1.本發(fā)明涉及一種車載用吸收式熱泵裝置,尤其涉及一種具備蒸發(fā)器和吸收器的車載用吸收式熱泵裝置。
背景技術(shù):
2.以往,已知存在具備蒸發(fā)器和吸收器的車載用吸收式熱泵裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
3.上述專利文獻(xiàn)1公開了具備蒸發(fā)器和吸收器的車載用吸收式熱泵裝置。并且,車載用吸收式熱泵裝置具備再生器(regenerator)、冷凝器、循環(huán)泵、吸收液貯留罐和供給泵。
4.上述專利文獻(xiàn)1的再生器包含氣液分離部,該氣液分離部將含有制冷劑的稀釋吸收液分離為制冷劑和濃縮吸收液。冷凝器構(gòu)成為將在氣液分離部中分離出的制冷劑蒸氣冷凝為制冷劑。蒸發(fā)器構(gòu)成為使在冷凝器中被冷凝的制冷劑蒸發(fā)。吸收器構(gòu)成為使在蒸發(fā)器中蒸發(fā)的制冷劑蒸氣被在氣液分離部中被分離出的濃縮吸收液吸收,從而生成稀釋吸收液。循環(huán)泵構(gòu)成為使在氣液分離部中被分離出的濃縮吸收液在再生器內(nèi)循環(huán)。
5.上述專利文獻(xiàn)1的吸收液貯留罐構(gòu)成為暫時貯留吸收器中生成的稀釋吸收液。吸收液貯留罐設(shè)于吸收器的下方,且與吸收器分開設(shè)置。吸收液貯留罐與吸收器連通。
6.在上述專利文獻(xiàn)1的車載用吸收式熱泵裝置中,當(dāng)氣液分離部內(nèi)的濃縮吸收液混入在冷凝器中被冷凝的制冷劑中并直接流入蒸發(fā)器時,在蒸發(fā)器中,濃縮吸收液不會蒸發(fā)而會殘留下來,因此蒸發(fā)器中的制冷劑的蒸發(fā)量將相應(yīng)地減少。在這種情況下,認(rèn)為蒸發(fā)器的性能會下降。因此,在上述專利文獻(xiàn)1的車載用吸收式熱泵裝置中,利用供給泵,將與制冷劑一起混入的濃縮吸收液排出至再生器。專利文獻(xiàn)
7.專利文獻(xiàn)1:日本特開2018
?
197094號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
8.然而,在上述專利文獻(xiàn)1的車載用吸收式熱泵裝置中,為了確保蒸發(fā)器的性能,設(shè)置有上述供給泵等驅(qū)動源,從而產(chǎn)生使裝置相應(yīng)地大型化的問題。由此,人們期望在上述專利文獻(xiàn)1記載的以往的車載用吸收式熱泵裝置中,使裝置小型化,同時確保蒸發(fā)器的性能。
9.本發(fā)明是為了解決如上課題而完成的,本發(fā)明的一個目的在于,提供一種能夠使裝置小型化,同時確保蒸發(fā)器的性能的車載用吸收式熱泵裝置。
10.為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的一個技術(shù)方案中的車載用吸收式熱泵裝置具備:再生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、以及貯留罐,上述再生器包含氣液分離部;上述氣液分離部將含有制冷劑的稀釋吸收液分離為制冷劑和被從稀釋吸收液中分離出的濃縮吸收液;上述冷凝器對在氣液分離部中被從稀釋吸收液中分離出的制冷劑蒸氣進(jìn)行冷凝;上述蒸發(fā)器使在冷凝器中被冷凝的制冷劑蒸發(fā);上述吸收器使在氣液分離部中被從稀釋吸收液中分離出的濃縮吸收液吸收被蒸發(fā)器蒸發(fā)的制冷劑;上述貯留罐能夠貯留從吸收器排出的稀釋吸收
液以及從蒸發(fā)器排出的制冷劑這兩方,貯留罐一體設(shè)于吸收器以及蒸發(fā)器這兩方的下方,并與吸收器以及蒸發(fā)器這兩方連通。
11.在本發(fā)明的一個技術(shù)方案的車載用吸收式熱泵裝置中,如上所述,設(shè)置能夠貯留從吸收器排出的稀釋吸收液以及從蒸發(fā)器排出的制冷劑這兩方的貯留罐。將貯留罐一體設(shè)于吸收器以及蒸發(fā)器這兩方的下方,并使其與吸收器以及蒸發(fā)器這兩方連通。由此,可將吸收器內(nèi)的壓力以及蒸發(fā)器內(nèi)的壓力、與貯留罐內(nèi)的壓力設(shè)為大致相同,因此能夠根據(jù)貯留于貯留罐內(nèi)的稀釋吸收液的量來改變貯留罐內(nèi)的壓力。因此,不用設(shè)置用于將與制冷劑一起混入的濃縮吸收液從蒸發(fā)器內(nèi)排出的泵等驅(qū)動源,能夠從吸收器排出稀釋吸收液,并且能夠?qū)⒒烊氲臐饪s吸收液從蒸發(fā)器排出。其結(jié)果為,能夠使車載用吸收式熱泵裝置小型化,同時確保蒸發(fā)器的性能。此外,通過在吸收器以及蒸發(fā)器這兩方的下方一體設(shè)置貯留罐,相比將貯留罐與吸收器分開設(shè)置的情況,可去掉吸收器與貯留罐之間配置的配管以及蒸發(fā)器與貯留罐之間配置的配管,或者使它們縮短。由此,能夠使車載用吸收式熱泵裝置進(jìn)一步小型化。
12.在上述一個技術(shù)方案的車載用吸收式熱泵裝置中,優(yōu)選地,車載用吸收式熱泵裝置還具備單一的吸收蒸發(fā)器容器,上述吸收蒸發(fā)器容器將吸收器以及蒸發(fā)器配置于內(nèi)部,貯留罐一體設(shè)于吸收蒸發(fā)器容器的下表面。
13.如果以上述方式構(gòu)成,則通過在吸收蒸發(fā)器容器的下表面一體設(shè)置貯留罐,可去掉配置于吸收器與貯留罐之間的配管以及配置于蒸發(fā)器與貯留罐之間的配管,或者使它們縮短,因此能夠使包含蒸發(fā)器以及吸收器和貯留罐的單元小型化。
