(57)【要約】【課題】抽気の際に機外へ導出される冷媒の量を低減することができる吸収ヒートポンプを提供すること。【解決手段】吸収ヒートポンプ１は、抽気溶液ポンプ３６で溶液Ｓを抽気タンク６２に圧送することにより凝縮器４０内から第１の抽気流路６４を介して抽気タンク６２へ不凝縮ガスＮｇを抜き出す。抽気タンク６２に収集された不凝縮ガスＮｇは、抽気逆流防止弁６４ｖで流体の逆流が防止され、戻り溶液遮断弁６７ｖで戻り溶液流路６７が遮断され、かつ抽気溶液ポンプ３６で溶液Ｓを抽気タンク６２に圧送することにより、抽気タンク６２内の不凝縮ガスＮｇが昇圧して、導出口６２ｈから導出される。抽気タンク６２内を昇圧するので、不凝縮ガスＮｇに同伴して抽気タンク６２に収集された冷媒Ｖの蒸気は凝縮して抽気タンク６２内の溶液Ｓに吸収され、冷媒Ｖの蒸気が機外に導出される量が低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収溶液が冷媒を吸収して濃度が低下した希溶液を導入し、前記希溶液を加熱して前記希溶液中から冷媒を蒸発させると共に前記希溶液よりも濃度が上昇した濃溶液とする再生器と；
前記再生器で発生した冷媒の蒸気を導入し冷却し凝縮させる凝縮器と；
前記凝縮器内に存在する不凝縮ガスを前記凝縮器内から抜き出す第１の抽気流路と；
前記第１の抽気流路を介して抜き出された不凝縮ガスを集める抽気タンクであって、内部の不凝縮ガスを導出する導出口が形成された抽気タンクと；
前記再生器内の吸収溶液を前記抽気タンクに導く抽気溶液流路と；
前記抽気タンク内の前記吸収溶液を前記再生器に導く戻り溶液流路と；
前記第１の抽気流路に設けられ、前記抽気タンクの側から前記凝縮器への流体の逆流を防ぐ抽気逆流防止弁と；
前記抽気溶液流路に設けられ、前記吸収溶液を前記抽気タンクに圧送する抽気溶液ポンプと；
前記戻り溶液流路に設けられ、前記戻り溶液流路内の前記吸収溶液の流れを遮断可能な戻り溶液遮断弁とを備え；
前記抽気溶液ポンプで前記吸収溶液を前記抽気タンクに圧送することにより前記凝縮器内から前記第１の抽気流路を介して前記抽気タンクへ不凝縮ガスを抜き出すように構成され；
前記抽気逆流防止弁で流体の逆流が防止され、前記戻り溶液遮断弁で前記戻り溶液流路が遮断され、かつ前記抽気溶液ポンプで前記吸収溶液を前記抽気タンクに圧送することにより、前記抽気タンク内の不凝縮ガスを前記導出口を介して導出するように構成された；
吸収ヒートポンプ。
【請求項２】
前記第１の抽気流路及び前記抽気溶液流路に設けられたエジェクタであって、前記吸収溶液が通過する際に前記凝縮器内の不凝縮ガスを吸引するエジェクタを備える；
請求項１に記載の吸収ヒートポンプ。
【請求項３】
前記抽気溶液流路を流れる前記吸収溶液を冷却する冷却装置を備え；
前記冷却装置で冷却された前記吸収溶液を前記抽気タンクに導入して前記抽気タンク内の圧力を低下させることにより、前記第１の抽気流路を介して抜き出された不凝縮ガスを前記抽気タンクに収集するように構成された；
請求項１に記載の吸収ヒートポンプ。
【請求項４】
前記導出口が開閉可能に構成され、前記抽気逆流防止弁で流体の逆流が防止され及び前記戻り溶液遮断弁で前記戻り溶液流路が遮断されてから所定の時間が経過した後に前記導出口が開放されるように構成された；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸収ヒートポンプ。
【請求項５】
前記導出口から導出された不凝縮ガスを受け入れる補助タンクであって、内部の不凝縮ガスを排出する排出口が形成された補助タンクを備える；
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吸収ヒートポンプ。
【請求項６】
前記補助タンクに前記導出口を介して導入された不凝縮ガスに同伴して導入された前記吸収溶液の、前記補助タンク内における液位を検出する液位検出器又は前記補助タンクからの漏洩を検出する漏洩検出器を備え；
前記液位検出器が所定の液位を検出したとき又は前記漏洩検出器が漏洩を検出したときに前記戻り溶液遮断弁を開放するように構成された；
請求項５に記載の吸収ヒートポンプ。
