車載用吸収式ヒートポンプ装置
【課題】システムが運転停止されるときであっても、吸収液の固相化を抑制でき、システムの次回の円滑な駆動を確保できる車載用吸収式ヒートポンプ装置を提供する。
【解決手段】装置は、再生器２内の吸収液を加熱させる車載加熱源３と、気相および液相を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める気液分離器４と、吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成させる凝縮器５と、凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器６と、蒸気に基づく希釈剤で濃縮吸収液を相対的に希釈化させ、希釈化させた吸収液を再生器２に供給させる吸収器７と、凝縮器５と吸収器７とを連通可能な希釈通路５７とを有する。希釈要素５８は、凝縮器５の凝縮液を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する。
【解決手段】装置は、再生器２内の吸収液を加熱させる車載加熱源３と、気相および液相を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める気液分離器４と、吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成させる凝縮器５と、凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器６と、蒸気に基づく希釈剤で濃縮吸収液を相対的に希釈化させ、希釈化させた吸収液を再生器２に供給させる吸収器７と、凝縮器５と吸収器７とを連通可能な希釈通路５７とを有する。希釈要素５８は、凝縮器５の凝縮液を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は濃縮された吸収液を希釈させる吸収器を有する車載用吸収式ヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はエンジン排熱回収・吸収式冷凍機を開示する。この冷凍機は、吸収液を加熱させるための再生器と、吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成させる凝縮器と、凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器と、相対的に濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器で蒸発された気相とを接触させることにより、吸収液に気相を吸収させて吸収液を相対的に希釈化させる吸収器とを有する。このものによれば、再生器の加熱源としてエンジン冷却水を用いる。
【０００３】
特許文献２は、気液分離器を有する吸収式冷凍機を開示する。この冷凍機は、吸収液を加熱させるための再生器と、吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成させる凝縮器と、凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器と、相対的に濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器で蒸発された気相とを接触させることにより、吸収液に気相を吸収させて相対的に希釈化させる吸収器とを有する。この冷凍機によれば、再生器の加熱源としてエンジン排熱やエンジン冷却水を利用し、上記熱量不足時には再生器の出口側に配置した電気ヒータを加熱源として運転させる技術を開示する。
【０００４】
特許文献３はヒートポンプ装置の吸収器に適用できる粘性物質希釈装置を開示する。この装置は、水蒸気を回転体により飛散させることにより、粘性物質として機能する吸収液に水蒸気を積極的に吸収させて希釈化させる装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平9-119742号公報
【特許文献２】特開昭63-302267号公報
【特許文献３】特開2011-033236号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した特許文献１〜３に係る技術によれば、システムが運転停止されるとき、吸収液の温度が低下するため、吸収液が結晶化して固相化されるおそれがある。このように吸収液が固相化すると、システムの次回の円滑な駆動に影響を与えるおそれがある。本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、システムが運転停止されるときであっても、吸収液の固相化を抑制でき、システムの次回の円滑な駆動を確保できる車載用吸収式ヒートポンプ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の様相１に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置は、（i）固相化が進行可能な吸収液を加熱させるための再生器と、（ii）再生器内の吸収液を加熱させる車載加熱源と、(iii)車載加熱源により再生器において加熱された吸収液から、気相および液相を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める気液分離器と、(iv)吸収液から分離された気相を凝縮させて液相状の凝縮液を形成させる凝縮器と、(v)凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて気相状の蒸気を形成する蒸発器と、(vi)気液分離器における気相の分離により相対的に濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器で蒸発された気相状の蒸気に基づく希釈剤とを接触させることにより、吸収液に希釈剤を吸収させて相対的に希釈化させ、希釈化させた吸収液を再生器に供給させる吸収器と、(vii)再生器、気液分離器、吸収器を繋ぐ循環通路において吸収液を循環させる吸収液循環源と、(viii)凝縮器と吸収器とを連通可能な希釈通路と、(ix)希釈通路に設けられ、吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、凝縮器内の液相状の凝縮液を希釈通路を介して吸収器に供給させ、吸収器における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素とを具備する。
【０００８】
本様相によれば、吸収液循環源は、再生器、気液分離器、吸収器を繋ぐ循環通路において、吸収液を循環させる。吸収液循環源は、吸収液を搬送できるものであれば良く、ポンプ等のアクチュエータを例示できる。アクチュエータの構造、種類は特に限定されない。再生器内の吸収液は車載加熱源により加熱されて気液混合状態となる。車載加熱源は、好ましくは、車載エンジンから排出される排気ガスを流す排気管、エンジン冷却液が流れる冷却液通路、車載モータ、車載モータを制御する車載インバータ、電気エネルギを貯蔵する車載蓄電池のうちの少なくとも１種である。これらの車載加熱源からの放熱を有効利用して再生器の吸収液を加熱させて気液混合状態とすることができる。
【０００９】
気液混合状態の吸収液は再生器から気液分離器に流れる。気液分離器は、吸収液の気相および液相を分離させ、吸収液の濃度を相対的に高める。これにより液相状の吸収液は相対的に濃縮される。相対的に濃縮された液相状の吸収液は、吸収器に流れる。これに対して、気液分離器において液相状の吸収液から分離された気相状の蒸気は、気液分離器から凝縮器に流れ、凝縮器おいて凝縮されて凝縮潜熱を発生させつつ液相状の凝縮液を形成させる。凝縮器で凝縮された凝縮液は、凝縮器から蒸発器に流れ、蒸発器において蒸発されて気相状の蒸気を形成する。蒸気に基づく希釈剤は吸収器に流れる。希釈剤としては、気相状の蒸気、場合によっては、気相状の蒸気が液化した液相とすることができる。
【００１０】
そして、吸収器に流れた濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器から吸収器に流れた蒸気に基づく希釈剤とが、吸収器において接触する。このように濃縮された吸収液に希釈剤を吸収させ、吸収器において吸収液を相対的に希釈化させる。希釈化された吸収液は吸収器から再生器に流れ、再生器において車載加熱源により再び加熱されて気液混合状態となり、気液分離器に流れ、気液分離される。吸収式ヒートポンプ装置が駆動している限り、上記したように吸収液は再生器、気液分離器、吸収器を繋ぐ循環通路を循環する。
【００１１】
さて、吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、流路の詰まりを誘発させるおそれがある。そこで本様相によれば、凝縮器と吸収器とを連通可能な希釈通路が設けられている。更に、凝縮器内の液相状の凝縮液を希釈通路を介して吸収器に供給させ、吸収器における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素が設けられている。このように吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、凝縮器内の液相状の凝縮液（例えば凝縮水）を、希釈通路を介して吸収器に供給させ、吸収液を希釈化させる。これにより吸収液の固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。凝縮液は、吸収液にもともと含有されていた成分であるため、吸収液に悪影響を与えない。
【００１２】
『吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき』とは、車両駆動源の起動スイッチがオフとされるとき、あるいは、ヒートポンプ装置の運転スイッチがオフとされるとき、あるいは、ヒートポンプ装置が設置されている雰囲気温度が過剰に低温化されるとき、あるいは、外気温度が過剰に低温化されるとき、あるいは、ヒータポンプ装置が空調装置に適用されている場合には、空調負荷のスイッチがオフとされたとき等が例示される。これらの場合には、吸収液の温度は次第に低下するため、吸収液の結晶化が進行し、吸収液の少なくとも一部が固相化するおそれがある。
【００１３】
（２）本発明の様相２に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、希釈要素は、開放されると凝縮器と吸収器との差圧に基づいて凝縮器の液相状の凝縮液を吸収器に供給させる第１開閉弁、または、凝縮器の液相状の凝縮液を吸収器に供給させるポンプである。第１開放弁が開放すれば、凝縮器と吸収器との差圧に基づいて、凝縮器の液相状の凝縮液（例えば凝縮水）は、吸収器に供給されて濃縮吸収液を希釈化させる。また、ポンプが駆動すれば、凝縮器の液相状の凝縮液は吸収器に供給されて濃縮吸収液を希釈化させる。
【００１４】
（３）本発明の様相３に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、希釈処理では、吸収液循環源を駆動させることにより、吸収器において希釈させた吸収液を循環通路に循環させる。吸収器で希釈化された吸収液は、吸収液循環源の駆動により、循環通路を循環する。これにより循環通路の吸収液の全体が希釈化されて濃度が低下する。これにより吸収液は固相化されにくくなる。
【００１５】
（４）本発明の様相４に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、凝縮器内の液相状の凝縮液の液位を検知する凝縮器液位センサが凝縮器に設けられており、凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域以上のときにおいて、希釈要素を作動させて凝縮器の凝縮水を吸収器に供給させ、凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときにおいて、希釈要素に基づく凝縮器への凝縮液の搬送を停止または低速化させる。
【００１６】
凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域以上のときにおいて、凝縮器は多くの凝縮液を貯留させている。この状態で、希釈要素が作動すると、凝縮器の凝縮水は吸収器に供給される、吸収器における吸収液は希釈化されて濃度が低下する。これに対して、凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときにおいて、凝縮器における凝縮液の流量は低下しているため、凝縮器における液シール性が低下するおそれがある。そこで凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときには、希釈要素に基づく凝縮器への凝縮液の搬送を停止または低速化させる。これにより凝縮器における凝縮水の液位が過剰に低下することが抑えられ、凝縮器の液シール性が維持される。第１高さ領域はヒートポンプ装置の事情に応じて適宜設定でき、要するに、凝縮器において貯留させたい凝縮液の最低限以上の貯留量に相当する。
