が蒸発器３０（凝縮器の役割を果たす）に直接的に流入される。これにより、熱交換部３２を介して車内の空気が暖められる。また、蒸発器３０で熱交換（冷却）された凝縮水は、ポンプ７３と弁６３との連動により冷媒供給路５７を介して循環通路５１に還流されて暖房サイクルが形成される。
　（第１実施形態の効果）
　第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第１実施形態では、吸収液が接触する熱交換部４２を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、吸収液を透過させずに冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材４５を吸収器４０に設ける。これにより、膜部材４５により熱交換部４２を取り囲むように覆って吸収器４０全体を構成することができるので、冷媒蒸気が膜部材４５を透過して吸収液（濃液）に吸収された吸収液（希液）を、膜部材４５の内側に貯留した状態で膜部材４５以外の部分から吸収器４０の外部に排出することができる。すなわち、吸収液が膜部材を透過して蒸発器３０に直接的に逆流するのを抑制することができる。したがって、吸収式ヒートポンプ装置１００を車両等に搭載した場合であっても、車両搭載時の車体の傾斜や揺れなどに起因して吸収液（希液）が蒸発器３０に逆流するのが抑制されるので、車両に搭載した場合にも、吸収冷凍サイクルの性能が低下するのを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、膜部材４５の内底部４５ａに吸収液が貯留されるように構成する。これにより、冷媒蒸気が吸収器４０内で吸収液（濃液）に吸収された吸収液（希液）を、熱交換部４２を取り囲むように覆う膜部材４５の内底部４５ａに貯留することができるので、貯留された吸収液（希液）を蒸発器３０に混入させることなく膜部材４５以外の部分から吸収器４０の外部の吸収液通路５６に直接的に排出することができる。
　また、第１実施形態では、吸収器４０に供給される吸収液を熱交換器４１の外表面４１ｂに沿って塗布する回転塗布部４３によって、外表面４１ｂに沿って塗布された吸収液に膜部材４５を透過した冷媒蒸気を吸収させるように構成する。これにより、回転塗布部４３により吸収液（濃液）を熱交換器４１の外表面４１ｂに塗布した状態で膜部材４５を透過した冷媒蒸気を吸収液に効率よく吸収させることができる。また、熱交換器４１の外表面４１ｂで冷媒蒸気が吸収されて希釈された吸収液を回転塗布部４３により膜部材４５の内底部４５ａに掻き下ろして貯留することができる。これにより、冷却された吸収液（希液）を熱交換器４１の外表面４１ｂから除去しつつ、この外表面４１ｂに新たに供給される吸収液（濃液）に対して冷媒蒸気を連続的に吸収させることができるので、吸収器４０の性能を継続的に維持することができる。
　また、第１実施形態では、熱交換部４２は、内部を冷却水が流通する平板状の５個の熱交換器４１が横方向（Ｘ軸方向）に沿って積層された構造を有しており、膜部材４５の内側において熱交換器４１が積層された方向に沿って延びる濃液供給管４４ａを介して膜部材４５の内側の領域に吸収液（濃液）を供給する。そして、冷媒蒸気が吸収されて膜部材４５の内底部４５ａに貯留された吸収液を熱交換器４１が積層された方向に沿って延びる希液排出管４４ｂを介して外部に排出するように構成する。これにより、５個の熱交換器４１を横方向（Ｘ軸方向）に沿って積層することによって、膜部材４５を介して取り込まれた冷媒蒸気を各々の熱交換器４１の外表面４１ｂ（伝熱面）に効率よく導いて吸収液への吸収を促進させることができる。そして、熱交換器４１の積層方向に沿って延びる濃液供給管４４ａおよび希液排出管４４ｂを介して吸収液（濃液）の供給および吸収液（希液）の排出を容易に行うことができる。また。横方向に沿って積層された熱交換器４１に対して膜部材４５をこの積層方向に被せて熱交換部４２全体を容易に覆うことができる。
　また、第１実施形態では、熱交換器４１がＸ軸方向に沿って積層された熱交換部４２は、熱交換部４２を覆う膜部材４５を支持する支持部材の役割を兼ねる。これにより、自己の形状を維持しにくい材質（材料）からなる膜部材４５を用いる場合にも、平板状の熱交換器４１が積層された熱交換部４２の剛性を利用して熱交換部４２まわりに膜部材４５を容易に保持することができる。これにより、吸収器４０が車体側から振動を受けた場合であっても、膜部材４５が熱交換部４２から脱落するのを容易に防止することができる。