14.在這種情況下,優(yōu)選地,吸收蒸發(fā)器容器與冷凝器在水平方向上相對。
15.如果以上述方式構(gòu)成,則與吸收蒸發(fā)器容器和冷凝器在上下方向上錯開配置的情況相比,能夠減小車載用吸收式熱泵裝置在上下方向上的大小(尺寸),因此能夠抑制車載用吸收式熱泵裝置的大型化以及復(fù)雜化。
16.在上述一個技術(shù)方案的車載用吸收式熱泵裝置中,優(yōu)選地,車載用吸收式熱泵裝置還具備冷卻水所流經(jīng)的冷卻水回路,冷凝器包含熱交換器以及蒸氣透過膜,上述熱交換器進(jìn)行在氣液分離部中被分離出的制冷劑蒸氣與流經(jīng)冷卻水回路的冷卻水之間的熱交換;上述蒸氣透過膜覆蓋熱交換器,使制冷劑蒸氣通過,但防止吸收液的通過。
17.如果以上述方式構(gòu)成,則通過蒸氣透過膜,在氣液分離部中被分離出的濃縮吸收液將更難混入在熱交換器中冷凝成的制冷劑,因此能夠更加可靠地抑制濃縮吸收液流入蒸發(fā)器。其結(jié)果為,能夠使由于氣液分離部內(nèi)的濃縮吸收液混入冷凝的制冷劑后直接流入蒸發(fā)器并且不蒸發(fā)而殘留于蒸發(fā)器內(nèi)所引起的蒸發(fā)器的性能下降難以發(fā)生。
18.在上述一個技術(shù)方案的車載用吸收式熱泵裝置中,優(yōu)選地,再生器還包含對稀釋吸收液進(jìn)行加熱的加熱部,車載用吸收式熱泵裝置還具備:第1流路、第2流路、以及泵,第1流路使在氣液分離部中被分離出的濃縮吸收液流向吸收器;第2流路從第1流路分支,并使在氣液分離部中被分離出的濃縮吸收液流向加熱部;泵在第1流路中配置于向第2流路的分支部分的上游側(cè),并使?jié)饪s吸收液在再生器內(nèi)循環(huán)。
19.如果以上述方式構(gòu)成,則與將泵配置于在第1流路中向第2流路的分支部分的下游側(cè)的情況相比,從泵噴出的濃縮吸收液的流量不易偏向第1流路,因此能夠?qū)谋脟姵龅臐饪s吸收液以更加適當(dāng)?shù)牧髁糠謩e分配至第1流路以及第2流路。其結(jié)果為,能夠容易地將貯
留于吸收器內(nèi)的稀釋吸收液維持為一定量。
20.在這種情況下,優(yōu)選地,氣液分離部包含貯留部,上述貯留部貯留被分離出的濃縮吸收液,泵配置于貯留部的下游側(cè),并一體設(shè)于氣液分離部的下表面。
21.如果以上述方式構(gòu)成,則可通過貯留于貯留部的濃縮吸收液的自身重力,對濃縮吸收液進(jìn)行加壓,因此能夠抑制濃縮吸收液內(nèi)所含的氣泡在泵內(nèi)析出。其結(jié)果為,能夠抑制泵內(nèi)出現(xiàn)空泡現(xiàn)象(cavitation)。此外,通過貯留于貯留部的濃縮吸收液的自身重力,濃縮吸收液容易從貯留部流入泵,因此能夠高效地進(jìn)行泵對濃縮吸收液的吸入。此外,通過使泵吸入貯留于貯留部的濃縮吸收液,能夠使泵更加可靠地吸入濃縮吸收液,因此能夠防止泵的空轉(zhuǎn)。
22.在具備上述第1流路的車載用吸收式熱泵裝置中,優(yōu)選地,車載用吸收式熱泵裝置還具備第3流路,第3流路使在吸收器中吸收了制冷劑的稀釋吸收液流向第2流路,第2流路具有縮小部,縮小部在第2流路與第3流路的合流部分中與其他部分相比流路截面積更小,并且連接有第3流路的下游側(cè)端部,縮小部構(gòu)成為通過流經(jīng)縮小部的濃縮吸收液所產(chǎn)生的負(fù)壓,將第3流路的稀釋吸收液引入第2流路。
23.如果以上述方式構(gòu)成,則通過利用縮小部將第3流路的稀釋吸收液引入第2流路,能夠使第3流路的稀釋吸收液的流動不容易妨礙第1流路的濃縮吸收液的流動,因此能夠抑制向加熱部供給的稀釋吸收液的流量的急劇變化。其結(jié)果為,能夠容易地將向加熱部供給的稀釋吸收液的流量維持為一定量。
24.應(yīng)予說明,在上述一個技術(shù)方案的車載用吸收式熱泵裝置中,也可考慮如下結(jié)構(gòu)。
25.(附記項1)即,在上述一個技術(shù)方案的車載用吸收式熱泵裝置中,吸收器與蒸發(fā)器在水平方向上鄰接且一體設(shè)置,冷凝器與氣液分離部在水平方向上鄰接配置,吸收器以及蒸發(fā)器、和冷凝器以及氣液分離部在水平方向上相對。
26.如果以上述方式構(gòu)成,通過在水平方向上鄰接且一體地設(shè)置吸收器與蒸發(fā)器,能夠減小配置吸收器和蒸發(fā)器所需要的水平方向的空間。此外,通過在水平方向上鄰接地配置冷凝器和氣液分離部,能夠減小配置冷凝器和氣液分離部所需要的水平方向的空間。此外,通過使吸收器以及蒸發(fā)器、和冷凝器以及氣液分離部在水平方向上相對,與使吸收器以及蒸發(fā)器、和冷凝器以及氣液分離部在上下方向上錯開配置的情況相比,能夠減小車載用吸收式熱泵裝置在上下方向的大小(尺寸)。它們的結(jié)果為,能夠減小車載用吸收式熱泵裝置在上下方向以及水平方向上的大小(尺寸),因此能夠抑制車載用吸收式熱泵裝置的大型化以及復(fù)雜化。
27.(附記項2)在具備上述加熱部的車載用吸收式熱泵裝置中,加熱部配置于氣液分離部的下方。
28.如果以上述方式構(gòu)成,通過將加熱部配置于氣液分離部的下方,由于加熱部為高溫高壓,且氣液分離部比加熱部壓力更低,因此能夠高效地將稀釋吸收液供給至氣液分離部。其結(jié)果為,能夠使車載用吸收式熱泵裝置更高效地工作,并且,能夠抑制車載用吸收式熱泵裝置在水平方向上的大小(尺寸)的大型化。