【００１７】
（５）本発明の様相５に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、凝縮器と蒸発器との間において開放に伴い凝縮器内の凝縮液を蒸発器に供給させる第２開閉弁が設けられており、蒸発器内において蒸発させるべき液相状の凝縮液の液位を検知する蒸発器液位センサが蒸発器に設けられており、蒸発器液位センサが検知する蒸発器の凝縮液の液位が第２高さ領域以上のとき、蒸発器の凝縮液の貯留量は充分であり、第２開閉弁は閉鎖され、凝縮器の凝縮液が蒸発器に過剰に流れることが防止される。よって、凝縮器における凝縮液の液量は良好に維持され、凝縮器の液シールが維持される。蒸発器液位センサが検知する蒸発器の凝縮液の液位が第２高さ領域未満のときには、第２開閉弁は開放される。従って蒸発器における凝縮液の必要な液位は維持され、蒸発器の蒸発作用が良好に維持される。第２高さ領域はヒートポンプ装置の事情に応じて適宜設定でき、要するに、蒸発器の蒸発作用を得るために必要とされる凝縮液の貯留量に相当する。
【００１８】
（６）本発明の様相６に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、気液分離器の液相出口と吸収器の液相入口とを連通させると共に気液分離器内の液相状の吸収液を吸収器に供給させる第１供給通路と、吸収器の液相出口と再生器の入口とを連通させると共に吸収器の吸収液を再生器に供給させる第２供給通路と、第１供給通路および第２供給通路に熱交換可能に設けられ、第１供給通路を流れる吸収液を冷却させると共に、第２供給通路を再生器に向けて流れる吸収液を加熱させる熱交換器とを具備する。
【００１９】
本様相によれば、第１供給通路は、気液分離器内の液相状の吸収液を吸収器に供給させる。第２供給通路は、吸収器の吸収液を再生器に供給させる。熱交換器は、気液分離器から吸収器に向けて第１供給通路を流れる相対的に高温の吸収液を、吸収器に供給させる前に、熱交換により冷却させる。このように気液分離器から吐出された相対的に高温の吸収液を、吸収器に供給させる前に、熱交換器により冷却させることができ、吸収器における吸収効率を高めるのに有利である。また熱交換器は、吸収器から再生器に向けて第２供給通路を流れる相対的に低温の吸収液を、再生器に供給させる前に、熱交換により予め加熱させる。この場合、再生器における吸収液の加熱に有利である。
【００２０】
（７）本発明の様相７に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、熱交換器を迂回するように気液分離器の液相出口側と前記吸収器の液相入口側とを連通させる中間連通路と、中間連通路を開閉可能であり且つ通常の状態では閉鎖されている第３開閉弁と、気液分離器内の吸収液の液位を検知する分離器液位置センサとを具備しており、分離器液位センサが検知する気液分離器内の吸収液の液位が第３高さ領域以上となるとき、分離器液位センサの信号に基づいて第３開閉弁は開放して、気液分離器の吸収液を、熱交換器を迂回させつつ、中間連通路を介して吸収器に供給させ、気液分離器におけるオーバフローを抑える。第３高さ領域はヒートポンプ装置の事情に応じて適宜設定でき、要するに、気液分離器内の吸収液が凝縮器に流出することを防止するために設定されている。第３高さ領域以上の吸収液が貯留されていると、気液分離の吸収液が凝縮器にオーバフローしてしまうおそれが高い。
【００２１】
熱交換器は熱交換能を高めるため、多数の流路からなる流路群を有するため、ヒートポンプ装置の運転中といえども、吸収液の固相化等の影響で、熱交換器の流路径が狭くなるおそれがある。この場合、吸収液が気液分離器から熱交換器の流路に流れることが制限されるおそれがある。この場合、気液分離器に供給された吸収液が気液分離器においてオーバフローするおそれがある。この場合、オーバフローした液相状の吸収液が気液分離器から凝縮器へ流れるおそれがある。凝縮器は、気相を凝縮させて凝縮液を生成させるものであるため、化学物質を含む吸収液が凝縮器に流れ込むことは好ましくない。そこで、分離器液位センサが検知する気液分離器内の吸収液の液位が第３高さ領域以上となるとき、分離器液位センサの信号に基づいて第３開閉弁は開放する。これにより気液分離器の吸収液を、オーバフロー前に、熱交換器を迂回させつつ、吸収器に供給させる。これにより気液分離器におけるオーバフローを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、ヒートポンプ作用の要求停止に伴い、吸収器の吸収液を希釈化させるため、吸収液の過剰な固相化が抑制される。よってヒートポンプ装置の性能を長期にわたり良好に維持でき、ヒートポンプ装置の次回の円滑な運転も確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１に係り、吸収式ヒートポンプ装置を模式的に示す回路図である。
【図２】実施形態２に係り、吸収式ヒートポンプ装置を模式的に示す回路図である。
【図３】実施形態３に係り、吸収式ヒートポンプ装置を模式的に示す回路図である。
【図４】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【図５】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【図６】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【図７】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、好ましくは、気液分離器はエンジンルームに設けられ、再生器はエンジンルームを仕切る仕切壁よりも下方の車外空間に設けられている。エンジン排気ガスの排気系部品は、エンジンルームを仕切る仕切壁よりも下方の車外空間に設けられていることが多い。このため、再生器を加熱させる車載加熱源が、エンジン排気ガスの排熱を利用するマフラー等の排気系部品である場合に適する。
【００２５】
以下、本発明を具体化させた各実施形態に基づいて、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（実施形態１）
本実施形態に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置は、車両に搭載されている。図１に示すように、車両内部の空間であるエンジンルーム１０が設けられている。上側のエンジンルーム１０と下側の車外空間１１とを上下に仕切るための仕切壁１が、車両に設けられている。このヒートポンプ装置は、図１に示すように、再生器２と、車載加熱源３と、気液分離器４と、凝縮器５と、蒸発器６と、吸収器７と、迂回通路８と、迂回搬送源としての迂回ポンプ９を備える。再生器２は、液相状の吸収液を加熱させるための熱交換器である。再生器２は仕切壁１よりも下方の車外空間１１に設けられており、従って、気液分離器４、凝縮器５、蒸発器６、吸収器７の下方に位置する。車載加熱源３は、再生器２内の吸収液を加熱させるための熱源であり、エンジン２００から排出される高温の排気ガス（例えば４００〜９００℃の温度）が流れる排気通路３０１の一部で形成されている。吸収液はハロゲンおよびアルカリ金属の化合物を溶媒に溶解させた液を利用できる。例えば、吸収液は臭化リチウム水溶液、ヨウ化リチウム水溶液が採用される。吸収液の濃縮化または低温化が進行すると、吸収液の結晶化により固相化が進行し易い。
【００２７】
図１に示すように、車載加熱源３は仕切壁１よりも下方の車外空間１１に配置されている。気液分離器４は、再生器２において加熱された吸収液から、水蒸気（気相）および液相状の吸収液（液相）を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める。従って再生器２の再生出口２ｐから気液分離器４の入口４ｉを繋ぐ第１通路５１が設けられている。第１通路５１は基本的には吸収液を上向きに供給させる。気液分離器４は、仕切壁１の上方のエンジンルーム１０に配置されている。その関係で、凝縮器５、蒸発器６、吸収器７は、気液分離器４と共にエンジンルーム１０に配置されている。気液分離器４では、液相状の吸収液は底側に溜まり、吸収液の液面Ｗ１の上方に気相状の水蒸気が溜まる。凝縮器５は、吸収液から分離された水蒸気を凝縮させて凝縮液（液相状の水）を形成させる。従って、気液分離器４の気相出口４ｈから凝縮器５の入口５ｉに向かう第２通路５２が設けられている。
【００２８】
蒸発器６は、凝縮器５で凝縮された液相状の水（凝縮液）を蒸発させて水蒸気を形成する。従って、凝縮器５の出口５ｐから蒸発器６の入口６ｉに向かう第３通路５３が設けられている。蒸発器６の出口６ｐから吸収器７の気相入口７ｉに向かう第４通路５４が設けられている。吸収器７は、気液分離器４において相対的に濃縮されて高粘性化された液相状の吸収液と、蒸発器６で蒸発された水蒸気（気相）とを接触させる。これにより高粘性化された吸収液に水蒸気（気相）を吸収させて吸収液を相対的に希釈化させて粘性を低下させる。図１に模式的に示すように、エンジンルーム１０において、気液分離器４および吸収器７はほぼ同じ高さ領域、または、気液分離器４は吸収器７よりもやや高い位置に設けられている。気液分離器４および吸収器７の差圧に応じて、気液分離器４内の吸収液を吸収器７に供給させるためである。
【００２９】
図１に示すように、第１供給通路４１は、気液分離器４の液相出口４ｐと吸収器７の液相入口７ｍとを連通させると共に、気液分離器４内の液相状の吸収液を液相入口７ｍから吸収器７に供給させる。図１に示すように、第１供給通路４１はＵ字管形状をなしており、気液分離器４の液相出口４ｐから熱交換器４４の入口４４ｉに向かう下向きの往路４１ａと、熱交換器４４の出口４４ｐから吸収器７の液相入口７ｍに向かう上向きの復路４１ｃと、復路４１ｃを開閉させる入口開閉弁４１ｘとを有する。往路４１ａは基本的には吸収液を下向きに搬送させる。復路４１ｃは基本的には吸収液を上向きに搬送させる。ここで、気液分離器４の吸収液の液位Ｗ１が吸収器７の吸収液の液位Ｗ２よりも高いとき、入口開閉弁４１ｘが開放すれば、基本的には、気液分離器４と吸収器７との差圧に応じて、気液分離器４から高粘性の吸収液が吸収器７に向けて第１供給通路４１を介して流れる。
【００３０】
吸収器７において希釈化させて低粘性化された吸収液は、吸収器７の底側に設けられている液相出口７ｐから再生器２に向けて供給される。従って、吸収器７の液相出口７ｐから再生器２の入口２ｉに向かう第２供給通路４２が設けられている。第２供給通路４２には吸収液循環源として機能する循環ポンプ９５が設けられている。循環ポンプ９５の単位時間あたり回転数は、本実施形態に係るヒートポンプ装置に対するユーザ要求（例えば冷房負荷要求または暖房負荷要求等）に応じて制御される。操作スイッチ等の入力要素５１０から要求されるユーザ要求が増加すれば、循環ポンプ９５の回転数を増加させる。ユーザ要求が減少すれば、循環ポンプ９５の回転数を減少させる。第２供給通路４２は、基本的には、吸収液を上側の吸収器７から下側の再生器２に向けて下向きに供給させる。
【００３１】
本実施形態によれば、図１に示すように、熱交換器４４は、第１供給通路４１および第２供給通路４２の双方に互いに熱交換可能に設けられている。熱交換器４４は、第１供給通路４１を流れる相対的に高温の吸収液を熱交換により冷却させると共に、第２供給通路４２を流れる相対的な低温の吸収液を熱交換により加熱させる。このように本実施形態によれば、熱交換器４４は、気液分離器４から吸収器７に向けて第１供給通路４１を流れる相対的に高温の吸収液を、吸収器７に供給させる前に、熱交換により冷却させる。また熱交換器４４は、吸収器７から再生器２に向けて第２供給通路４２を流れる相対的に低温の吸収液を、再生器２に供給させる前に、熱交換により加熱させる。このように気液分離器４から吐出された相対的に高温の吸収液を、吸収器７に供給させる前に、熱交換器４４により冷却させることができる。よって、吸収器７において吸収液が水蒸気を吸収させる吸収効率を高めることができる。また、吸収器７から吐出された相対的に低温の吸収液を、再生器２に供給させる前に、熱交換器４４により予熱させることができ、再生器２における吸収液の加熱を補充することができる。よって再生器２において吸収液を沸騰状態つまり気液混合状態に加熱させるのに有利となる。
【００３２】
再生器２、気液分離器４、吸収器７を繋ぐ循環通路７００は、吸収液を循環させる通路であり、第１通路５１，第１供給通路４１，第２供給通路４２を備えている。循環通路７００、つまり、第２供給通路４２には、吸収液循環源としての循環ポンプ９５が設けられている。循環ポンプ９５により、再生器２、気液分離器４、吸収器７を繋ぐ循環通路７００において吸収液を循環させることができる。ポンプ９５，９等を制御する制御装置５００が設けられている。
【００３３】
なお、循環通路７００内は大気圧よりも減圧されている。故に、再生器２において加熱された吸収液は、沸騰して気液混合状態となり、気液分離器４に供給される。例えば、ヒートポンプ装置の運転中においては、吸収器７の圧力Ｐ７は約０．５〜２ｋＰａ程度、気液分離器４の圧力Ｐ４は６〜２５ｋＰａ程度、凝縮器５の圧力Ｐ５は５〜２０ｋＰａ程度とされている。但し、上記圧力はこれらに限定されるものではなく、適宜調整できる。ヒートポンプ装置の運転中において、または運転停止直後においては、Ｐ７＜Ｐ５＜Ｐ４の関係とされている。従って、差圧に基づいて気液分離器４の吸収液は吸収器７に流れることができる。差圧に基づいて凝縮器５の凝縮水は吸収器７に流れることができる。