　また、第１実施形態では、蒸発器３０の内部において、膜部材４５の最下部近傍が冷媒貯留部３１ａの上面よりも上方に配置されるように吸収器４０を構成する。これにより、膜部材４５は冷媒貯留部３１ａ（液状の冷媒）に接触しないので、冷媒貯留部３１ａから蒸発した冷媒蒸気を膜部材４５の表面積を最大限に利用して熱交換部４２側（内向き）に透過させる（取り込む）ことができる。これにより、吸収器４０の性能を高く維持することができる。また、蒸発器３０の内部に吸収器４０が設けられる分、吸収式ヒートポンプ装置１００の小型化を図ることができる。
　また、第１実施形態では、蒸発器３０で蒸発した冷媒蒸気が吸収液の貯留される膜部材４５の内底部４５ａ以外の外表面４５ｂを透過して吸収器４０の内部に供給される。これにより、冷媒蒸気の満たされた雰囲気に露出する膜部材４５の外表面４５ｂを最大限に利用して、蒸発器３０からの冷媒蒸気を吸収器４０の内部に取り込むことができる。
　また、第１実施形態では、蒸発器３０の内壁面３１ｃから突出するように熱交換部４２を設け、膜部材４５が熱交換部４２の周囲を密閉した状態で熱交換部４２が突出する蒸発器３０の内壁面３１ｃに対して固定されるように吸収器４０を構成する。これにより、蒸発器３０の内壁面３１ｃに対して熱交換部４２を片持ち構造で構成することができるので、熱交換部４２に対して膜部材４５を容易に被せて全体を覆うことができる。また、熱交換部４２が固定される根元部分の内壁面３１ｃの部分に冷却水供給管４２ａ、冷却水排出管４２ｂ、濃液供給管４４ａおよび希液排出管４４ｂを集中的に配置することができるので、これらの配管類の影響を受けることなく熱交換部４２に被せられた膜部材４５の端部を蒸発器３０の内壁面３１ｃに周状に接合することができる。
　［第２実施形態］
　図１および図４～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、上記第１実施形態と異なり、吸収器４０に加えて蒸発器２３０に対しても吸収器４０と同様の構成を適用して吸収式ヒートポンプ装置２００を構成した例について説明する。
　本発明の第２実施形態による吸収式ヒートポンプ装置２００では、図５に示すように、容器３１の内部に、蒸発器２３０および吸収器４０が設置されている。なお、吸収器４０については上記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。一方、上記第１実施形態の蒸発器３０（図１参照）の代わりに吸収器４０と同様の構造を有する蒸発器２３０が設けられている。以下に、蒸発器２３０の構造を吸収器４０とは符号を違えて説明する。
　（蒸発器の構造）
　図５に示すように、蒸発器２３０は、５個の熱交換器２３１を含む熱交換部２３２と、熱交換器２３１間の領域に配置された回転塗布部２３３とを備える。熱交換部２３２は、容器３１の内壁面３１ｃから矢印Ｘ２方向に突出している。また、熱交換部２３２は、上部と下部とにおいて、各々の熱交換器２３１に接続された空調用の水配管２３２ａおよび２３２ｂによって互いに接続されている。空調用の水配管２３２ａおよび２３２ｂは、図示しない熱交換器に接続されている。この熱交換器では、送風機により送風された空気（外気）が熱交換器（空気熱交）を流通する空調用の循環水によって冷却される。そして、冷却された空気（冷風）が車内に吹き出されるように構成されている。また、熱交換部２３２には、水配管２３２ａおよび２３２ｂとは別に、冷媒（凝縮水）を供給するための冷媒供給管２３４ａと、冷媒を排出する（暖房運転時に循環通路５１に戻す）ための冷媒排出管２３４ｂとが設けられている。冷媒供給管２３４ａおよび冷媒排出管２３４ｂは、内壁面３１ｃを貫通して外部の冷媒通路５４および５７（図１参照）に接続されている。
　ここで、第２実施形態では、図５および図６に示すように、熱交換部２３２、回転塗布部２３３、水配管２３２ａおよび２３２ｂ、冷媒供給管２３４ａおよび冷媒排出管２３４ｂが一体化された構造を取り囲むように覆う膜部材２３５が設けられて蒸発器２３０が構成されている。また、膜部材２３５は、樹脂製の疎水性多孔質膜などからなり、Ｘ１側の端部２３５ｃは、樹脂材料がバルク状に形成されてガスケット構造を構成している。そして、この端部２３５ｃが内壁面３１ｃに対して周状に溶着されている。