附圖說明
29.圖1為表示一個實施方式的車載用吸收式熱泵裝置的整體圖。圖2為從y1方向側(cè)觀察一個實施方式的車載用吸收式熱泵裝置中的再生器、冷凝器、氣液分離部以及吸收蒸發(fā)器容器的立體圖。圖3為從y2方向側(cè)觀察一個實施方式的車載用吸收式熱泵裝置中的再生器、冷凝器、氣液分離部以及吸收蒸發(fā)器容器的立體圖。圖4為表示一個實施方式的車載用吸收式熱泵裝置中的吸收蒸發(fā)器容器內(nèi)的蒸發(fā)器以及吸收器的立體圖。圖5為從x1方向側(cè)觀察一個實施方式的車載用吸收式熱泵裝置中的再生器、冷凝器、氣液分離部以及吸收蒸發(fā)器容器的立體圖。圖6為表示一個實施方式的車載用吸收式熱泵裝置中的冷凝器的立體圖。圖7為從y1方向側(cè)觀察一個實施方式的車載用吸收式熱泵裝置中的再生器、冷凝器、氣液分離部以及吸收蒸發(fā)器容器的側(cè)視圖。圖8為圖2的a部分的放大剖視圖。
具體實施方式
30.下面,基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
31.參照圖1~圖8,對設(shè)于車輛用發(fā)動機(jī)的車載用吸收式熱泵裝置100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
32.如圖1以及圖2所示,在車載用吸收式熱泵裝置100中,使用水作為制冷劑,并且,使用溴化鋰(libr)水溶液作為吸收液。此外,車載用吸收式熱泵裝置100構(gòu)成為搭載于具備發(fā)動機(jī)的小客車、巴士以及卡車等車輛,并適用于車內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)。
33.具體而言,車載用吸收式熱泵裝置100具備第1冷卻水回路部1(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“冷卻水回路”的一個例子)、第2冷卻水回路部2、主體回路部3、包含蒸發(fā)器41以及吸收器42的蒸發(fā)吸收單元4、和包含再生器51、冷凝器52以及熱交換器53的再生冷凝單元5。應(yīng)予說明,在圖1中,用細(xì)線表示冷卻水流經(jīng)的流路,用粗線表示濃縮吸收液、稀釋吸收液以及制冷劑流經(jīng)的流路。
34.在此,將蒸發(fā)吸收單元4與再生冷凝單元5相對的方向設(shè)為x方向,將從蒸發(fā)吸收單元4朝向再生冷凝單元5的方向設(shè)為x1方向,將其反方向設(shè)為x2方向。此外,將上下方向設(shè)為z方向,將向上的方向設(shè)為z1方向,將向下的方向設(shè)為z2方向。將與x方向以及z方向正交的方向設(shè)為y方向,將其一方設(shè)為y1方向,另一方設(shè)為y2方向。此外,將水平方向設(shè)為xy方向。
35.如圖1所示,第1冷卻水回路部1以及第2冷卻水回路部2為冷卻水所流經(jīng)的循環(huán)管路部。第1冷卻水回路部1以及第2冷卻水回路部2構(gòu)成為在制冷運轉(zhuǎn)時被驅(qū)動。
36.第1冷卻水回路部1構(gòu)成為在制冷運轉(zhuǎn)時使冷卻水流向吸收器42以及冷凝器52。即,第1冷卻水回路部1對吸收器42中的制冷劑(低溫水蒸氣)被濃縮吸收液吸收時產(chǎn)生的吸收熱進(jìn)行除熱、以及對制冷運轉(zhuǎn)時吸收器42以及冷凝器52中的制冷劑蒸氣(高溫水蒸氣)進(jìn)行冷卻(液化)。
37.具體而言,第1冷卻水回路部1包含上游側(cè)流量計11、下游側(cè)流量計12、泵13、轉(zhuǎn)換閥14和熱交換器15(冷卻器)。上游側(cè)流量計11對從熱交換器15流向吸收器42的冷卻水的流
量進(jìn)行測量。下游側(cè)流量計12對從冷凝器52流向熱交換器15的冷卻水的流量進(jìn)行測量。泵13使冷卻水在第1冷卻水回路部1內(nèi)循環(huán)。轉(zhuǎn)換閥14構(gòu)成為使從熱交換器15流向吸收器42的流路短路為從熱交換器15流向冷凝器52的流路。熱交換器15構(gòu)成為通過與外部空氣進(jìn)行熱交換來冷卻第1冷卻水回路部1內(nèi)的冷卻水。
38.第2冷卻水回路部2構(gòu)成為在制冷運轉(zhuǎn)時使冷卻水流向蒸發(fā)器41。即,第2冷卻水回路部2通過向蒸發(fā)器41(低溫低壓)內(nèi)的制冷劑供給熱量(吸熱),進(jìn)行第2冷卻水回路部2內(nèi)的冷卻水的冷卻。
39.具體而言,第2冷卻水回路部2包含蒸發(fā)器用流量計21、泵22、熱交換器23和送風(fēng)機(jī)24。蒸發(fā)器用流量計21對從熱交換器23流向蒸發(fā)器41的冷卻水的流量進(jìn)行測量。泵22使冷卻水在第2冷卻水回路部2內(nèi)循環(huán)。熱交換器23構(gòu)成為通過第2冷卻水回路部2內(nèi)的冷卻水與外部空氣的熱交換,來冷卻外部空氣。送風(fēng)機(jī)24構(gòu)成為向熱交換器23送風(fēng)。
40.如圖1所示,濃縮吸收液、稀釋吸收液以及制冷劑在主體回路部3中流動。在此,在主體回路部3上配置有再生冷凝單元5以及蒸發(fā)吸收單元4。如此,主體回路部3構(gòu)成為使?jié)饪s吸收液、稀釋吸收液以及制冷劑在蒸發(fā)器41、吸收器42、再生器51以及冷凝器52中循環(huán)。