【００３４】
本実施形態によれば、図１に示すように、迂回通路８は、気液分離器４のうち液相を収容する底側の迂回出口４ｍと再生器２の再生入口２ｉ側とを繋ぐ。迂回通路８は、気液分離器４の吸収液を吸収器７に供給させることなく再生入口２ｉから再生器２に直接的に供給させる通路である。迂回通路８は、上側の気液分離器４から下側の再生器２に向けて吸収液を下向きに供給させる。なお、再生器２は前述したように車外空間１１に設けられており、気液分離器４はその上側のエンジンルーム１０に設けられている。すなわち、再生器２は気液分離器４の下方に配置されている。このため、迂回通路８の流路径によっては、気液分離器４の高粘性の吸収液を再生器２に搬送させるにあたり、重力によりアシストすることも期待できる。
【００３５】
図１に示すように、迂回搬送源としての迂回ポンプ９は迂回通路８に設けられている。迂回ポンプ９は、気液分離器４の底側に収容されている液相状の吸収液を、迂回出口４ｍから再生器２の再生入口２ｉに向けて積極的に搬送させる。このように迂回ポンプ９は、気液分離器４に収容されている液相状の吸収液を、吸収器７に供給させることなく、再生入口２ｉから再生器２に直接的に帰還させる。再生器２への吸収液の帰還流量を増加させるには、迂回ポンプ９の出力を高めれば良い。再生器２への吸収液の帰還流量を減少させるには、迂回ポンプ９の出力を低下させれば良い。なお、制御部５００は、開閉弁４９，４１ｘ，６８，ポンプ９５，９を制御する。
【００３６】
本実施形態によれば、車載加熱源３は排気ガスの熱交換器を放させるため、再生器２内の吸収液を加熱させることができる。再生器２内の吸収液は、車載加熱源３により加熱されて沸騰し、気液混合状態となる。気液混合状態の吸収液は、再生器２の再生出口２ｐから第１通路５１を介して入口４ｉから気液分離器４に流れる。気液分離器４において、吸収液の液相および水蒸気（気相）は互いに分離され、吸収液の濃度は相対的に高められる。これにより液相状の吸収液は気液分離器４において濃縮される。濃縮された吸収液は高い粘性を示す。このように気液分離器４において相対的に濃縮された液相状の吸収液は、気液分離器４の液相出口４ｐから第１供給通路４１に流れ、熱交換器４４において熱交換されて冷却された後、入口開閉弁４１ｘおよび第２供給通路４２を介して気相入口７ｉから吸収器７に流れる。これに対して、気液分離器４において液相状の吸収液から分離された水蒸気（気相）は、差圧に基づいて、気液分離器４の気相出口４ｈから第２通路５２を介して入口５ｉから凝縮器５に流れる。水蒸気は、凝縮器５おいて凝縮されて凝縮潜熱を発生させつつ凝縮液（液相状の水）を形成させる。凝縮器５で凝縮された凝縮液は、差圧に基づいて、凝縮器５の出口５ｐから第２開閉弁６８および第３通路５３を介して入口６ｉから蒸発器６に流れて蒸発器６において蒸発され、これにより蒸発潜熱を吸熱させつつ、気相状の水蒸気を形成する。蒸発器６の水蒸気は、差圧に基づいて、出口６ｐから第４通路５４を介して気相入口７ｉから吸収器７に流れる。
【００３７】
本実施形態によれば、第１供給通路４１を介して気液分離器４の液相出口４ｐから吸収器７に流れた濃縮された液相状の吸収液は、蒸発器６から第４通路５４および気相入口７ｉを介して吸収器７に供給された水蒸気と接触する。これにより、濃縮されて高粘性化された吸収液に水蒸気（気相）を吸収器７において吸収させ、吸収液を相対的に希釈化させて粘性を低下させる。吸収器７において希釈化された吸収液は、第２供給通路４２および熱交換器４４を介して再生入口２ｉから再生器２に流れ、再生器２において車載加熱源３により再び加熱されて沸騰して気液混合状態となり、再生器２の再生出口２ｐから第１通路５１を介して気液分離器４に供給される。このように吸収液は再生器２、第１通路５１、気液分離器４、第１供給通路４１、吸収器７、第２供給通路４２を循環する。なお、熱交換器４４は再生器２と同様に仕切壁１よりも下方の車外空間１１に配置されている。
【００３８】
さて、ヒートポンプ装置の運転が停止されると、ヒートポンプ作用の要求が停止されるため、吸収液の温度が次第に低下し、環境条件によって、ヒートポンプ装置における吸収液の結晶化が進行し、場合によっては吸収液の一部が固相化するおそれがある。この場合、流路の詰まりを誘発させるおそれがある。そこで本実施形態によれば、図１に示すように、凝縮器５と吸収器７とを連通可能な希釈通路５７が設けられている。更に、ヒートポンプ装置のヒートポンプ作用の要求停止に伴い、凝縮器５内の液相状の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素としての第１開閉弁５８が設けられている。第１開閉弁５８は制御部５００により制御される。
【００３９】
そこで、ヒートポンプ作用の要求を停止させる信号が入力要素５１０から制御部５００に入力されると、制御部５００は、閉鎖状態の第１開閉弁５８を開放させ、凝縮器５内の液相状の凝縮水を、希釈通路５７を介して吸収器７に積極的に供給させ、吸収器７の吸収液を凝縮水で希釈化させる。これにより吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。ヒートポンプ装置の次回の運転も良好にできる。『ヒートポンプ作用の要求停止』としては、車両駆動源であるエンジンの駆動を停止させたとき、ヒートポンプ装置自体の駆動を停止させたとき、ヒートポンプ作用が空調に使用されている場合には、冷房や暖房等の空調の要請がなくなったとき等が挙げられる。当該要求停止は入力要素５１０からの信号が制御部５００に入力することに基づいて行われる。
【００４０】
本実施形態によれば、希釈要素である第１開放弁５８が開放すれば、凝縮器５と吸収器７との差圧に基づいて、凝縮器５の液相状の凝縮水は、吸収器７に供給され、吸収器７の吸収液を希釈化させる希釈処理を実行する。希釈処理においては、循環ポンプ９５の駆動が継続されているため、吸収器７において希釈された吸収液は、循環通路７００（第２供給通路４２，第１通路５１、第１供給通路４１）を順に搬送されて循環され、循環通路７００を循環する吸収液の固相化を未然に抑制できる。更に、希釈処理においては迂回ポンプ９も駆動しているため、希釈された吸収液は迂回通路８にも流れる。このように凝縮水で希釈された吸収液は、ヒートポンプ装置のうち吸収液が流れる全体の通路に流れ、吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。従ってヒートポンプ装置の次回の運転も良好にでき、ヒータポンプ装置の長寿命化にも貢献できる。
【００４１】
本実施形態によれば、凝縮器５内の液相状の凝縮水の液位を検知する凝縮器液位センサ６０１が凝縮器５に設けられている。凝縮器液位センサ６０１の信号Ｓｋは制御部５００に入力される。凝縮器液位センサ６０１が検知する凝縮器５の凝縮水の液位Ｗ５が所定の第１高さ領域以上のとき、凝縮器５に充分に凝縮水が充分に貯留されており、凝縮器５のシール部を凝縮水で液シールする機能が維持されている。このとき、ヒートポンプ作用の要求停止の信号Ｓstopが制御部５００に入力されており、吸収液が固相化するおそれがあるときには、制御部５００は第１開閉弁５８を開放させる。これにより圧力が相対的に高い凝縮器５と、圧力が相対的に低い吸収器７との差圧に基づいて、凝縮器５の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させる。この場合、凝縮器５および吸収器７の差圧に基づいて、凝縮水は供給される。しかし凝縮器５の凝縮水の液位Ｗ５が第１高さ領域未満になると、凝縮器５の凝縮水が過剰に減少され、凝縮器５の液シールに影響を与えるため、制御部５００は第１開閉弁５８を閉鎖させて、凝縮器５へ凝縮水の搬送を停止させる。
【００４２】
本実施形態によれば、凝縮器５と蒸発器６とを繋ぐ第３通路５３において、開放に伴い凝縮器５内の凝縮水を蒸発器６に供給させる第２開閉弁６８が設けられている。蒸発器６内において蒸発させるべき液相状の凝縮水の液位Ｗ６を検知する蒸発器液位センサ６０２が蒸発器６に設けられている。蒸発器液位センサ６０２の信号Ｓｖは制御部５００に入力される。蒸発器液位センサ６０２が検知する蒸発器６の凝縮水の液位Ｗ６が第２高さ領域以上のとき、制御部５００は第２開閉弁６８を閉鎖する。これにより凝縮器５の凝縮水が蒸発器６に流れないようにする。この結果、凝縮器５における凝縮水の液位Ｗ５は維持され、凝縮器５の液シール性は維持される。
【００４３】
更に本実施形態によれば、熱交換器４４を迂回するように気液分離器４の液相出口４ｐと吸収器７の液相入口７ｍとを連通させる中間連通路４８が設けられている。中間連通路４８を開閉可能であり且つ通常の状態では閉鎖されている第３開閉弁４９が中間連通路４８に設けられている。第３開閉弁４９は通常の状態では閉鎖されている。第３開閉弁４９および中間連通路４８は熱交換器４４および再生器２よりも上方に位置する。気液分離器４における吸収液の液位Ｗ１を検知する液位センサ４７が気液分離器４に設けられている。液位センサ４７は、気液分離器４の気相出口４ｈの下方に配置されている。液位センサ４７の検知信号Ｓ１は制御部５００に入力される。
【００４４】
ところで、熱交換器４４は熱交換能を高めるため、多数の流路からなる流路群を有する。このため、熱交換器４４においては、吸収液に含まれる塵埃、吸収液の固相化等で流路径が狭くなるおそれがある。この場合、気液分離器４に供給された吸収液が熱交換器４４に流れることが制限される。ひいては吸収器７に流れることが制限されるおそれがある。この場合、気液分離器４に供給された吸収液が気液分離器４においてオーバフローするおそれがある。オーバフローした液相状の吸収液が気液分離器４の気相出口４ｈから第２通路５２を介して凝縮器５へ流れてしまうおそれがある。凝縮器５は、水蒸気を凝縮させて凝縮液（液相水）を生成させるものであるため、化学組成物を含む吸収液が流れ込むことは好ましくない。
【００４５】
そこで本実施形態によれば、気液分離器４において、液位センサ４７が検知する吸収液の液位Ｗ１が所定の第３高さ領域以上となるとき、液位センサ４７からの検知信号Ｓ１に基づいて制御部５００は第３開閉弁４９を開放させる。これにより気液分離器４の液相出口４ｐから吐出された吸収液を、第１供給通路４１の往路４１ａのうち第３開閉弁４９よりも上流の通路４１ｗ、中間連通路４８、第３開閉弁４９、入口開閉弁４１ｘを介して液相入口７ｍから吸収器７に供給させる。これにより気液分離器４において吸収液が気相出口４ｈからオーバフローすることが抑えられる。よって、オーバフローした吸収液が気液分離器４の気相出口４ｈから第２通路５２を介して凝縮器５へ流れるおそれが未然に抑えられる。このように気液分離器４においては、何らかの事情により気液分離器４内の吸収液の液面Ｗ１が過剰に上昇したとしても、液位センサ４７からの検知信号Ｓ１に基づいて第３開閉弁４９が開放すれば、気液分離器４内の吸収液の液面Ｗ１を自動的に下げることができるため、車輌搭載における振動、揺れの影響を受けることなく気液分離器４において気液分離を行うことができる。
【００４６】
本実施形態によれば、配置レイアウトにおいては、再生器２、気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等を含む各デバイスを任意の場所に配置することが可能である。このため、車載加熱源３の放熱を利用して吸収液を加熱させる再生器２については、排気ガスの排熱を利用できるように、従来の車輌における床側の車外空間１１に配置されている。即ち、再生器２を排気ガスマフラー等の排気系の付近に再生器２を配置している（図１参照）。更に、再生器２以外のデバイス、即ち、気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等の各デバイスをエンジンルーム１０内に配置している（図１参照）。
【００４７】
前述したように、循環ポンプ９５の単位時間あたり回転数（出力）は、本実施形態に係るヒートポンプ装置に対するユーザ要求（例えば冷房負荷要求等）に応じて制御される。しかし循環ポンプ９５だけでは、本実施形態に係るヒートポンプ装置の性能を更に向上させるためには、限界がある。例えば、吸収液の濃度はヒートポンプ装置の性能に影響を与えるが、吸収液の濃度を調整させるには、再生器２における熱交換効率を調整させ、再生器２から気液分離器４に送られる吸収液の流量を調整させ、気液分離を調整させることが好ましい。しかし循環ポンプ９５の回転数の制御だけでは、再生器２における熱交換効率を調整させるには限界がある。
【００４８】