【請求項７】
前記凝縮器で凝縮された冷媒の液を導入し加熱して蒸発させる蒸発器と；
前記再生器で生成された前記濃溶液を導入すると共に前記蒸発器で蒸発した冷媒の蒸気を導入し、前記濃溶液が前記冷媒の蒸気を吸収する際に生じる吸収熱で被加熱媒体を加熱する吸収器と；
前記吸収器内の不凝縮ガスを前記再生器に導く連通管とを備える；
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の吸収ヒートポンプ。
【請求項８】
前記凝縮器で凝縮された冷媒の液を導入し加熱して蒸発させる蒸発器と；
前記再生器で生成された前記濃溶液を導入すると共に前記蒸発器で蒸発した冷媒の蒸気を導入し、前記濃溶液が前記冷媒の蒸気を吸収する際に生じる吸収熱で被加熱媒体を加熱する吸収器と；
前記吸収器内の不凝縮ガスを前記抽気タンクに導く第２の抽気流路と；
前記第２の抽気流路に設けられ、前記第２の抽気流路内のガスの流れを遮断可能な抽気遮断弁とを備える；
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の吸収ヒートポンプ。
【請求項９】
前記吸収器内の不凝縮ガスを前記再生器に導く連通管を備える；
請求項８に記載の吸収ヒートポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸収ヒートポンプに関し、特に抽気の際に機外へ導出される冷媒の量を低減することができる吸収ヒートポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
低温の熱源から熱を汲み上げて高温の熱源にする機器であるヒートポンプのうち、熱駆動のものとして、吸収ヒートポンプが知られている。吸収ヒートポンプは、吸収溶液が冷媒の蒸気を吸収する際に発生する吸収熱で被加熱媒体を加熱して熱を汲み上げる。吸収ヒートポンプの内部は冷媒の蒸発を促進させるために高真空となっており、配管接続部等から吸収ヒートポンプの内部に大気が侵入することがある。大気は、吸収ヒートポンプサイクルにおいて凝縮しない不凝縮ガスである。不凝縮ガスは、吸収ヒートポンプサイクルにおいて最も圧力が低い凝縮器に集まる。不凝縮ガスは吸収ヒートポンプの能力を著しく低下させるため、機外に排出される。不凝縮ガスを吸収ヒートポンプ外に排出する手段として、凝縮器内の不凝縮ガスを抽気管を介して収集する抽気タンクと、抽気タンクに収集された不凝縮ガスを真空引きして機外に排出する真空ポンプとを備え、再生器の吸収溶液を抽気タンクにポンプで搬送し再び再生器に戻すように吸収溶液を循環させることで、凝縮器内の不凝縮ガスを吸引抽気するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
他方、吸収ヒートポンプと類似の構成を有する吸収冷凍機では、吸収冷凍サイクルにおいて最も圧力が低い吸収器に抽気管を設け、吸収器の吸収溶液を抽気タンクにポンプで搬送し再び吸収器に戻すように吸収溶液を循環させることで、吸収器内から不凝縮ガスを排出するものがある（例えば、特許文献２参照。）。この吸収冷凍機の抽気においては、抽気タンクに収集された不凝縮ガスを真空ポンプで強制的に排出するほか、抽気タンクに吸収溶液を搬送するポンプの圧力で抽気タンク内を大気圧以上に加圧して抽気タンクから機外に不凝縮ガスを排出することもできる。吸収冷凍機では吸収器から抽気をするため、抽気タンク内を大気圧以上にすることで仮に吸収溶液が抽気管から吸収器に逆流しても冷媒を汚すことはない。他方、吸収ヒートポンプでは凝縮器から抽気をするため、吸収溶液が抽気管から凝縮器に逆流すると冷媒を汚染することとなり、このような不都合を回避するため、抽気タンク内を大気圧未満に維持して真空ポンプにより抽気タンク内の不凝縮ガスを機外に排出するのが一般的であった。
【特許文献１】特開２００７−１４７１４８号公報（図３、図５等）
【特許文献２】特開平１１−１１８３０１号公報（図１−図５等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