41.具體而言,主體回路部3具備制冷劑供給管路部31、第1吸收液管路部32(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“第1流路”的一個例子)、第2吸收液管路部33(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“第3流路”的一個例子)和分支管路部34(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“第2流路”的一個例子)。
42.制冷劑供給管路部31(參照圖2)連接冷凝器52與蒸發(fā)器41。制冷劑供給管路部31構(gòu)成為將冷凝器52中冷凝(液化)后的制冷劑供給至蒸發(fā)器41。在制冷劑供給管路部31配置有電磁閥31a。電磁閥31a對從冷凝器52向蒸發(fā)器41供給的制冷劑的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
43.第1吸收液管路部32(參照圖3)連接再生器51的后述的氣液分離部51b與吸收器42。第1吸收液管路部32構(gòu)成為使得在氣液分離部51b中被從稀釋吸收液中分離的濃縮吸收液流向吸收器42。在第1吸收液管路部32配置有泵32a、流量計32b以及電磁閥32c。泵32a使?jié)饪s吸收液從氣液分離部51b流向吸收器42。流量計32b對第1吸收液管路部32的流量進(jìn)行測量。電磁閥32c對從氣液分離部51b向吸收器42供給的濃縮吸收液的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
44.第2吸收液管路部33(參照圖2以及圖3)連接蒸發(fā)吸收單元4與再生器51。第2吸收液管路部33構(gòu)成為使得在蒸發(fā)吸收單元4的吸收器42中吸收了制冷劑的稀釋吸收液流向分支管路部34。在第2吸收液管路部33配置有泵33a以及流量計33b。泵33a使得從蒸發(fā)吸收單元4流出的稀釋吸收液流向再生器51。流量計33b對第2吸收液管路部33的流量進(jìn)行測量。
45.分支管路部34通過從第1吸收液管路部32分支并合流于第2吸收液管路部33,連接第1吸收液管路部32與第2吸收液管路部33。
46.詳細(xì)而言,分支管路部34的上游側(cè)端部為從第1吸收液管路部32分支的分支部34a(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“向第2流路的分支部分”的一個例子)。分支管路部34的下游側(cè)端部為合流于第2吸收液管路部33的合流部34b(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“與第3流路的合流部分”的一個例子)。分支管路部34構(gòu)成為從第1吸收液管路部32分支,并使在氣液分離部51b中被分離出的濃縮吸收液流向后述的再生器51的加熱部51a。由此,使?jié)饪s吸收液在再生器51內(nèi)循環(huán)。
47.(蒸發(fā)吸收單元)如圖1以及圖4所示,本實施方式的蒸發(fā)吸收單元4為一體設(shè)有蒸發(fā)器41、吸收器42
以及吸收液貯留罐44的單元。詳細(xì)而言,蒸發(fā)吸收單元4包含蒸發(fā)器41、吸收器42、吸收蒸發(fā)器容器43和吸收液貯留罐44(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“貯留罐”的一個例子)。
48.(蒸發(fā)器)蒸發(fā)器41構(gòu)成為使在冷凝器52中被冷凝的制冷劑蒸發(fā)。即,蒸發(fā)器41構(gòu)成為在制冷運轉(zhuǎn)時使得在冷凝器52中被冷凝的制冷劑在低溫低壓的條件下蒸發(fā)(汽化)。
49.具體而言,蒸發(fā)器41包含熱交換器41a、膜部件41b、旋轉(zhuǎn)涂布體41c、電動機(jī)(未圖示)和液位測量部41d。
50.熱交換器41a構(gòu)成為使從冷凝器52供給來的制冷劑與冷卻水進(jìn)行熱交換。熱交換器41a具有冷卻水流經(jīng)的傳熱管(未圖示)。多個(5個)熱交換器41a在x方向上排列配置。應(yīng)予說明,熱交換器41a也可為1個以上4個以下、以及6個以上。
51.膜部件41b構(gòu)成為以包圍熱交換器41a的方式覆蓋熱交換器41a,并且不使制冷劑透過而使制冷劑蒸氣透過。由此,在膜部件41b的下部形成貯留制冷劑的制冷劑貯留部141。膜部件41b以包圍熱交換器41a以及旋轉(zhuǎn)涂布體41c一體化而成的結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行覆蓋。此外,為了使制冷劑由于冷卻水的作用而蒸發(fā),膜部件41b的內(nèi)部被保持為低壓的真空狀態(tài)。在膜部件41b的z2方向側(cè)的部分(下部)形成有使貯留于制冷劑貯留部141的制冷劑向吸收液貯留罐44流出的流出口41e。
52.旋轉(zhuǎn)涂布體41c在膜部件41b內(nèi)利用電動機(jī)通過旋轉(zhuǎn)軸向r1方向旋轉(zhuǎn)。在蒸發(fā)器41中,在旋轉(zhuǎn)涂布體41c向r1方向旋轉(zhuǎn)的同時,貯留于膜部件41b的制冷劑被抽吸上來,并被毫無遺漏地供給至熱交換器41a。此外,液位測量部41d對膜部件41b內(nèi)的制冷劑貯留部141的液面水位進(jìn)行測量。并且,液位測量部41d電連接于控制部(未圖示)。