そこで本実施形態によれば、前述したように、気液分離器４のうち液相を収容する底側の迂回出口４ｍと再生器２とを繋ぐと共に吸収器７を迂回する迂回通路８が設けられている。更に、気液分離器４に収容されている液相状の吸収液を、吸収器７を迂回させた状態で、再生器２に直接的に帰還させる迂回ポンプ９が迂回通路８に設けられている。このため、循環ポンプ９５を駆動させて吸収液を循環通路７００に循環させているときにおいて、再生器２における熱交換効率を高めたい場合には、循環ポンプ９５の駆動により吸収液を循環通路７００に循環させつつ、停止されていた迂回ポンプ９を駆動させるか、あるいは、迂回ポンプ９の単位時間あたりの回転数（駆動量）を増加させる。この結果、気液分離器４における吸収液を吸収器４に循環させることなく、気液分離器４から再生器２に直接的に帰還させることができる。従って、再生器２を流れる吸収液の単位時間あたりの流量が増加する。このように単位時間あたりの流量が増加した吸収液を、再生器２において車載加熱源３により熱交換させて加熱させることができる。この結果、熱交換器として機能する再生器２を流れる吸収液を加熱させる熱交換効率が高められ、ひいては再生器２から気液分離器４に送られる吸収液の流量を増加させ、気液分離器４において吸収液の濃度を調整できる。
【００４９】
これに対して、再生器２における熱交換効率を低下させたいときには、循環ポンプ９５の駆動により吸収液を循環通路７００に循環させつつ、迂回ポンプ９の駆動を停止させるか、単位時間あたりの回転数（駆動量）を低下させる。この結果、気液分離器４の迂回出口４ｍから迂回通路８を介して再生入口２ｉから再生器２に搬送される吸収液の単位時間あたりの流量が無しになるか、低下する。従って、迂回ポンプ９の単位時間あたりの回転数が大きい場合に比較して、再生器２を流れる吸収液の単位時間あたりの流量が減少する。このように単位時間あたりの流量が減少した吸収液を再生器２において熱交換させて加熱させるため、熱交換器として機能する再生器２における熱交換効率を下げることができる。ひいては、再生器２から気液分離器４に送られる吸収液の流量を減少させ、気液分離器４において吸収液の濃度を調整できる。
【００５０】
このように本実施形態によれば、循環ポンプ９５を駆動させつつも、迂回ポンプ９の駆動に伴い、再生器２を流れる吸収液の単位時間あたりの流量を調整させることができる。ひいては再生器２を流れる吸収液を車載加熱源３により加熱させる熱交換効率を調整させることができ、吸収液の濃度調整に有利とな、本実施形態に係るヒートポンプ装置の性能を向上させることができる。
【００５１】
本実施形態によれば、必要に応じて次の形態を採用することもできる。
・希釈通路５７の凝縮水の流れを確保するため、凝縮器５の底部の高さを吸収器７よりも高く設定することができる。この場合、凝縮器５と吸収器７との差圧が無くなったときでも、凝縮器５の凝縮水を吸収器７に供給できる。
・希釈通路５７の流路径を第４通路５４の流路径よりも増加させることができる。
【００５２】
（実施形態２）
図２は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図２から理解できるように、熱交換器４４，第３開閉弁４９および中間連通路４８は設けられていない。本実施形態においても、ヒートポンプ装置の運転が停止されてヒートポンプ作用の要求が停止されると、吸収液の結晶化が進行し、吸収液の一部が固相化するおそれがある。そこで、制御部５００は、ヒートポンプ作用の要求が停止されると、第１開閉弁５８が開放し、凝縮器５と吸収器７との差圧に基づいて、凝縮器５に貯留されている液相状の凝縮水を吸収器７に供給させて吸収器７の吸収液を希釈化させる希釈処理を実行する。これにより吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。ヒートポンプ装置の次回の運転も良好にできる。このような希釈処理においては、循環ポンプ９５および迂回ポンプ９の駆動が継続されている。このため、吸収器７において希釈された吸収液は、循環通路７００（第２供給通路４２，第１通路５１、第１供給通路４１）を順に搬送されて循環され、循環通路７００を循環する吸収液の固相化を未然に抑制でき、更に、迂回ポンプ９も駆動しているため、希釈された吸収液は迂回通路８にも流れる。このように凝縮水で希釈された吸収液は、ヒートポンプ装置のうち吸収液が流れる全体の通路に流れ、吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。従ってヒートポンプ装置の次回の運転も良好にでき、ヒータポンプ装置の長寿命化にも貢献できる。
【００５３】
（実施形態３）
図３は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図３から理解できるように、凝縮器５と吸収器７とを連通可能な希釈通路５７が設けられている。更に、ヒートポンプ装置のヒートポンプ作用の要求停止に伴い、凝縮器５内の液相状の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素としての希釈ポンプが設けられている。このようにヒートポンプ作用の要求が停止されると、希釈ポンプ５８Ｍが駆動し、凝縮器５内の液相状の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７の吸収液を凝縮水で希釈化させる。これにより吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。ヒートポンプ装置の次回の運転も良好にできる。凝縮器５と吸収器７との差圧が小さいときであっても、凝縮器５に溜まっている凝縮水を吸収器７に供給させて希釈できる。
【００５４】
（他の実施形態）
図４〜図７は他の実施形態を模式的に示す。図４では、エンジン２００を冷却させた熱いエンジン冷却液が流れる冷却液通路２０１（車載加熱源）と再生器２とが互いに熱的に接触可能に配置されている。図５に示す実施形態では、車載モータ２０２（車載加熱源）と再生器２とが互いに熱的に接触可能に設けられている。図６に示す実施形態では、車載モータ２０２を制御する車載インバータ２０３（車載加熱源）と再生器２とが互いに熱的に接触可能に設けられている。図７に示す実施形態では、電気エネルギを貯蔵する車載蓄電池２０５（車載加熱源）は使用時に放熱する。車載蓄電池２０５と再生器２とが互いに熱的に接触可能に設けられている。車載蓄電池２０５としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の化学的電池でも良いし、あるいは、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等の物理的電池でも良い。上記した冷却液通路２０１，車載蓄電池２０５，車載モータ２０２，車載インバータ２０３等はエンジンルームに配置されていても良いし、エンジンルーム以外に配置されていても良く、要するに車両に搭載されていれば良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【００５５】
（その他）
実施形態１では、床側の車外空間１１に配置されている排気ガスマフラー付近に再生器２を配置し、再生器２以外のデバイス、即ち、気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等の各デバイスをエンジンルーム１０内に配置しているが、これに限られるものではない。従って、再生器２をエンジンルーム１０内に配置しても良い。気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等をエンジンルーム１０の外部に配置することにしても良い。車両は、乗用車、トラック、ダンプカー、バスに限らず、更に、ガソリン車、ディーゼル車、ＬＰＧガスで走行する車両、更には、走行モータおよびエンジンを併有するハイブリッドカー、蓄電デバイスおよび走行モータを併有する電気自動車等でも良く、要するに車輪の回転で走行するものをいう。車載用吸収式ヒートポンプ装置は車両の冷房や暖房等の空調に使用される場合に限らず、冷蔵機能を発揮させる冷凍サイクルとして使用されるものでも良い。図１においてはポンプ９，９５．熱交換器４４は車外空間１１に配置されているが、これに限らず、エンジンルーム１０内に配置されていても良い。液位センサ６０１が凝縮器５に設けられ、液位センサ６０２が蒸発器６に設けられているが、凝縮器５内の凝縮水の水位が充分に確保できれば、液位センサ６０１，６０２が廃止されていても良い。場合によっては、迂回通路８および迂回ポンプ９を廃止することもできる。本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５６】
１は仕切壁、１０はエンジンルーム、１１は車外空間、２は再生器、３は車載加熱源、４は気液分離器、４１は第１供給通路、４２は第２供給通路、４４は熱交換器、４７は液位センサ（分離器液位センサ）、４８は中間連通路、４９は開閉弁、５は凝縮器、５１は第１通路、５２は第２通路、５３は第３通路、５４は第４通路、５７は希釈通路、５８は第１開閉弁（希釈要素）、６は蒸発器、６８は第２開閉弁、７は吸収器、８は迂回通路、９は迂回ポンプ（迂回搬送源）、９５は循環ポンプ（吸収液循環源）、２００はエンジン、２０１は冷却液通路（車載加熱源）、２０２は車載モータ（車載加熱源）、２０３は車載インバータ（車載加熱源）、２０５は車載蓄電池（車載加熱源）、５００は制御部、６０１は凝縮器液位センサ、６０２は蒸発器液位センサ、７００は循環通路を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は濃縮された吸収液を希釈させる吸収器を有する車載用吸収式ヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はエンジン排熱回収・吸収式冷凍機を開示する。この冷凍機は、吸収液を加熱させるための再生器と、吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成させる凝縮器と、凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器と、相対的に濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器で蒸発された気相とを接触させることにより、吸収液に気相を吸収させて吸収液を相対的に希釈化させる吸収器とを有する。このものによれば、再生器の加熱源としてエンジン冷却水を用いる。
【０００３】
特許文献２は、気液分離器を有する吸収式冷凍機を開示する。この冷凍機は、吸収液を加熱させるための再生器と、吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成させる凝縮器と、凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器と、相対的に濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器で蒸発された気相とを接触させることにより、吸収液に気相を吸収させて相対的に希釈化させる吸収器とを有する。この冷凍機によれば、再生器の加熱源としてエンジン排熱やエンジン冷却水を利用し、上記熱量不足時には再生器の出口側に配置した電気ヒータを加熱源として運転させる技術を開示する。
【０００４】
特許文献３はヒートポンプ装置の吸収器に適用できる粘性物質希釈装置を開示する。この装置は、水蒸気を回転体により飛散させることにより、粘性物質として機能する吸収液に水蒸気を積極的に吸収させて希釈化させる装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平9-119742号公報
【特許文献２】特開昭63-302267号公報
【特許文献３】特開2011-033236号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した特許文献１〜３に係る技術によれば、システムが運転停止されるとき、吸収液の温度が低下するため、吸収液が結晶化して固相化されるおそれがある。このように吸収液が固相化すると、システムの次回の円滑な駆動に影響を与えるおそれがある。本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、システムが運転停止されるときであっても、吸収液の固相化を抑制でき、システムの次回の円滑な駆動を確保できる車載用吸収式ヒートポンプ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の様相１に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置は、（i）固相化が進行可能な吸収液を加熱させるための再生器と、（ii）再生器内の吸収液を加熱させる車載加熱源と、(iii)車載加熱源により再生器において加熱された吸収液から、気相および液相を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める気液分離器と、(iv)吸収液から分離された気相を凝縮させて液相状の凝縮液を形成させる凝縮器と、(v)凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて気相状の蒸気を形成する蒸発器と、(vi)気液分離器における気相の分離により相対的に濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器で蒸発された気相状の蒸気に基づく希釈剤とを接触させることにより、吸収液に希釈剤を吸収させて相対的に希釈化させ、希釈化させた吸収液を再生器に供給させる吸収器と、(vii)再生器、気液分離器、吸収器を繋ぐ循環通路において吸収液を循環させる吸収液循環源と、(viii)凝縮器と吸収器とを連通可能な希釈通路と、(ix)希釈通路に設けられ、吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、凝縮器内の液相状の凝縮液を希釈通路を介して吸収器に供給させ、吸収器における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素とを具備する。