凝縮器から抽気タンクへ不凝縮ガスを抽気する際には、凝縮器内の凝縮前の冷媒蒸気も不凝縮ガスに同伴して抽気タンクに流入する。したがって、抽気タンクから真空ポンプで不凝縮ガスを機外に排出する際に冷媒蒸気も同伴して機外に排出されてしまい、機内の冷媒の量が減少してしまっていた。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑み、抽気の際に機外へ導出される冷媒の量を低減することができる吸収ヒートポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１に示すように、吸収溶液が冷媒を吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを導入し、希溶液Ｓｗを加熱して希溶液Ｓｗ中から冷媒を蒸発させると共に希溶液Ｓｗよりも濃度が上昇した濃溶液Ｓａとする再生器３０と；再生器３０で発生した冷媒の蒸気Ｖｇを導入し冷却し凝縮させる凝縮器４０と；凝縮器４０内に存在する不凝縮ガスＮｇを凝縮器４０内から抜き出す第１の抽気流路６４と；第１の抽気流路６４を介して抜き出された不凝縮ガスＮｇを集める抽気タンク６２であって、内部の不凝縮ガスＮｇを導出する導出口６２ｈが形成された抽気タンク６２と；再生器３０内の吸収溶液Ｓを抽気タンク６２に導く抽気溶液流路３５、６５、６６と；抽気タンク６２内の吸収溶液Ｓを再生器３０に導く戻り溶液流路６７と；第１の抽気流路６４に設けられ、抽気タンク６２の側から凝縮器４０への流体の逆流を防ぐ抽気逆流防止弁６４ｖと；抽気溶液流路３５に設けられ、吸収溶液Ｓを抽気タンク６２に圧送する抽気溶液ポンプ３６と；戻り溶液流路６７に設けられ、戻り溶液流路６７内の吸収溶液Ｓの流れを遮断可能な戻り溶液遮断弁６７ｖとを備え；抽気溶液ポンプ３６で吸収溶液Ｓを抽気タンク６２に圧送することにより凝縮器４０内から第１の抽気流路６４を介して抽気タンク６２へ不凝縮ガスＮｇを抜き出すように構成され；抽気逆流防止弁６４ｖで流体の逆流が防止され、戻り溶液遮断弁６７ｖで戻り溶液流路６７が遮断され、かつ抽気溶液ポンプ３６で吸収溶液Ｓを抽気タンク６２に圧送することにより、抽気タンク６２内の不凝縮ガスＮｇを導出口６２ｈを介して導出するように構成されている。ここで「不凝縮ガス」とは、典型的には、吸収ヒートポンプサイクル中で凝縮しないガスである。
【０００７】
このように構成すると、抽気逆流防止弁で流体の逆流が防止され、戻り溶液遮断弁で戻り溶液流路が遮断され、かつ抽気溶液ポンプで吸収溶液を抽気タンクに圧送することにより抽気タンク内の不凝縮ガスを導出口を介して導出するように構成されているので、不凝縮ガスに同伴して抽気タンクに搬送された冷媒の蒸気を抽気溶液ポンプによって加圧して凝縮させることが可能となり、導出口から導出される冷媒の量を低減することができる。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様に係る吸収ヒートポンプ１において、第１の抽気流路６４及び抽気溶液流路６５、６６に設けられたエジェクタ６１であって、吸収溶液Ｓが通過する際に凝縮器４０内の不凝縮ガスＮｇを吸引するエジェクタ６１を備える。
【０００９】
このように構成すると、エジェクタで凝縮器内の不凝縮ガスを吸引することができると共に、吸引した不凝縮ガスに同伴する冷媒の蒸気を再生器からの溶液がエジェクタを通過して抽気タンクに至る間に吸収し回収することができ、凝縮器に集まった不凝縮ガスを抽気すると共に冷媒が機外に導出されることを抑制することができる。なお、エジェクタを通過する溶液を冷却した場合は、吸引した不凝縮ガスに同伴する冷媒蒸気の溶液による吸収を促進させることができ、冷媒が機外に導出されることをより抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図４に示すように、上記本発明の第１の態様に係る吸収ヒートポンプにおいて、抽気溶液流路６５を流れる吸収溶液Ｓを冷却する冷却装置４９を備え；冷却装置４９で冷却された吸収溶液Ｓを抽気タンク６２に導入して抽気タンク６２内の圧力を低下させることにより、第１の抽気流路６４Ａを介して抜き出された不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に収集するように構成されている。