53.(吸收器)吸收器42構(gòu)成為使得通過蒸發(fā)器41蒸發(fā)的制冷劑(低溫水蒸氣)被在氣液分離部51b中從稀釋吸收液中分離的濃縮吸收液吸收。即,吸收器42構(gòu)成為在制冷運轉(zhuǎn)時稀釋濃縮吸收液。
54.具體而言,吸收器42包含熱交換器42a、膜部件42b、旋轉(zhuǎn)涂布體42c、電動機(jī)(未圖示)、液位測量部42d和壓力測量部42e。
55.熱交換器42a構(gòu)成為利用冷卻水,對濃縮吸收液吸收制冷劑蒸氣時產(chǎn)生的熱進(jìn)行冷卻。即,熱交換器42a使稀釋吸收液與冷卻水進(jìn)行熱交換。熱交換器42a具有冷卻水流經(jīng)的傳熱管(未圖示)。多個(5個)熱交換器42a在x方向上排列配置。應(yīng)予說明,熱交換器42a也可為1個以上4個以下、以及6個以上。
56.膜部件42b構(gòu)成為以包圍熱交換器42a的方式覆蓋熱交換器42a,并且不使稀釋吸收液以及濃縮吸收液透過而使制冷劑蒸氣透過。由此,在膜部件42b的下部形成貯留稀釋吸收液的吸收液貯留部142。膜部件42b以包圍熱交換器42a以及旋轉(zhuǎn)涂布體42c一體化而成的構(gòu)造的方式進(jìn)行覆蓋。此外,為了將在蒸發(fā)器41中蒸發(fā)的制冷劑蒸氣引入內(nèi)部,膜部件42b的內(nèi)部保持為低壓的真空狀態(tài)。在膜部件42b的z2方向側(cè)的部分(下部)形成有使貯留于吸收液貯留部142的稀釋吸收液向吸收液貯留罐44流出的流出口42f。
57.旋轉(zhuǎn)涂布體42c在膜部件42b內(nèi)利用電動機(jī)并通過旋轉(zhuǎn)軸向r2方向旋轉(zhuǎn)。在吸收器42中,在旋轉(zhuǎn)涂布體42c向r2方向旋轉(zhuǎn)的同時,貯留于膜部件42b的稀釋吸收液被抽吸上來,并被毫無遺漏地供給至熱交換器42a。液位測量部42d對膜部件42b內(nèi)的吸收液貯留部142的
液面水位進(jìn)行測量。壓力測量部42e對膜部件42b內(nèi)的壓力進(jìn)行測量。此外,液位測量部42d以及壓力測量部42e電連接于控制部(未圖示)。
58.(吸收蒸發(fā)器容器)吸收蒸發(fā)器容器43為將吸收器42以及蒸發(fā)器41配置于內(nèi)部的單一的容器。吸收蒸發(fā)器容器43以包圍吸收器42以及蒸發(fā)器41的方式覆蓋吸收器42以及蒸發(fā)器41。吸收蒸發(fā)器容器43的內(nèi)部配合蒸發(fā)器41以及吸收器42而保持于低壓的真空狀態(tài)。
59.(吸收液貯留罐)如圖1以及圖2所示,吸收液貯留罐44構(gòu)成為能夠貯留從吸收器42中排出的稀釋吸收液以及從蒸發(fā)器41排出的制冷劑這兩方。吸收液貯留罐44具有貯留稀釋吸收液的吸收液貯留部144。詳細(xì)而言,吸收液貯留罐44一體設(shè)于吸收器42以及蒸發(fā)器41這兩方的z2方向(下方),并與吸收器42以及蒸發(fā)器41這兩方連通。即,吸收液貯留罐44一體設(shè)于吸收蒸發(fā)器容器43的z2方向側(cè)的面43a(下表面43a)。詳細(xì)而言,吸收液貯留罐44在y方向上配置于吸收蒸發(fā)器容器43的下表面43a的向吸收器42側(cè)(y2方向側(cè))偏移的位置。此外,吸收液貯留罐44與蒸發(fā)器41的膜部件41b內(nèi)的空間連通,并與吸收器42的膜部件42b內(nèi)的空間連通。
60.具體而言,吸收液貯留罐44具有第1流出路44a、第2流出路44b、第3流出路44c、吸收液貯留部144和排出流路44d。
61.第1流出路44a連接蒸發(fā)器41的膜部件41b內(nèi)的制冷劑貯留部141與吸收液貯留罐44的吸收液貯留部144。在第1流出路44a配置有對流經(jīng)第1流出路44a的制冷劑的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥44e。第2流出路44b連接吸收器42的膜部件42b內(nèi)的吸收液貯留部142與吸收液貯留罐44的吸收液貯留部144。在第2流出路44b配置有對流經(jīng)第2流出路44b的制冷劑的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的電磁閥44f。第3流出路44c連接吸收器42的膜部件42b內(nèi)的吸收液貯留部142與泵33a。在第3流出路44c配置有對流經(jīng)第3流出路44c的制冷劑的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的電磁閥44g。
62.吸收液貯留部144貯留稀釋吸收液。在此,吸收液貯留部144構(gòu)成為根據(jù)已貯留的稀釋吸收液的液量,改變引入稀釋吸收液以及制冷劑的量。