【０００８】
本様相によれば、吸収液循環源は、再生器、気液分離器、吸収器を繋ぐ循環通路において、吸収液を循環させる。吸収液循環源は、吸収液を搬送できるものであれば良く、ポンプ等のアクチュエータを例示できる。アクチュエータの構造、種類は特に限定されない。再生器内の吸収液は車載加熱源により加熱されて気液混合状態となる。車載加熱源は、好ましくは、車載エンジンから排出される排気ガスを流す排気管、エンジン冷却液が流れる冷却液通路、車載モータ、車載モータを制御する車載インバータ、電気エネルギを貯蔵する車載蓄電池のうちの少なくとも１種である。これらの車載加熱源からの放熱を有効利用して再生器の吸収液を加熱させて気液混合状態とすることができる。
【０００９】
気液混合状態の吸収液は再生器から気液分離器に流れる。気液分離器は、吸収液の気相および液相を分離させ、吸収液の濃度を相対的に高める。これにより液相状の吸収液は相対的に濃縮される。相対的に濃縮された液相状の吸収液は、吸収器に流れる。これに対して、気液分離器において液相状の吸収液から分離された気相状の蒸気は、気液分離器から凝縮器に流れ、凝縮器おいて凝縮されて凝縮潜熱を発生させつつ液相状の凝縮液を形成させる。凝縮器で凝縮された凝縮液は、凝縮器から蒸発器に流れ、蒸発器において蒸発されて気相状の蒸気を形成する。蒸気に基づく希釈剤は吸収器に流れる。希釈剤としては、気相状の蒸気、場合によっては、気相状の蒸気が液化した液相とすることができる。
【００１０】
そして、吸収器に流れた濃縮された液相状の吸収液と、蒸発器から吸収器に流れた蒸気に基づく希釈剤とが、吸収器において接触する。このように濃縮された吸収液に希釈剤を吸収させ、吸収器において吸収液を相対的に希釈化させる。希釈化された吸収液は吸収器から再生器に流れ、再生器において車載加熱源により再び加熱されて気液混合状態となり、気液分離器に流れ、気液分離される。吸収式ヒートポンプ装置が駆動している限り、上記したように吸収液は再生器、気液分離器、吸収器を繋ぐ循環通路を循環する。
【００１１】
さて、吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、流路の詰まりを誘発させるおそれがある。そこで本様相によれば、凝縮器と吸収器とを連通可能な希釈通路が設けられている。更に、凝縮器内の液相状の凝縮液を希釈通路を介して吸収器に供給させ、吸収器における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素が設けられている。このように吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、凝縮器内の液相状の凝縮液（例えば凝縮水）を、希釈通路を介して吸収器に供給させ、吸収液を希釈化させる。これにより吸収液の固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。凝縮液は、吸収液にもともと含有されていた成分であるため、吸収液に悪影響を与えない。
【００１２】
『吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき』とは、車両駆動源の起動スイッチがオフとされるとき、あるいは、ヒートポンプ装置の運転スイッチがオフとされるとき、あるいは、ヒートポンプ装置が設置されている雰囲気温度が過剰に低温化されるとき、あるいは、外気温度が過剰に低温化されるとき、あるいは、ヒータポンプ装置が空調装置に適用されている場合には、空調負荷のスイッチがオフとされたとき等が例示される。これらの場合には、吸収液の温度は次第に低下するため、吸収液の結晶化が進行し、吸収液の少なくとも一部が固相化するおそれがある。
【００１３】
（２）本発明の様相２に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、希釈要素は、開放されると凝縮器と吸収器との差圧に基づいて凝縮器の液相状の凝縮液を吸収器に供給させる第１開閉弁、または、凝縮器の液相状の凝縮液を吸収器に供給させるポンプである。第１開放弁が開放すれば、凝縮器と吸収器との差圧に基づいて、凝縮器の液相状の凝縮液（例えば凝縮水）は、吸収器に供給されて濃縮吸収液を希釈化させる。また、ポンプが駆動すれば、凝縮器の液相状の凝縮液は吸収器に供給されて濃縮吸収液を希釈化させる。
【００１４】
（３）本発明の様相３に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、希釈処理では、吸収液循環源を駆動させることにより、吸収器において希釈させた吸収液を循環通路に循環させる。吸収器で希釈化された吸収液は、吸収液循環源の駆動により、循環通路を循環する。これにより循環通路の吸収液の全体が希釈化されて濃度が低下する。これにより吸収液は固相化されにくくなる。
【００１５】
（４）本発明の様相４に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、凝縮器内の液相状の凝縮液の液位を検知する凝縮器液位センサが凝縮器に設けられており、凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域以上のときにおいて、希釈要素を作動させて凝縮器の凝縮水を吸収器に供給させ、凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときにおいて、希釈要素に基づく凝縮器への凝縮液の搬送を停止または低速化させる。
【００１６】
凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域以上のときにおいて、凝縮器は多くの凝縮液を貯留させている。この状態で、希釈要素が作動すると、凝縮器の凝縮水は吸収器に供給される、吸収器における吸収液は希釈化されて濃度が低下する。これに対して、凝縮器液位センサが検知する凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときにおいて、凝縮器における凝縮液の流量は低下しているため、凝縮器における液シール性が低下するおそれがある。そこで凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときには、希釈要素に基づく凝縮器への凝縮液の搬送を停止または低速化させる。これにより凝縮器における凝縮水の液位が過剰に低下することが抑えられ、凝縮器の液シール性が維持される。第１高さ領域はヒートポンプ装置の事情に応じて適宜設定でき、要するに、凝縮器において貯留させたい凝縮液の最低限以上の貯留量に相当する。
【００１７】
（５）本発明の様相５に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、凝縮器と蒸発器との間において開放に伴い凝縮器内の凝縮液を蒸発器に供給させる第２開閉弁が設けられており、蒸発器内において蒸発させるべき液相状の凝縮液の液位を検知する蒸発器液位センサが蒸発器に設けられており、蒸発器液位センサが検知する蒸発器の凝縮液の液位が第２高さ領域以上のとき、蒸発器の凝縮液の貯留量は充分であり、第２開閉弁は閉鎖され、凝縮器の凝縮液が蒸発器に過剰に流れることが防止される。よって、凝縮器における凝縮液の液量は良好に維持され、凝縮器の液シールが維持される。蒸発器液位センサが検知する蒸発器の凝縮液の液位が第２高さ領域未満のときには、第２開閉弁は開放される。従って蒸発器における凝縮液の必要な液位は維持され、蒸発器の蒸発作用が良好に維持される。第２高さ領域はヒートポンプ装置の事情に応じて適宜設定でき、要するに、蒸発器の蒸発作用を得るために必要とされる凝縮液の貯留量に相当する。
【００１８】
（６）本発明の様相６に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、気液分離器の液相出口と吸収器の液相入口とを連通させると共に気液分離器内の液相状の吸収液を吸収器に供給させる第１供給通路と、吸収器の液相出口と再生器の入口とを連通させると共に吸収器の吸収液を再生器に供給させる第２供給通路と、第１供給通路および第２供給通路に熱交換可能に設けられ、第１供給通路を流れる吸収液を冷却させると共に、第２供給通路を再生器に向けて流れる吸収液を加熱させる熱交換器とを具備する。
【００１９】
本様相によれば、第１供給通路は、気液分離器内の液相状の吸収液を吸収器に供給させる。第２供給通路は、吸収器の吸収液を再生器に供給させる。熱交換器は、気液分離器から吸収器に向けて第１供給通路を流れる相対的に高温の吸収液を、吸収器に供給させる前に、熱交換により冷却させる。このように気液分離器から吐出された相対的に高温の吸収液を、吸収器に供給させる前に、熱交換器により冷却させることができ、吸収器における吸収効率を高めるのに有利である。また熱交換器は、吸収器から再生器に向けて第２供給通路を流れる相対的に低温の吸収液を、再生器に供給させる前に、熱交換により予め加熱させる。この場合、再生器における吸収液の加熱に有利である。
【００２０】
（７）本発明の様相７に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、上記様相において、熱交換器を迂回するように気液分離器の液相出口側と前記吸収器の液相入口側とを連通させる中間連通路と、中間連通路を開閉可能であり且つ通常の状態では閉鎖されている第３開閉弁と、気液分離器内の吸収液の液位を検知する分離器液位置センサとを具備しており、分離器液位センサが検知する気液分離器内の吸収液の液位が第３高さ領域以上となるとき、分離器液位センサの信号に基づいて第３開閉弁は開放して、気液分離器の吸収液を、熱交換器を迂回させつつ、中間連通路を介して吸収器に供給させ、気液分離器におけるオーバフローを抑える。第３高さ領域はヒートポンプ装置の事情に応じて適宜設定でき、要するに、気液分離器内の吸収液が凝縮器に流出することを防止するために設定されている。第３高さ領域以上の吸収液が貯留されていると、気液分離の吸収液が凝縮器にオーバフローしてしまうおそれが高い。
【００２１】
熱交換器は熱交換能を高めるため、多数の流路からなる流路群を有するため、ヒートポンプ装置の運転中といえども、吸収液の固相化等の影響で、熱交換器の流路径が狭くなるおそれがある。この場合、吸収液が気液分離器から熱交換器の流路に流れることが制限されるおそれがある。この場合、気液分離器に供給された吸収液が気液分離器においてオーバフローするおそれがある。この場合、オーバフローした液相状の吸収液が気液分離器から凝縮器へ流れるおそれがある。凝縮器は、気相を凝縮させて凝縮液を生成させるものであるため、化学物質を含む吸収液が凝縮器に流れ込むことは好ましくない。そこで、分離器液位センサが検知する気液分離器内の吸収液の液位が第３高さ領域以上となるとき、分離器液位センサの信号に基づいて第３開閉弁は開放する。これにより気液分離器の吸収液を、オーバフロー前に、熱交換器を迂回させつつ、吸収器に供給させる。これにより気液分離器におけるオーバフローを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、ヒートポンプ作用の要求停止に伴い、吸収器の吸収液を希釈化させるため、吸収液の過剰な固相化が抑制される。よってヒートポンプ装置の性能を長期にわたり良好に維持でき、ヒートポンプ装置の次回の円滑な運転も確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１に係り、吸収式ヒートポンプ装置を模式的に示す回路図である。
【図２】実施形態２に係り、吸収式ヒートポンプ装置を模式的に示す回路図である。
【図３】実施形態３に係り、吸収式ヒートポンプ装置を模式的に示す回路図である。
【図４】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【図５】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【図６】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【図７】他の実施形態に係り、再生器を加熱させる形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置によれば、好ましくは、気液分離器はエンジンルームに設けられ、再生器はエンジンルームを仕切る仕切壁よりも下方の車外空間に設けられている。エンジン排気ガスの排気系部品は、エンジンルームを仕切る仕切壁よりも下方の車外空間に設けられていることが多い。このため、再生器を加熱させる車載加熱源が、エンジン排気ガスの排熱を利用するマフラー等の排気系部品である場合に適する。