【００１１】
このように構成すると、冷却された吸収溶液が抽気タンクに導入されることで抽気タンク内の冷媒が凝縮し蒸気圧が低下して凝縮器内のガスを抽気タンクに収集することができ、簡易な構成で抽気を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の第４の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１を参照して示すと、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る吸収ヒートポンプ１において、導出口６２ｈが開閉可能に構成され、抽気逆流防止弁６４ｖで流体の逆流が防止され及び戻り溶液遮断弁６７ｖで戻り溶液流路６７が遮断されてから所定の時間が経過した後に導出口６２ｈが開放されるように構成されている。
【００１３】
このように構成すると、抽気タンク内における吸収溶液による冷媒の蒸気の吸収が平衡状態になった後に抽気タンクから不凝縮ガスを排出することが可能となり、機外に排出される冷媒の量を低減することができる。
【００１４】
また、本発明の第５の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る吸収ヒートポンプ１において、導出口６２ｈから導出された不凝縮ガスＮｇを受け入れる補助タンク６３であって、内部の不凝縮ガスＮｇを排出する排出口６３ｈが形成された補助タンク６３を備える。
【００１５】
このように構成すると、仮に抽気タンクから導出口を介して吸収溶液が漏洩した場合であっても、補助タンクで吸収溶液を受けることができ、吸収溶液の機外への漏洩を低減することができる。
【００１６】
また、本発明の第６の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１に示すように、上記本発明の第５の態様に係る吸収ヒートポンプ１において、補助タンク６３に導出口６２ｈを介して導入された不凝縮ガスＮｇに同伴して導入された吸収溶液Ｓの、補助タンク６３内における液位を検出する液位検出器６３ｓ又は補助タンク６３からの漏洩を検出する漏洩検出器を備え；液位検出器６３ｓが所定の液位を検出したとき又は前記漏洩検出器が漏洩を検出したときに戻り溶液遮断弁６７ｖを開放するように構成されている。
【００１７】
このように構成すると、液位検出器が所定の液位を検出したとき又は漏洩検出器が漏洩を検出したときに戻り溶液遮断弁を開放するので、戻り溶液遮断弁の開放によって抽気タンク内圧を大気圧以下にして、抽気タンクからの吸収溶液の漏洩を止めることができる。さらに抽気逆流防止弁を開放した場合は、凝縮器に存在する不凝縮ガスを抽気タンクに収集することができる。なお、液位検出器が所定の液位を検出したとき又は漏洩検出器が漏洩を検出したときに警報を発報するように構成してもよい。
【００１８】
また、本発明の第７の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第６の態様のいずれか１つの態様に係る吸収ヒートポンプ１において、凝縮器４０で凝縮された冷媒の液Ｖｆを導入し加熱して蒸発させる蒸発器２０と；再生器３０で生成された濃溶液Ｓａを導入すると共に蒸発器２０で蒸発した冷媒の蒸気Ｖｅを導入し、濃溶液Ｓａが冷媒の蒸気Ｖｅを吸収する際に生じる吸収熱で被加熱媒体Ｗｑを加熱する吸収器１０と；吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇを再生器３０に導く連通管１５とを備える。
【００１９】
吸収ヒートポンプでは、吸収ヒートポンプの缶胴を構成する鋼材が吸収溶液と反応して不凝縮ガスである水素ガスが発生することがあるが、この反応は高温になると活発になるため、吸収ヒートポンプサイクル内で最も温度が高い吸収器に水素ガスが発生することが多くなる。上記本発明の第７の態様に係る吸収ヒートポンプのように構成すると、吸収器内で発生した不凝縮ガスを凝縮器に導いて抽気することができる。
【００２０】