63.詳細(xì)而言,由于吸收液貯留部144內(nèi)部與蒸發(fā)器41的膜部件41b內(nèi)部通過第1流出路44a連通,因此吸收液貯留部144內(nèi)的壓力以及蒸發(fā)器41的膜部件41b內(nèi)的壓力為大致相同的壓力。由此,在吸收液貯留部144中,引入制冷劑的量會根據(jù)吸收液貯留部144與蒸發(fā)器41的膜部件41b之間的水頭差而改變。此外,由于吸收液貯留部144內(nèi)部與吸收器42的膜部件42b內(nèi)部通過第2流出路44b連通,因此吸收液貯留部144內(nèi)的壓力以及吸收器42的膜部件42b內(nèi)的壓力為大致相同的壓力。由此,在吸收液貯留部144中,引入稀釋吸收液的量會根據(jù)吸收液貯留部144與吸收器42的膜部件42b之間的水頭差而改變。
64.排出流路44d連接吸收液貯留罐44內(nèi)的吸收液貯留部144與第3流出路44c。在排出流路44d配置有對流經(jīng)排出流路44d的制冷劑的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的電磁閥44h。
65.(再生冷凝單元)如圖1以及圖5所示,再生冷凝單元5為一體設(shè)有再生器51、冷凝器52以及熱交換器53的單元。詳細(xì)而言,再生冷凝單元5包含再生器51、冷凝器52和熱交換器53。
66.<再生器>再生器51包含加熱部51a和氣液分離部51b。
67.加熱部51a為板式熱交換器,具有使用發(fā)動機(jī)的廢氣的熱量來加入稀釋吸收液的作用。在此,稀釋吸收液通常在濃縮吸收液被制冷劑(水)稀釋后的狀態(tài)下在加熱部51a中流通。加熱部51a通過加熱稀釋吸收液而變?yōu)楦邷馗邏骸T诖耍訜岵?1a與氣液分離部51b一體設(shè)置。即,加熱部51a配置于氣液分離部51b的下方。加熱部51a鄰接于氣液分離部51b的z2方向側(cè)的端部的x1方向側(cè)。
68.氣液分離部51b構(gòu)成為將含有制冷劑的稀釋吸收液分離為制冷劑和從稀釋吸收液中分離的濃縮吸收液。即,氣液分離部51b具有從被加熱部51a加熱的含有制冷劑以及濃縮吸收液的稀釋吸收液中分離制冷劑蒸氣(高溫水蒸氣)并進(jìn)行濃縮的功能。氣液分離部51b具有貯留被分離出的濃縮吸收液的吸收液貯留部151(本發(fā)明的技術(shù)方案中的“貯留部”的一個例子)。吸收液貯留部151為向z方向延伸的筒狀的空間。吸收液貯留部151與泵32a連通。
69.<冷凝器>如圖1以及圖6所示,冷凝器52構(gòu)成為與氣液分離部51b相鄰配置,并在制冷運轉(zhuǎn)時使得在氣液分離部51b中被分離出的制冷劑蒸氣冷凝(液化)。詳細(xì)而言,冷凝器52配置于加熱部51a的z1方向側(cè),并在y方向上配置于相對于氣液分離部51b而向y2方向側(cè)偏移的位置。
70.這樣的冷凝器52具有熱交換器52a、蒸氣透過膜52b、流出管52c、制冷劑貯留罐152、液位測量部52d和壓力測量部52e。
71.在熱交換器52a中,通過使在氣液分離部51b中被分離出的制冷劑蒸氣與流經(jīng)第1冷卻水回路部1的冷卻水進(jìn)行熱交換,制冷劑蒸氣液化。蒸氣透過膜52b構(gòu)成為以包圍熱交換器52a的方式覆蓋熱交換器52a,并且不使稀釋吸收液以及濃縮吸收液透過而使制冷劑蒸氣透過。即,蒸氣透過膜52b覆蓋熱交換器52a,使制冷劑蒸氣通過,但是防止吸收液通過。
72.流出管52c連通蒸氣透過膜52b內(nèi)的空間與制冷劑貯留罐152。制冷劑貯留罐152構(gòu)成為貯留被冷凝器52的熱交換器52a液化并貯留于蒸氣透過膜52b內(nèi)的制冷劑。在制冷劑貯留罐152設(shè)有貯留從流出管52c中排出的制冷劑的制冷劑貯留部152a。液位測量部52d對制冷劑貯留部152a的制冷劑的液面水位進(jìn)行測量。壓力測量部52e對蒸氣透過膜52b內(nèi)的壓力進(jìn)行測量。此外,液位測量部52d以及壓力測量部52e與控制部(未圖示)電連接。
73.<熱交換器>如圖1以及圖3所示,熱交換器53通過使流經(jīng)第1吸收液管路部32的濃縮吸收液與流經(jīng)第2吸收液管路部33的稀釋吸收液進(jìn)行熱交換,對濃縮吸收液進(jìn)行冷卻。熱交換器53一體設(shè)于冷凝器52的z2方向側(cè)的面52f(下表面52f)。熱交換器53具有在z方向上延伸的長方體形狀。
74.<泵>如圖1以及圖2所示,泵32a構(gòu)成為在第1吸收液管路部32中配置于分支部34a(向第2流路的分支部分)的上游側(cè),并使稀釋吸收液在再生器51內(nèi)循環(huán)。即,泵32a配置于氣液分離部51b的下游側(cè),且配置于分支管路部34的上游側(cè)。此外,從泵32a噴出的濃縮吸收液的一部分流經(jīng)第1吸收液管路部32而被供給至吸收器42,濃縮吸收液的剩余部分流經(jīng)分支管路部34而被供給至加熱部51a。在此,通過電磁閥32c,將流經(jīng)第1吸收液管路部32的濃縮吸收液的流量調(diào)節(jié)為一定量,但不通過電磁閥對流經(jīng)分支管路部34的濃縮吸收液進(jìn)行流量調(diào)節(jié),其保持原有的狀態(tài)流動。
75.如圖1以及圖7所示,泵32a配置于吸收液貯留部151的下游側(cè),并一體設(shè)于氣液分離部51b的z2方向側(cè)的面51c(下表面51c)。即,泵32a構(gòu)成為直接吸引氣液分離部51b的吸收液貯留部151內(nèi)的濃縮吸收液。泵32a構(gòu)成為在被施加了吸收液貯留部151內(nèi)的濃縮吸收液的載荷的狀態(tài)下,吸引濃縮吸收液。泵32a鄰接于氣液分離部51b的z2方向側(cè)。如此,吸收液貯留部151為泵32a的緩沖空間。