【００２５】
以下、本発明を具体化させた各実施形態に基づいて、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（実施形態１）
本実施形態に係る車載用吸収式ヒートポンプ装置は、車両に搭載されている。図１に示すように、車両内部の空間であるエンジンルーム１０が設けられている。上側のエンジンルーム１０と下側の車外空間１１とを上下に仕切るための仕切壁１が、車両に設けられている。このヒートポンプ装置は、図１に示すように、再生器２と、車載加熱源３と、気液分離器４と、凝縮器５と、蒸発器６と、吸収器７と、迂回通路８と、迂回搬送源としての迂回ポンプ９を備える。再生器２は、液相状の吸収液を加熱させるための熱交換器である。再生器２は仕切壁１よりも下方の車外空間１１に設けられており、従って、気液分離器４、凝縮器５、蒸発器６、吸収器７の下方に位置する。車載加熱源３は、再生器２内の吸収液を加熱させるための熱源であり、エンジン２００から排出される高温の排気ガス（例えば４００〜９００℃の温度）が流れる排気通路３０１の一部で形成されている。吸収液はハロゲンおよびアルカリ金属の化合物を溶媒に溶解させた液を利用できる。例えば、吸収液は臭化リチウム水溶液、ヨウ化リチウム水溶液が採用される。吸収液の濃縮化または低温化が進行すると、吸収液の結晶化により固相化が進行し易い。
【００２７】
図１に示すように、車載加熱源３は仕切壁１よりも下方の車外空間１１に配置されている。気液分離器４は、再生器２において加熱された吸収液から、水蒸気（気相）および液相状の吸収液（液相）を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める。従って再生器２の再生出口２ｐから気液分離器４の入口４ｉを繋ぐ第１通路５１が設けられている。第１通路５１は基本的には吸収液を上向きに供給させる。気液分離器４は、仕切壁１の上方のエンジンルーム１０に配置されている。その関係で、凝縮器５、蒸発器６、吸収器７は、気液分離器４と共にエンジンルーム１０に配置されている。気液分離器４では、液相状の吸収液は底側に溜まり、吸収液の液面Ｗ１の上方に気相状の水蒸気が溜まる。凝縮器５は、吸収液から分離された水蒸気を凝縮させて凝縮液（液相状の水）を形成させる。従って、気液分離器４の気相出口４ｈから凝縮器５の入口５ｉに向かう第２通路５２が設けられている。
【００２８】
蒸発器６は、凝縮器５で凝縮された液相状の水（凝縮液）を蒸発させて水蒸気を形成する。従って、凝縮器５の出口５ｐから蒸発器６の入口６ｉに向かう第３通路５３が設けられている。蒸発器６の出口６ｐから吸収器７の気相入口７ｉに向かう第４通路５４が設けられている。吸収器７は、気液分離器４において相対的に濃縮されて高粘性化された液相状の吸収液と、蒸発器６で蒸発された水蒸気（気相）とを接触させる。これにより高粘性化された吸収液に水蒸気（気相）を吸収させて吸収液を相対的に希釈化させて粘性を低下させる。図１に模式的に示すように、エンジンルーム１０において、気液分離器４および吸収器７はほぼ同じ高さ領域、または、気液分離器４は吸収器７よりもやや高い位置に設けられている。気液分離器４および吸収器７の差圧に応じて、気液分離器４内の吸収液を吸収器７に供給させるためである。
【００２９】
図１に示すように、第１供給通路４１は、気液分離器４の液相出口４ｐと吸収器７の液相入口７ｍとを連通させると共に、気液分離器４内の液相状の吸収液を液相入口７ｍから吸収器７に供給させる。図１に示すように、第１供給通路４１はＵ字管形状をなしており、気液分離器４の液相出口４ｐから熱交換器４４の入口４４ｉに向かう下向きの往路４１ａと、熱交換器４４の出口４４ｐから吸収器７の液相入口７ｍに向かう上向きの復路４１ｃと、復路４１ｃを開閉させる入口開閉弁４１ｘとを有する。往路４１ａは基本的には吸収液を下向きに搬送させる。復路４１ｃは基本的には吸収液を上向きに搬送させる。ここで、気液分離器４の吸収液の液位Ｗ１が吸収器７の吸収液の液位Ｗ２よりも高いとき、入口開閉弁４１ｘが開放すれば、基本的には、気液分離器４と吸収器７との差圧に応じて、気液分離器４から高粘性の吸収液が吸収器７に向けて第１供給通路４１を介して流れる。
【００３０】
吸収器７において希釈化させて低粘性化された吸収液は、吸収器７の底側に設けられている液相出口７ｐから再生器２に向けて供給される。従って、吸収器７の液相出口７ｐから再生器２の入口２ｉに向かう第２供給通路４２が設けられている。第２供給通路４２には吸収液循環源として機能する循環ポンプ９５が設けられている。循環ポンプ９５の単位時間あたり回転数は、本実施形態に係るヒートポンプ装置に対するユーザ要求（例えば冷房負荷要求または暖房負荷要求等）に応じて制御される。操作スイッチ等の入力要素５１０から要求されるユーザ要求が増加すれば、循環ポンプ９５の回転数を増加させる。ユーザ要求が減少すれば、循環ポンプ９５の回転数を減少させる。第２供給通路４２は、基本的には、吸収液を上側の吸収器７から下側の再生器２に向けて下向きに供給させる。
【００３１】
本実施形態によれば、図１に示すように、熱交換器４４は、第１供給通路４１および第２供給通路４２の双方に互いに熱交換可能に設けられている。熱交換器４４は、第１供給通路４１を流れる相対的に高温の吸収液を熱交換により冷却させると共に、第２供給通路４２を流れる相対的な低温の吸収液を熱交換により加熱させる。このように本実施形態によれば、熱交換器４４は、気液分離器４から吸収器７に向けて第１供給通路４１を流れる相対的に高温の吸収液を、吸収器７に供給させる前に、熱交換により冷却させる。また熱交換器４４は、吸収器７から再生器２に向けて第２供給通路４２を流れる相対的に低温の吸収液を、再生器２に供給させる前に、熱交換により加熱させる。このように気液分離器４から吐出された相対的に高温の吸収液を、吸収器７に供給させる前に、熱交換器４４により冷却させることができる。よって、吸収器７において吸収液が水蒸気を吸収させる吸収効率を高めることができる。また、吸収器７から吐出された相対的に低温の吸収液を、再生器２に供給させる前に、熱交換器４４により予熱させることができ、再生器２における吸収液の加熱を補充することができる。よって再生器２において吸収液を沸騰状態つまり気液混合状態に加熱させるのに有利となる。
【００３２】
再生器２、気液分離器４、吸収器７を繋ぐ循環通路７００は、吸収液を循環させる通路であり、第１通路５１，第１供給通路４１，第２供給通路４２を備えている。循環通路７００、つまり、第２供給通路４２には、吸収液循環源としての循環ポンプ９５が設けられている。循環ポンプ９５により、再生器２、気液分離器４、吸収器７を繋ぐ循環通路７００において吸収液を循環させることができる。ポンプ９５，９等を制御する制御装置５００が設けられている。
【００３３】
なお、循環通路７００内は大気圧よりも減圧されている。故に、再生器２において加熱された吸収液は、沸騰して気液混合状態となり、気液分離器４に供給される。例えば、ヒートポンプ装置の運転中においては、吸収器７の圧力Ｐ７は約０．５〜２ｋＰａ程度、気液分離器４の圧力Ｐ４は６〜２５ｋＰａ程度、凝縮器５の圧力Ｐ５は５〜２０ｋＰａ程度とされている。但し、上記圧力はこれらに限定されるものではなく、適宜調整できる。ヒートポンプ装置の運転中において、または運転停止直後においては、Ｐ７＜Ｐ５＜Ｐ４の関係とされている。従って、差圧に基づいて気液分離器４の吸収液は吸収器７に流れることができる。差圧に基づいて凝縮器５の凝縮水は吸収器７に流れることができる。
【００３４】
本実施形態によれば、図１に示すように、迂回通路８は、気液分離器４のうち液相を収容する底側の迂回出口４ｍと再生器２の再生入口２ｉ側とを繋ぐ。迂回通路８は、気液分離器４の吸収液を吸収器７に供給させることなく再生入口２ｉから再生器２に直接的に供給させる通路である。迂回通路８は、上側の気液分離器４から下側の再生器２に向けて吸収液を下向きに供給させる。なお、再生器２は前述したように車外空間１１に設けられており、気液分離器４はその上側のエンジンルーム１０に設けられている。すなわち、再生器２は気液分離器４の下方に配置されている。このため、迂回通路８の流路径によっては、気液分離器４の高粘性の吸収液を再生器２に搬送させるにあたり、重力によりアシストすることも期待できる。
【００３５】
図１に示すように、迂回搬送源としての迂回ポンプ９は迂回通路８に設けられている。迂回ポンプ９は、気液分離器４の底側に収容されている液相状の吸収液を、迂回出口４ｍから再生器２の再生入口２ｉに向けて積極的に搬送させる。このように迂回ポンプ９は、気液分離器４に収容されている液相状の吸収液を、吸収器７に供給させることなく、再生入口２ｉから再生器２に直接的に帰還させる。再生器２への吸収液の帰還流量を増加させるには、迂回ポンプ９の出力を高めれば良い。再生器２への吸収液の帰還流量を減少させるには、迂回ポンプ９の出力を低下させれば良い。なお、制御部５００は、開閉弁４９，４１ｘ，６８，ポンプ９５，９を制御する。
【００３６】
本実施形態によれば、車載加熱源３は排気ガスの熱交換器を放させるため、再生器２内の吸収液を加熱させることができる。再生器２内の吸収液は、車載加熱源３により加熱されて沸騰し、気液混合状態となる。気液混合状態の吸収液は、再生器２の再生出口２ｐから第１通路５１を介して入口４ｉから気液分離器４に流れる。気液分離器４において、吸収液の液相および水蒸気（気相）は互いに分離され、吸収液の濃度は相対的に高められる。これにより液相状の吸収液は気液分離器４において濃縮される。濃縮された吸収液は高い粘性を示す。このように気液分離器４において相対的に濃縮された液相状の吸収液は、気液分離器４の液相出口４ｐから第１供給通路４１に流れ、熱交換器４４において熱交換されて冷却された後、入口開閉弁４１ｘおよび第２供給通路４２を介して気相入口７ｉから吸収器７に流れる。これに対して、気液分離器４において液相状の吸収液から分離された水蒸気（気相）は、差圧に基づいて、気液分離器４の気相出口４ｈから第２通路５２を介して入口５ｉから凝縮器５に流れる。水蒸気は、凝縮器５おいて凝縮されて凝縮潜熱を発生させつつ凝縮液（液相状の水）を形成させる。凝縮器５で凝縮された凝縮液は、差圧に基づいて、凝縮器５の出口５ｐから第２開閉弁６８および第３通路５３を介して入口６ｉから蒸発器６に流れて蒸発器６において蒸発され、これにより蒸発潜熱を吸熱させつつ、気相状の水蒸気を形成する。蒸発器６の水蒸気は、差圧に基づいて、出口６ｐから第４通路５４を介して気相入口７ｉから吸収器７に流れる。
【００３７】
本実施形態によれば、第１供給通路４１を介して気液分離器４の液相出口４ｐから吸収器７に流れた濃縮された液相状の吸収液は、蒸発器６から第４通路５４および気相入口７ｉを介して吸収器７に供給された水蒸気と接触する。これにより、濃縮されて高粘性化された吸収液に水蒸気（気相）を吸収器７において吸収させ、吸収液を相対的に希釈化させて粘性を低下させる。吸収器７において希釈化された吸収液は、第２供給通路４２および熱交換器４４を介して再生入口２ｉから再生器２に流れ、再生器２において車載加熱源３により再び加熱されて沸騰して気液混合状態となり、再生器２の再生出口２ｐから第１通路５１を介して気液分離器４に供給される。このように吸収液は再生器２、第１通路５１、気液分離器４、第１供給通路４１、吸収器７、第２供給通路４２を循環する。なお、熱交換器４４は再生器２と同様に仕切壁１よりも下方の車外空間１１に配置されている。
【００３８】
さて、ヒートポンプ装置の運転が停止されると、ヒートポンプ作用の要求が停止されるため、吸収液の温度が次第に低下し、環境条件によって、ヒートポンプ装置における吸収液の結晶化が進行し、場合によっては吸収液の一部が固相化するおそれがある。この場合、流路の詰まりを誘発させるおそれがある。そこで本実施形態によれば、図１に示すように、凝縮器５と吸収器７とを連通可能な希釈通路５７が設けられている。更に、ヒートポンプ装置のヒートポンプ作用の要求停止に伴い、凝縮器５内の液相状の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素としての第１開閉弁５８が設けられている。第１開閉弁５８は制御部５００により制御される。
【００３９】
そこで、ヒートポンプ作用の要求を停止させる信号が入力要素５１０から制御部５００に入力されると、制御部５００は、閉鎖状態の第１開閉弁５８を開放させ、凝縮器５内の液相状の凝縮水を、希釈通路５７を介して吸収器７に積極的に供給させ、吸収器７の吸収液を凝縮水で希釈化させる。これにより吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。ヒートポンプ装置の次回の運転も良好にできる。『ヒートポンプ作用の要求停止』としては、車両駆動源であるエンジンの駆動を停止させたとき、ヒートポンプ装置自体の駆動を停止させたとき、ヒートポンプ作用が空調に使用されている場合には、冷房や暖房等の空調の要請がなくなったとき等が挙げられる。当該要求停止は入力要素５１０からの信号が制御部５００に入力することに基づいて行われる。
【００４０】