　これにより、冷房運転時には、凝縮器２０で凝縮された冷媒（凝縮水）が冷媒通路５４および冷媒供給管２３４ａを流通して熱交換器２３１の外表面２３１ｂに供給される。そして、冷媒は、回転塗布部２３３（ブラシ部材４３ａ）の回転とともに外表面２３１ｂに薄く塗布される。この際、容器３１内は真空状態なので冷媒が熱交換器２３１内の空調用の循環水から熱（蒸発潜熱）を奪いながら蒸発する。そして蒸発した冷媒蒸気（低温水蒸気）は、膜部材２３５の内底部２３５ａ以外の外表面２３５ｂを外向きに透過して容器３１内における蒸発器２３０の外部空間に放出される。つまり、蒸発器２３０では、冷媒の噴射器や冷媒貯留部と噴射器とを接続する冷媒通路およびポンプなどは設けられていない。
　その後、膜部材２３５の外部空間に放出された冷媒蒸気（低温水蒸気）は、直ちに、蒸発器２３０に隣接する吸収器４０における膜部材４５を内向きに透過して吸収器４０に供給される。また、冷媒蒸気は、熱交換部４２において冷却されるとともに希釈されて内底部４５ａに貯留される。このようにして冷房サイクルが形成される。なお、第２実施形態による吸収式ヒートポンプ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
　（第２実施形態の効果）
　第２実施形態では、吸収器４０に加えて、冷媒（水）が接触する熱交換部２３２を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、冷媒（水）を透過させずに冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材２３５を蒸発器２３０に設ける。これにより、膜部材２３５により熱交換部２３２を取り囲むように覆って蒸発器２３０全体を構成することができるとともに、冷媒（水）を膜部材２３５の内側に貯留した状態で、蒸発後の冷媒蒸気（低温水蒸気）を、膜部材２３５を外向きに透過させて吸収器４０へと供給することができる。これにより、蒸発器２３０の冷媒（水）が吸収器４０内部に混入されるのを抑制することができる。したがって、吸収式ヒートポンプ装置２００を車両等に搭載した場合であっても、車両搭載時の車体の傾斜や揺れなどに起因して冷媒（水）が吸収器４０に混入するのが抑制されるので、車両に搭載した場合にも、吸収冷凍サイクルの性能が低下するのを抑制することができる。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。
　［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。
　たとえば、上記第１および第２実施形態では、中空円盤状の熱交換器４１（２３１）を用いて熱交換部４２（２３２）を構成したが、本発明はこれに限られない。伝熱管を複数配列して熱交換部を構成してもよい。また、熱交換器４１の個数も５個以外でもよい。
　また、上記第２実施形態では、蒸発器２３０の熱交換器２３１に空調用の循環水を流通させたが、本発明はこれに限られない。たとえば、上記第１実施形態の蒸発器３０の使用方式と同様に、熱交換部２３２内部に空調用の空気を直接流通させることにより、蒸発器２３０において冷媒（水）と空調用の空気とを熱交換させてもよい。
　また、上記第１および第２実施形態では、本発明の吸収式ヒートポンプ装置を、乗用車、バスおよびトラックなどの車両の空調システムに適用したが、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。また車両（移動体）のみならず、ビル、工場、商業施設などの空調を行うための据置型の吸収式ヒートポンプ装置に対しても本発明を広く適用することができる。
　また、上記第１および第２実施形態では、エンジン９０の排気ガスの熱を利用して吸収液を加熱したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ハイブリッド自動車や電動モータ駆動により走行する電気自動車の空調用に本発明の吸収式ヒートポンプ装置を適用してもよい。また、吸収液を加熱する熱源に電気自動車のバッテリやモータ排熱や燃料電池における発電時の排熱などを利用するなどして、燃料電池システムを備えた乗用車の空調に本発明の吸収式ヒートポンプ装置を適用してもよい。
　また、上記第１および第２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を構成してもよい。
　３０、２３０　蒸発器
　３１　容器
　４０　吸収器
　４１、２３１　熱交換器
　４２、２３２　熱交換部（支持部材）
　４３、２３３　回転塗布部
　４４ａ　濃液供給管（吸収液供給路）
　４４ｂ　希液排出管（吸収液排出路）
　４５、２３５　膜部材
　４５ａ、２３５ａ　内底部