76.(縮小部)如圖1以及圖8所示,分支管路部34具有縮小部134,該縮小部134在分支管路部34與第2吸收液管路部33合流的合流部34b中與其他部分相比流路截面積更小,且連接有第2吸收液管路部33的下游側(cè)端部。縮小部134通過吸入從第2吸收液管路部33流入分支管路部34的稀釋吸收液來進(jìn)行輔助,使稀釋吸收液順利地流入分支管路部34。
77.具體而言,縮小部134由設(shè)于分支管路部34的合流部34b的噴射泵(ejector)構(gòu)成。即,縮小部134構(gòu)成為利用流經(jīng)縮小部134的濃縮吸收液所產(chǎn)生的負(fù)壓,將第2吸收液管路部33的稀釋吸收液吸入分支管路部34。
78.(蒸發(fā)吸收單元以及再生冷凝單元的配置)如圖2以及圖3所示,蒸發(fā)吸收單元4與再生冷凝單元5在x方向上相對。即,吸收蒸發(fā)器容器43與冷凝器52在xy方向(水平方向)上相對。
79.在此,吸收器42和蒸發(fā)器41在xy方向(水平方向)上鄰接且一體設(shè)置。詳細(xì)而言,吸收器42和蒸發(fā)器41在y方向上鄰接并配置于吸收蒸發(fā)器容器43內(nèi)。此外,冷凝器52和氣液分離部51b在xy方向(水平方向)上鄰接配置。詳細(xì)而言,冷凝器52和氣液分離部51b在y方向上鄰接且安裝為一體。如此,吸收器42以及蒸發(fā)器41、與冷凝器52以及氣液分離部51b在xy方向(水平方向)上相對。
80.(本實施方式的效果)在本實施方式中,能夠得到如下效果。
81.在本實施方式中,如上所述,在車載用吸收式熱泵裝置100設(shè)置能夠貯留從吸收器42中排出的稀釋吸收液以及從蒸發(fā)器41中排出的制冷劑這兩方的吸收液貯留罐44。將吸收液貯留罐44一體設(shè)于吸收器42以及蒸發(fā)器41這兩方的z2方向(下方),并使其與吸收器42以及蒸發(fā)器41這兩方連通。由此,可將吸收器42內(nèi)的壓力以及蒸發(fā)器41內(nèi)的壓力與吸收液貯留罐44內(nèi)的壓力設(shè)為大致相同,因此可根據(jù)貯留于吸收液貯留罐44內(nèi)的稀釋吸收液的量而改變吸收液貯留罐44內(nèi)的壓力。因此,不用設(shè)置用于將與制冷劑一起混入的濃縮吸收液從蒸發(fā)器41內(nèi)排出的泵等驅(qū)動源,能夠從吸收器42排出稀釋吸收液,并且,能夠?qū)⒒烊氲臐饪s吸收液從蒸發(fā)器41中排出。其結(jié)果為,能夠使車載用吸收式熱泵裝置100小型化,同時確保蒸發(fā)器41的性能。此外,通過將吸收液貯留罐44一體設(shè)于吸收器42以及蒸發(fā)器41這兩方的z2方向(下方),相比將吸收液貯留罐44與吸收器42分開設(shè)置的情況,能夠去掉吸收器42與吸收液貯留罐44之間配置的配管以及蒸發(fā)器41與吸收液貯留罐44之間配置的配管,或者使它們縮短,因此,能夠使車載用吸收式熱泵裝置100進(jìn)一步小型化。
82.此外,在本實施方式中,如上所述,在車載用吸收式熱泵裝置100設(shè)置將吸收器42以及蒸發(fā)器41配置于內(nèi)部的單一的吸收蒸發(fā)器容器43。將吸收液貯留罐44一體設(shè)于吸收蒸發(fā)器容器43的z2方向側(cè)的面43a(下表面43a)。由此,通過將吸收液貯留罐44一體設(shè)于吸收蒸發(fā)器容器43的z2方向側(cè)的面43a(下表面43a),能夠去掉配置于吸收器42與吸收液貯留罐
44之間的配管以及配置于蒸發(fā)器41與吸收液貯留罐44之間的配管,或者使它們縮短,因此,能夠使包含蒸發(fā)器41以及吸收器42和吸收液貯留罐44的單元小型化。
83.此外,在本實施方式中,如上所述,使吸收蒸發(fā)器容器43與冷凝器52在xy方向(水平方向)上相對。由此,和使吸收蒸發(fā)器容器43與冷凝器52在z方向上錯開配置的情況相比,能夠減小車載用吸收式熱泵裝置100在上下方向上的大小(尺寸),因此能夠抑制車載用吸收式熱泵裝置100的大型化以及復(fù)雜化。
84.此外,在本實施方式中,如上所述,在車載用吸收式熱泵裝置100設(shè)置供冷卻水流經(jīng)的第1冷卻水回路部1。在冷凝器52設(shè)置熱交換器52a和蒸氣透過膜52b,該熱交換器52a進(jìn)行在氣液分離部51b中被分離出的制冷劑蒸氣與流經(jīng)第1冷卻水回路部1的冷卻水之間的熱交換,該蒸氣透過膜52b覆蓋熱交換器52a,使制冷劑蒸氣通過,但防止吸收液通過。由此,通過蒸氣透過膜52b,在氣液分離部51b中被分離出的濃縮吸收液將更難混入在熱交換器52a中被冷凝的制冷劑,因此能夠更加可靠地抑制濃縮吸收液流入蒸發(fā)器41內(nèi)。其結(jié)果為,能夠使由于氣液分離部51b內(nèi)的濃縮吸收液混入冷凝的制冷劑后直接流入蒸發(fā)器41并且不蒸發(fā)而殘留于蒸發(fā)器41內(nèi)所引起的蒸發(fā)器41的性能下降難以發(fā)生。