本実施形態によれば、希釈要素である第１開放弁５８が開放すれば、凝縮器５と吸収器７との差圧に基づいて、凝縮器５の液相状の凝縮水は、吸収器７に供給され、吸収器７の吸収液を希釈化させる希釈処理を実行する。希釈処理においては、循環ポンプ９５の駆動が継続されているため、吸収器７において希釈された吸収液は、循環通路７００（第２供給通路４２，第１通路５１、第１供給通路４１）を順に搬送されて循環され、循環通路７００を循環する吸収液の固相化を未然に抑制できる。更に、希釈処理においては迂回ポンプ９も駆動しているため、希釈された吸収液は迂回通路８にも流れる。このように凝縮水で希釈された吸収液は、ヒートポンプ装置のうち吸収液が流れる全体の通路に流れ、吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。従ってヒートポンプ装置の次回の運転も良好にでき、ヒータポンプ装置の長寿命化にも貢献できる。
【００４１】
本実施形態によれば、凝縮器５内の液相状の凝縮水の液位を検知する凝縮器液位センサ６０１が凝縮器５に設けられている。凝縮器液位センサ６０１の信号Ｓｋは制御部５００に入力される。凝縮器液位センサ６０１が検知する凝縮器５の凝縮水の液位Ｗ５が所定の第１高さ領域以上のとき、凝縮器５に充分に凝縮水が充分に貯留されており、凝縮器５のシール部を凝縮水で液シールする機能が維持されている。このとき、ヒートポンプ作用の要求停止の信号Ｓstopが制御部５００に入力されており、吸収液が固相化するおそれがあるときには、制御部５００は第１開閉弁５８を開放させる。これにより圧力が相対的に高い凝縮器５と、圧力が相対的に低い吸収器７との差圧に基づいて、凝縮器５の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させる。この場合、凝縮器５および吸収器７の差圧に基づいて、凝縮水は供給される。しかし凝縮器５の凝縮水の液位Ｗ５が第１高さ領域未満になると、凝縮器５の凝縮水が過剰に減少され、凝縮器５の液シールに影響を与えるため、制御部５００は第１開閉弁５８を閉鎖させて、凝縮器５へ凝縮水の搬送を停止させる。
【００４２】
本実施形態によれば、凝縮器５と蒸発器６とを繋ぐ第３通路５３において、開放に伴い凝縮器５内の凝縮水を蒸発器６に供給させる第２開閉弁６８が設けられている。蒸発器６内において蒸発させるべき液相状の凝縮水の液位Ｗ６を検知する蒸発器液位センサ６０２が蒸発器６に設けられている。蒸発器液位センサ６０２の信号Ｓｖは制御部５００に入力される。蒸発器液位センサ６０２が検知する蒸発器６の凝縮水の液位Ｗ６が第２高さ領域以上のとき、制御部５００は第２開閉弁６８を閉鎖する。これにより凝縮器５の凝縮水が蒸発器６に流れないようにする。この結果、凝縮器５における凝縮水の液位Ｗ５は維持され、凝縮器５の液シール性は維持される。
【００４３】
更に本実施形態によれば、熱交換器４４を迂回するように気液分離器４の液相出口４ｐと吸収器７の液相入口７ｍとを連通させる中間連通路４８が設けられている。中間連通路４８を開閉可能であり且つ通常の状態では閉鎖されている第３開閉弁４９が中間連通路４８に設けられている。第３開閉弁４９は通常の状態では閉鎖されている。第３開閉弁４９および中間連通路４８は熱交換器４４および再生器２よりも上方に位置する。気液分離器４における吸収液の液位Ｗ１を検知する液位センサ４７が気液分離器４に設けられている。液位センサ４７は、気液分離器４の気相出口４ｈの下方に配置されている。液位センサ４７の検知信号Ｓ１は制御部５００に入力される。
【００４４】
ところで、熱交換器４４は熱交換能を高めるため、多数の流路からなる流路群を有する。このため、熱交換器４４においては、吸収液に含まれる塵埃、吸収液の固相化等で流路径が狭くなるおそれがある。この場合、気液分離器４に供給された吸収液が熱交換器４４に流れることが制限される。ひいては吸収器７に流れることが制限されるおそれがある。この場合、気液分離器４に供給された吸収液が気液分離器４においてオーバフローするおそれがある。オーバフローした液相状の吸収液が気液分離器４の気相出口４ｈから第２通路５２を介して凝縮器５へ流れてしまうおそれがある。凝縮器５は、水蒸気を凝縮させて凝縮液（液相水）を生成させるものであるため、化学組成物を含む吸収液が流れ込むことは好ましくない。
【００４５】
そこで本実施形態によれば、気液分離器４において、液位センサ４７が検知する吸収液の液位Ｗ１が所定の第３高さ領域以上となるとき、液位センサ４７からの検知信号Ｓ１に基づいて制御部５００は第３開閉弁４９を開放させる。これにより気液分離器４の液相出口４ｐから吐出された吸収液を、第１供給通路４１の往路４１ａのうち第３開閉弁４９よりも上流の通路４１ｗ、中間連通路４８、第３開閉弁４９、入口開閉弁４１ｘを介して液相入口７ｍから吸収器７に供給させる。これにより気液分離器４において吸収液が気相出口４ｈからオーバフローすることが抑えられる。よって、オーバフローした吸収液が気液分離器４の気相出口４ｈから第２通路５２を介して凝縮器５へ流れるおそれが未然に抑えられる。このように気液分離器４においては、何らかの事情により気液分離器４内の吸収液の液面Ｗ１が過剰に上昇したとしても、液位センサ４７からの検知信号Ｓ１に基づいて第３開閉弁４９が開放すれば、気液分離器４内の吸収液の液面Ｗ１を自動的に下げることができるため、車輌搭載における振動、揺れの影響を受けることなく気液分離器４において気液分離を行うことができる。
【００４６】
本実施形態によれば、配置レイアウトにおいては、再生器２、気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等を含む各デバイスを任意の場所に配置することが可能である。このため、車載加熱源３の放熱を利用して吸収液を加熱させる再生器２については、排気ガスの排熱を利用できるように、従来の車輌における床側の車外空間１１に配置されている。即ち、再生器２を排気ガスマフラー等の排気系の付近に再生器２を配置している（図１参照）。更に、再生器２以外のデバイス、即ち、気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等の各デバイスをエンジンルーム１０内に配置している（図１参照）。
【００４７】
前述したように、循環ポンプ９５の単位時間あたり回転数（出力）は、本実施形態に係るヒートポンプ装置に対するユーザ要求（例えば冷房負荷要求等）に応じて制御される。しかし循環ポンプ９５だけでは、本実施形態に係るヒートポンプ装置の性能を更に向上させるためには、限界がある。例えば、吸収液の濃度はヒートポンプ装置の性能に影響を与えるが、吸収液の濃度を調整させるには、再生器２における熱交換効率を調整させ、再生器２から気液分離器４に送られる吸収液の流量を調整させ、気液分離を調整させることが好ましい。しかし循環ポンプ９５の回転数の制御だけでは、再生器２における熱交換効率を調整させるには限界がある。
【００４８】
そこで本実施形態によれば、前述したように、気液分離器４のうち液相を収容する底側の迂回出口４ｍと再生器２とを繋ぐと共に吸収器７を迂回する迂回通路８が設けられている。更に、気液分離器４に収容されている液相状の吸収液を、吸収器７を迂回させた状態で、再生器２に直接的に帰還させる迂回ポンプ９が迂回通路８に設けられている。このため、循環ポンプ９５を駆動させて吸収液を循環通路７００に循環させているときにおいて、再生器２における熱交換効率を高めたい場合には、循環ポンプ９５の駆動により吸収液を循環通路７００に循環させつつ、停止されていた迂回ポンプ９を駆動させるか、あるいは、迂回ポンプ９の単位時間あたりの回転数（駆動量）を増加させる。この結果、気液分離器４における吸収液を吸収器４に循環させることなく、気液分離器４から再生器２に直接的に帰還させることができる。従って、再生器２を流れる吸収液の単位時間あたりの流量が増加する。このように単位時間あたりの流量が増加した吸収液を、再生器２において車載加熱源３により熱交換させて加熱させることができる。この結果、熱交換器として機能する再生器２を流れる吸収液を加熱させる熱交換効率が高められ、ひいては再生器２から気液分離器４に送られる吸収液の流量を増加させ、気液分離器４において吸収液の濃度を調整できる。
【００４９】
これに対して、再生器２における熱交換効率を低下させたいときには、循環ポンプ９５の駆動により吸収液を循環通路７００に循環させつつ、迂回ポンプ９の駆動を停止させるか、単位時間あたりの回転数（駆動量）を低下させる。この結果、気液分離器４の迂回出口４ｍから迂回通路８を介して再生入口２ｉから再生器２に搬送される吸収液の単位時間あたりの流量が無しになるか、低下する。従って、迂回ポンプ９の単位時間あたりの回転数が大きい場合に比較して、再生器２を流れる吸収液の単位時間あたりの流量が減少する。このように単位時間あたりの流量が減少した吸収液を再生器２において熱交換させて加熱させるため、熱交換器として機能する再生器２における熱交換効率を下げることができる。ひいては、再生器２から気液分離器４に送られる吸収液の流量を減少させ、気液分離器４において吸収液の濃度を調整できる。
【００５０】
このように本実施形態によれば、循環ポンプ９５を駆動させつつも、迂回ポンプ９の駆動に伴い、再生器２を流れる吸収液の単位時間あたりの流量を調整させることができる。ひいては再生器２を流れる吸収液を車載加熱源３により加熱させる熱交換効率を調整させることができ、吸収液の濃度調整に有利とな、本実施形態に係るヒートポンプ装置の性能を向上させることができる。
【００５１】
本実施形態によれば、必要に応じて次の形態を採用することもできる。
・希釈通路５７の凝縮水の流れを確保するため、凝縮器５の底部の高さを吸収器７よりも高く設定することができる。この場合、凝縮器５と吸収器７との差圧が無くなったときでも、凝縮器５の凝縮水を吸収器７に供給できる。
・希釈通路５７の流路径を第４通路５４の流路径よりも増加させることができる。
【００５２】
（実施形態２）
図２は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図２から理解できるように、熱交換器４４，第３開閉弁４９および中間連通路４８は設けられていない。本実施形態においても、ヒートポンプ装置の運転が停止されてヒートポンプ作用の要求が停止されると、吸収液の結晶化が進行し、吸収液の一部が固相化するおそれがある。そこで、制御部５００は、ヒートポンプ作用の要求が停止されると、第１開閉弁５８が開放し、凝縮器５と吸収器７との差圧に基づいて、凝縮器５に貯留されている液相状の凝縮水を吸収器７に供給させて吸収器７の吸収液を希釈化させる希釈処理を実行する。これにより吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。ヒートポンプ装置の次回の運転も良好にできる。このような希釈処理においては、循環ポンプ９５および迂回ポンプ９の駆動が継続されている。このため、吸収器７において希釈された吸収液は、循環通路７００（第２供給通路４２，第１通路５１、第１供給通路４１）を順に搬送されて循環され、循環通路７００を循環する吸収液の固相化を未然に抑制でき、更に、迂回ポンプ９も駆動しているため、希釈された吸収液は迂回通路８にも流れる。このように凝縮水で希釈された吸収液は、ヒートポンプ装置のうち吸収液が流れる全体の通路に流れ、吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。従ってヒートポンプ装置の次回の運転も良好にでき、ヒータポンプ装置の長寿命化にも貢献できる。
【００５３】
（実施形態３）
図３は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図３から理解できるように、凝縮器５と吸収器７とを連通可能な希釈通路５７が設けられている。更に、ヒートポンプ装置のヒートポンプ作用の要求停止に伴い、凝縮器５内の液相状の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７における吸収液を希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素としての希釈ポンプが設けられている。このようにヒートポンプ作用の要求が停止されると、希釈ポンプ５８Ｍが駆動し、凝縮器５内の液相状の凝縮水を希釈通路５７を介して吸収器７に供給させ、吸収器７の吸収液を凝縮水で希釈化させる。これにより吸収液の結晶化に起因する固相化が抑制され、流路の詰まり等が未然に防止される。ヒートポンプ装置の次回の運転も良好にできる。凝縮器５と吸収器７との差圧が小さいときであっても、凝縮器５に溜まっている凝縮水を吸収器７に供給させて希釈できる。
【００５４】
（他の実施形態）