また、本発明の第８の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図２に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第６の態様のいずれか１つの態様に係る吸収ヒートポンプにおいて、凝縮器４０で凝縮された冷媒の液Ｖｆを導入し加熱して蒸発させる蒸発器２０と；再生器３０で生成された濃溶液Ｓａを導入すると共に蒸発器２０で蒸発した冷媒の蒸気Ｖｅを導入し、濃溶液Ｓａが冷媒の蒸気Ｖｅを吸収する際に生じる吸収熱で被加熱媒体Ｗｑを加熱する吸収器１０と；吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に導く第２の抽気流路６８と；第２の抽気流路６８に設けられ、第２の抽気流路６８内の不凝縮ガスＮｇの流れを遮断可能な抽気遮断弁６８ｖとを備える。
【００２１】
このように構成すると、吸収器内で発生した不凝縮ガスを凝縮器を介さずに第２の抽気流路を介して抽気タンクに導くことができ、不凝縮ガスが凝縮器を通過することに起因する凝縮器の伝熱の低下を抑制することができる。
【００２２】
また、本発明の第９の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図３に示すように、上記本発明の第８の態様に係る吸収ヒートポンプにおいて、吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇを再生器３０に導く連通管１５を備える。
【００２３】
このように構成すると、吸収器内で発生した不凝縮ガスを、第２の抽気流路を介して抽気タンクに導くことと、凝縮器を介して抽気タンクに導くこととを選択することができ、状況に応じた適切な抽気を行うことが可能となる。
【００２４】
また、本発明の第１０の態様に係る吸収ヒートポンプとして、例えば図３に示すように、上記本発明の第９の態様に係る吸収ヒートポンプにおいて、凝縮器４０における冷媒の蒸気Ｖｇの冷却に用いられる冷却水ｃの温度を検出する温度検出器４３を備え；温度検出器４３で検出される温度が、所定の温度未満のときに抽気遮断弁６８ｖを開放し、所定の温度以上のときに抽気遮断弁６８ｖを遮断するように構成してもよい。
【００２５】
このように構成すると、冷却水の温度が低いときは凝縮器の能力に余裕があるため凝縮器を介して抽気タンクに不凝縮ガスを導いても凝縮器の伝熱の低下の影響は少なく、冷却水の温度が高いときは第２の抽気流路を介して不凝縮ガスを抽気タンクに導いて凝縮器の伝熱の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、抽気逆流防止弁で流体の逆流が防止され、戻り溶液遮断弁で戻り溶液流路が遮断され、かつ抽気溶液ポンプで吸収溶液を抽気タンクに圧送することにより、抽気タンク内の不凝縮ガスを導出口を介して導出するように構成されているので、不凝縮ガスに同伴して抽気タンクに搬送された冷媒の蒸気を抽気溶液ポンプによって加圧して凝縮させることが可能となり、導出口から導出される冷媒の量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２８】
まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプ１を説明する。図１は、吸収ヒートポンプ１の模式的系統図である。吸収ヒートポンプ１は、吸収ヒートポンプサイクルを行う主要構成機器である吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、及び凝縮器４０と、吸収器１０と再生器３０とを連通する連通管１５と、第１の抽気流路を構成する凝縮器抽気管６４と、抽気溶液流路を構成する駆動溶液供給管６５と、吸収溶液を通過させて凝縮器４０からガスを抽出するエジェクタ６１と、エジェクタ６１で抽出したガスを収集する抽気タンク６２と、補助タンク６３と、戻り溶液流路を構成する戻り溶液管６７と、制御装置９９とを備えている。吸収ヒートポンプ１は、比較的利用価値の低い低温（例えば８０℃〜９０℃程度）の排温水を熱源媒体として再生器３０及び蒸発器２０に供給して、利用価値の高い蒸気（例えば、圧力が約０．１ＭＰａ（ゲージ圧）を超え、望ましくは０．８ＭＰａ（ゲージ圧）程度）を気液分離器８０から取り出すことができるものである。