85.此外,在本實施方式中,如上所述,在車載用吸收式熱泵裝置100設(shè)置第1吸收液管路部32、分支管路部34和泵32a,該第1吸收液管路部32使在氣液分離部51b中被分離出的濃縮吸收液流向吸收器42,該分支管路部34從第1吸收液管路部32分支,并使在氣液分離部51b中被分離出的濃縮吸收液流向加熱部51a,該泵32a在第1吸收液管路部32中配置于向分支管路部34的分支部34a的上游側(cè),并使?jié)饪s吸收液在再生器51內(nèi)循環(huán)。由此,與將泵32a配置于在第1吸收液管路部32中向分支管路部34的分支部34a的下游側(cè)的情況相比,從泵32a噴出的濃縮吸收液的流量不易偏向第1吸收液管路部32,因此能夠使從泵32a噴出的濃縮吸收液以更加適當(dāng)?shù)牧髁糠謩e分配至第1吸收液管路部32以及分支管路部34。其結(jié)果為,能夠容易地將貯留于吸收器42內(nèi)的稀釋吸收液維持為一定量。
86.此外,在本實施方式中,如上所述,在氣液分離部51b設(shè)置貯留被分離出的濃縮吸收液的吸收液貯留部151。將泵32a配置于吸收液貯留部151的下游側(cè),并一體設(shè)置于氣液分離部51b的z2方向側(cè)的面51c(下表面51c)。由此,可通過貯留于吸收液貯留部151的濃縮吸收液的自身重力,對濃縮吸收液進(jìn)行加壓,因此能夠抑制濃縮吸收液內(nèi)所含的氣泡在泵32a內(nèi)析出。其結(jié)果為,能夠抑制泵32a內(nèi)出現(xiàn)空泡現(xiàn)象。此外,通過貯留于吸收液貯留部151的濃縮吸收液的自身重力,濃縮吸收液容易從吸收液貯留部151流入泵32a,因此能夠高效地進(jìn)行泵32a對濃縮吸收液的吸入。此外,通過使泵32a吸入貯留于吸收液貯留部151的濃縮吸收液,能夠使泵32a更加可靠地吸入濃縮吸收液,因此能夠防止泵32a的空轉(zhuǎn)。
87.此外,在本實施方式中,如上所述,在分支管路部34設(shè)置縮小部134,該縮小部134在分支管路部34與第2吸收液管路部33的合流部34b中與其他部分相比流路截面積更小,且連接有第2吸收液管路部33的下游側(cè)端部。縮小部134構(gòu)成為利用流經(jīng)縮小部134的濃縮吸收液產(chǎn)生的負(fù)壓,將第2吸收液管路部33的稀釋吸收液引入分支管路部34。由此,通過利用縮小部134將第2吸收液管路部33的稀釋吸收液引入分支管路部34,能夠使第2吸收液管路部33的稀釋吸收液的流動不容易妨礙第1吸收液管路部32的濃縮吸收液的流動,因此能夠抑制向加熱部51a供給的稀釋吸收液的流量的劇烈變動。其結(jié)果為,能夠容易地將向加熱部51a供給的稀釋吸收液的流量維持為一定量。
88.[變形例]應(yīng)認(rèn)為今次公開的實施方式在所有方面均為例示,而不存在任何限制。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書而非上述實施方式的說明來表示,并進(jìn)一步包含與權(quán)利要求書等同的含義及范圍內(nèi)的所有變形(變形例)。
[0089]
例如,在上述實施方式中,例示了吸收液貯留罐44一體設(shè)于吸收蒸發(fā)器容器43的z2方向側(cè)的面43a(下表面43a)的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,吸收液貯留罐也可一體設(shè)于吸收蒸發(fā)器容器的側(cè)面中比吸收器以及蒸發(fā)器這兩方更下方的部分。
[0090]
此外,在上述實施方式中,例示了吸收蒸發(fā)器容器43與冷凝器52在xy方向(水平方向)上相對的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,吸收蒸發(fā)器容器與冷凝器也可配置于在上下方向上錯開的位置。
[0091]
此外,在上述實施方式中,例示了冷凝器52具有熱交換器52a和蒸氣透過膜52b的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,在冷凝器中,也可不利用蒸氣透過膜覆蓋熱交換器,而僅將熱交換器配置于內(nèi)部。
[0092]
此外,在上述實施方式中,例示了泵32a配置于分支部34a的上游側(cè)的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,泵也可配置于分支部的下游側(cè)。
[0093]
此外,在上述實施方式中,例示了泵32a配置于吸收液貯留部151(貯留部)的下游側(cè),并一體設(shè)于氣液分離部51b的z2方向側(cè)的面51c(下表面51c)的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,泵也可配置于貯留部的下游側(cè),并一體設(shè)于氣液分離部的下表面以外的側(cè)面。
[0094]
此外,在上述實施方式中,例示了分支管路部34(第2流路)具有縮小部134的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,第2流路也可不具有縮小部。符號說明
[0095]
1 第1冷卻水回路部(冷卻水回路)32 第1吸收液管路部(第1流路)32a 泵33 第2吸收液管路部(第3流路)34 分支管路部(第2流路)34a 分支部(分支部分)34b 合流部(合流部分)41 蒸發(fā)器42 吸收器43 吸收蒸發(fā)器容器43a 下表面44 吸收液貯留罐(貯留罐)51 再生器51a 加熱部51b 氣液分離部51c 下表面52 冷凝器
52a 熱交換器52b 蒸氣透過膜100 車載用吸收式熱泵裝置134 縮小部151 吸收液貯留部(貯留部)