図４〜図７は他の実施形態を模式的に示す。図４では、エンジン２００を冷却させた熱いエンジン冷却液が流れる冷却液通路２０１（車載加熱源）と再生器２とが互いに熱的に接触可能に配置されている。図５に示す実施形態では、車載モータ２０２（車載加熱源）と再生器２とが互いに熱的に接触可能に設けられている。図６に示す実施形態では、車載モータ２０２を制御する車載インバータ２０３（車載加熱源）と再生器２とが互いに熱的に接触可能に設けられている。図７に示す実施形態では、電気エネルギを貯蔵する車載蓄電池２０５（車載加熱源）は使用時に放熱する。車載蓄電池２０５と再生器２とが互いに熱的に接触可能に設けられている。車載蓄電池２０５としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の化学的電池でも良いし、あるいは、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等の物理的電池でも良い。上記した冷却液通路２０１，車載蓄電池２０５，車載モータ２０２，車載インバータ２０３等はエンジンルームに配置されていても良いし、エンジンルーム以外に配置されていても良く、要するに車両に搭載されていれば良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【００５５】
（その他）
実施形態１では、床側の車外空間１１に配置されている排気ガスマフラー付近に再生器２を配置し、再生器２以外のデバイス、即ち、気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等の各デバイスをエンジンルーム１０内に配置しているが、これに限られるものではない。従って、再生器２をエンジンルーム１０内に配置しても良い。気液分離器４、吸収器７、凝縮器５、蒸発器６等をエンジンルーム１０の外部に配置することにしても良い。車両は、乗用車、トラック、ダンプカー、バスに限らず、更に、ガソリン車、ディーゼル車、ＬＰＧガスで走行する車両、更には、走行モータおよびエンジンを併有するハイブリッドカー、蓄電デバイスおよび走行モータを併有する電気自動車等でも良く、要するに車輪の回転で走行するものをいう。車載用吸収式ヒートポンプ装置は車両の冷房や暖房等の空調に使用される場合に限らず、冷蔵機能を発揮させる冷凍サイクルとして使用されるものでも良い。図１においてはポンプ９，９５．熱交換器４４は車外空間１１に配置されているが、これに限らず、エンジンルーム１０内に配置されていても良い。液位センサ６０１が凝縮器５に設けられ、液位センサ６０２が蒸発器６に設けられているが、凝縮器５内の凝縮水の水位が充分に確保できれば、液位センサ６０１，６０２が廃止されていても良い。場合によっては、迂回通路８および迂回ポンプ９を廃止することもできる。本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５６】
１は仕切壁、１０はエンジンルーム、１１は車外空間、２は再生器、３は車載加熱源、４は気液分離器、４１は第１供給通路、４２は第２供給通路、４４は熱交換器、４７は液位センサ（分離器液位センサ）、４８は中間連通路、４９は開閉弁、５は凝縮器、５１は第１通路、５２は第２通路、５３は第３通路、５４は第４通路、５７は希釈通路、５８は第１開閉弁（希釈要素）、６は蒸発器、６８は第２開閉弁、７は吸収器、８は迂回通路、９は迂回ポンプ（迂回搬送源）、９５は循環ポンプ（吸収液循環源）、２００はエンジン、２０１は冷却液通路（車載加熱源）、２０２は車載モータ（車載加熱源）、２０３は車載インバータ（車載加熱源）、２０５は車載蓄電池（車載加熱源）、５００は制御部、６０１は凝縮器液位センサ、６０２は蒸発器液位センサ、７００は循環通路を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固相化が進行可能な吸収液を加熱させるための再生器と、
前記再生器内の吸収液を加熱させる車載加熱源と、
前記車載加熱源により前記再生器において加熱された吸収液から、気相および液相を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める気液分離器と、
吸収液から分離された気相を凝縮させて液相状の凝縮液を形成させる凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器と、
前記気液分離器における気相の分離により相対的に濃縮された液相状の吸収液と、前記蒸発器で蒸発された気相状の蒸気に基づく希釈剤とを接触させることにより、吸収液に希釈剤を吸収させて相対的に希釈化させ、希釈化させた吸収液を前記再生器に供給させる吸収器と、
前記再生器、前記気液分離器、前記吸収器を繋ぐ循環通路において吸収液を循環させる吸収液循環源と、
前記凝縮器と前記吸収器とを連通可能な希釈通路と、
前記希釈通路に設けられ、吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、前記凝縮器内の液相状の凝縮液を前記希釈通路を介して前記吸収器に供給させ、前記吸収器における吸収液を凝縮液で希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素とを具備する車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記希釈要素は、開放されると前記凝縮器と前記吸収器との差圧に基づいて前記凝縮器の液相状の凝縮液を前記吸収器に供給させる第１開閉弁、または、前記凝縮器の液相状の凝縮液を前記吸収器に供給させるポンプである車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記希釈処理では、前記吸収液循環源を駆動させることにより、前記吸収液において希釈させた吸収液を前記循環通路に循環させる車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記凝縮器内の液相状の凝縮液の液位を検知する凝縮器液位センサが前記凝縮器に設けられており、前記凝縮器液位センサが検知する前記凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域以上のときにおいて、前記希釈要素を作動させて前記凝縮器の凝縮水を前記吸収器に供給させ、
前記凝縮器液位センサが検知する前記凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときにおいて、前記希釈要素に基づく前記凝縮器への凝縮液の搬送を停止または低速化させる車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記凝縮器と前記蒸発器との間において開放に伴い前記凝縮器内の凝縮液を前記蒸発器に供給させる第２開閉弁が設けられており、前記蒸発器内において蒸発させるべき液相状の凝縮液の液位を検知する蒸発器液位センサが前記蒸発器に設けられており、前記蒸発器液位センサが検知する前記蒸発器の凝縮液の液位が第２高さ領域以上のとき、前記第２開閉弁は閉鎖され、前記凝縮器における凝縮液の液位は維持されて前記凝縮器を液シールさせる車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記気液分離器の液相出口と前記吸収器の液相入口とを連通させると共に前記気液分離器内の液相状の吸収液を前記吸収器に供給させる第１供給通路と、
前記吸収器の出口と前記再生器の入口とを連通させると共に前記吸収器の吸収液を前記再生器に供給させる第２供給通路と、
前記第１供給通路および前記第２供給通路に熱交換可能に設けられ、前記第１供給通路を流れる吸収液を冷却させると共に、前記第２供給通路を前記再生器に向けて流れる吸収液を加熱させる熱交換器とを具備する車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項７】
請求項６において、前記熱交換器を迂回するように前記気液分離器の液相出口側と前記吸収器の液相入口側とを連通させる中間連通路と、前記中間連通路を開閉可能であり且つ通常の状態では閉鎖されている第３開閉弁と、前記気液分離器内の吸収液の液位を検知する分離器液位置センサとを具備しており、
前記分離器液位センサが検知する前記気液分離器内の吸収液の液位が第３高さ領域以上となるとき、前記分離器液位センサの信号に基づいて前記第３開閉弁は開放して、前記気液分離器の吸収液を、前記熱交換器を迂回させつつ、前記中間連通路を介して前記吸収器に供給させ前記気液分離器におけるオーバフローを抑える車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項１】
固相化が進行可能な吸収液を加熱させるための再生器と、
前記再生器内の吸収液を加熱させる車載加熱源と、
前記車載加熱源により前記再生器において加熱された吸収液から、気相および液相を分離させて吸収液の濃度を相対的に高める気液分離器と、
吸収液から分離された気相を凝縮させて液相状の凝縮液を形成させる凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮された凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する蒸発器と、
前記気液分離器における気相の分離により相対的に濃縮された液相状の吸収液と、前記蒸発器で蒸発された気相状の蒸気に基づく希釈剤とを接触させることにより、吸収液に希釈剤を吸収させて相対的に希釈化させ、希釈化させた吸収液を前記再生器に供給させる吸収器と、
前記再生器、前記気液分離器、前記吸収器を繋ぐ循環通路において吸収液を循環させる吸収液循環源と、
前記凝縮器と前記吸収器とを連通可能な希釈通路と、
前記希釈通路に設けられ、吸収液の少なくとも一部が固化するおそれがあるとき、前記凝縮器内の液相状の凝縮液を前記希釈通路を介して前記吸収器に供給させ、前記吸収器における吸収液を凝縮液で希釈化させる希釈処理を実施する希釈要素とを具備する車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記希釈要素は、開放されると前記凝縮器と前記吸収器との差圧に基づいて前記凝縮器の液相状の凝縮液を前記吸収器に供給させる第１開閉弁、または、前記凝縮器の液相状の凝縮液を前記吸収器に供給させるポンプである車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記希釈処理では、前記吸収液循環源を駆動させることにより、前記吸収液において希釈させた吸収液を前記循環通路に循環させる車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記凝縮器内の液相状の凝縮液の液位を検知する凝縮器液位センサが前記凝縮器に設けられており、前記凝縮器液位センサが検知する前記凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域以上のときにおいて、前記希釈要素を作動させて前記凝縮器の凝縮水を前記吸収器に供給させ、
前記凝縮器液位センサが検知する前記凝縮器の凝縮液の液位が第１高さ領域未満のときにおいて、前記希釈要素に基づく前記凝縮器への凝縮液の搬送を停止または低速化させる車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記凝縮器と前記蒸発器との間において開放に伴い前記凝縮器内の凝縮液を前記蒸発器に供給させる第２開閉弁が設けられており、前記蒸発器内において蒸発させるべき液相状の凝縮液の液位を検知する蒸発器液位センサが前記蒸発器に設けられており、前記蒸発器液位センサが検知する前記蒸発器の凝縮液の液位が第２高さ領域以上のとき、前記第２開閉弁は閉鎖され、前記凝縮器における凝縮液の液位は維持されて前記凝縮器を液シールさせる車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記気液分離器の液相出口と前記吸収器の液相入口とを連通させると共に前記気液分離器内の液相状の吸収液を前記吸収器に供給させる第１供給通路と、
前記吸収器の出口と前記再生器の入口とを連通させると共に前記吸収器の吸収液を前記再生器に供給させる第２供給通路と、
前記第１供給通路および前記第２供給通路に熱交換可能に設けられ、前記第１供給通路を流れる吸収液を冷却させると共に、前記第２供給通路を前記再生器に向けて流れる吸収液を加熱させる熱交換器とを具備する車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【請求項７】
請求項６において、前記熱交換器を迂回するように前記気液分離器の液相出口側と前記吸収器の液相入口側とを連通させる中間連通路と、前記中間連通路を開閉可能であり且つ通常の状態では閉鎖されている第３開閉弁と、前記気液分離器内の吸収液の液位を検知する分離器液位置センサとを具備しており、
前記分離器液位センサが検知する前記気液分離器内の吸収液の液位が第３高さ領域以上となるとき、前記分離器液位センサの信号に基づいて前記第３開閉弁は開放して、前記気液分離器の吸収液を、前記熱交換器を迂回させつつ、前記中間連通路を介して前記吸収器に供給させ前記気液分離器におけるオーバフローを抑える車載用吸収式ヒートポンプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１９６１４（Ｐ２０１３−１９６１４Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４０８９（Ｐ２０１１−１５４０８９）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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