　１００、２００　吸収式ヒートポンプ装置

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、
    　冷媒を蒸発させる蒸発器と、
    　前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と、を備え、
    　前記吸収器は、
    　前記冷媒蒸気の前記吸収液への吸収熱を除去する熱交換部と、
    　前記吸収液が接触する前記熱交換部を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、前記吸収液を透過させずに前記冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材と、を含む、吸収式ヒートポンプ装置。
  2. 　前記吸収液は、前記膜部材の内底部に貯留され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。
  3. 　前記吸収器に供給される前記吸収液を前記熱交換部の外表面に沿って塗布する回転塗布部をさらに備え、
    　前記回転塗布部により前記熱交換部の外表面に沿って塗布された前記吸収液に、前記膜部材を透過した前記冷媒蒸気が吸収されるように構成されている、請求項１または２に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
  4. 　前記熱交換部は、内部を熱交換流体が流通する平板状の熱交換器が横方向に沿って積層された構造を有しており、
    　前記吸収液は、前記膜部材の内側において前記熱交換器が積層された方向に沿って延びる吸収液供給路を介して前記膜部材の内側の領域に供給されるとともに、前記冷媒蒸気が吸収されて前記膜部材の内底部に貯留される前記吸収液は、前記熱交換器が積層された方向に沿って延びる吸収液排出路を介して外部に排出されるように構成されている、請求項２または３に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
  5. 　前記熱交換部は、内部を熱交換流体が流通する平板状の熱交換器が横方向に沿って積層された構造を有しており、
    　前記熱交換部は、前記熱交換部を取り囲むように覆う前記膜部材を支持するための支持部材を兼ねている、請求項１～４のいずれか１項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
  6. 　前記蒸発器は、蒸発前の冷媒を貯留する冷媒貯留部を含み、
    　前記吸収器は、前記蒸発器の内部において、前記膜部材の最下部近傍が前記冷媒貯留部の上面よりも上方に配置されるように構成されている、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。
  7. 　前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気は、吸収液の貯留される前記膜部材の前記内底部以外の外表面を透過して前記吸収器の内部に供給されるように構成されている、請求項２に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
  8. 　前記膜部材を含む前記吸収器は、前記熱交換部が前記蒸発器の内壁面から突出するように設けられており、
    　前記膜部材は、前記熱交換部の周囲を密閉した状態で、前記熱交換部が突出する前記蒸発器の内壁面に対して固定されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の吸収式ヒートポンプ装置。
  9. 　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、
    　冷媒を蒸発させる蒸発器と、
    　前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と、を備え、
    　前記吸収器または前記蒸発器は、
    　前記冷媒蒸気の前記吸収液への吸収熱を除去するかまたは冷媒を蒸発させる熱交換部と、
    　前記吸収液または前記冷媒が接触する前記熱交換部を取り囲むように覆った状態で配置されるとともに、前記吸収液または前記冷媒を透過させずに前記冷媒蒸気を透過可能に形成された膜部材と、を含む、吸収式ヒートポンプ装置。
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