【００２９】
なお、以下の説明においては、吸収溶液に関し、ヒートポンプサイクル上における区別を容易にするために、性状やヒートポンプサイクル上の位置に応じて「希溶液Ｓｗ」や「濃溶液Ｓａ」等と呼称するが、性状等を不問にするときは総称して「吸収溶液Ｓ」、「吸収液Ｓ」、又は「溶液Ｓ」ということとする。同様に、冷媒に関し、ヒートポンプサイクル上における区別を容易にするために、性状やヒートポンプサイクル上の位置に応じて「蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ」、「再生器冷媒蒸気Ｖｇ」、「冷媒液Ｖｆ」等と呼称するが、性状等を不問にするときは総称して「冷媒Ｖ」ということとする。本実施の形態では、吸収液Ｓ（吸収剤と冷媒Ｖとの混合物）としてＬｉＢｒ水溶液が用いられており、冷媒Ｖとして水（Ｈ２Ｏ）が用いられている。また、被加熱媒体Ｗは、液体の被加熱媒体Ｗである被加熱媒体液Ｗｑ、気体の被加熱媒体である被加熱媒体蒸気Ｗｖ、被加熱媒体液Ｗｑと被加熱媒体蒸気Ｗｖとが混合した混合被加熱媒体Ｗｍの総称である。本実施の形態では、被加熱媒体Ｗとして水（Ｈ２Ｏ）が用いられている。
【００３０】
吸収器１０は、被加熱媒体Ｗの流路を構成する加熱管１１と、濃溶液Ｓａを散布する濃溶液散布ノズル１２を内部に有している。濃溶液散布ノズル１２は、散布した濃溶液Ｓａが加熱管１１に降りかかるように、加熱管１１の上方に配設されている。吸収器１０は、濃溶液散布ノズル１２から濃溶液Ｓａが散布され、濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に吸収熱を発生させる。この吸収熱を、加熱管１１を流れる被加熱媒体Ｗが受熱して、被加熱媒体Ｗが加熱されるように構成されている。吸収器１０の下部には、散布された濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗが貯留される貯留部１３が形成されている。加熱管１１は、希溶液Ｓｗに没入しないように、貯留部１３よりも上方に配設されている。このようにすると、加熱管１１の表面に濡れ広がった濃溶液Ｓａに蒸発器冷媒蒸気Ｖｅが吸収されるようになるため、濃溶液Ｓａと蒸発器冷媒蒸気Ｖｅとの接触面積を大きくできると共に、発生した吸収熱が加熱管１１を流れる被加熱媒体Ｗに速やかに伝わり、吸収能力の回復を早めることができる。貯留部１３には、貯留された希溶液Ｓｗの液位を検出する吸収器液位検出器１４が配設されている。
【００３１】
蒸発器２０は、熱源媒体としての熱源温水ｈの流路を構成する熱源管２１と、冷媒液Ｖｆを散布する冷媒液散布ノズル２２を内部に有している。冷媒液散布ノズル２２は、散布した冷媒液Ｖｆが熱源管２１に降りかかるように、熱源管２１の上方に配設されている。冷媒液散布ノズル２２は、凝縮器４０内の冷媒液Ｖｆを蒸発器２０に導く冷媒液管４５と接続されている。蒸発器２０は、冷媒液散布ノズル２２から冷媒液Ｖｆが散布され、散布された冷媒液Ｖｆが熱源管２１内を流れる熱源温水ｈの熱で蒸発して蒸発器冷媒蒸気Ｖｅが発生するように構成されている。蒸発器２０の下部には、散布された冷媒液Ｖｆのうち蒸発しなかった冷媒液Ｖｆが貯留される貯留部２３が形成されている。熱源管２１は、貯留部２３よりも上方に配設されている。貯留部２３には、貯留された冷媒液Ｖｆの液位を検出する蒸発器液位検出器２４が配設されている。蒸発器液位検出器２４は、冷媒液管４５に配設された二方弁４５ｖと信号ケーブルで接続されており、検出した冷媒液Ｖｆの液位に応じて蒸発器２０に導入する冷媒液Ｖｆの流量を調節することができるように構成されている。貯留部２３には、貯留されている冷媒液Ｖｆを凝縮器４０に戻す冷媒液管２５が接続されている。冷媒液管２５には、冷媒熱交換器４８が配設されている。
【００３２】
吸収器１０と蒸発器２０とは、相互に連通するように１つの缶胴内に形成されている。吸収器１０と蒸発器２０とが連通することにより、蒸発器２０で発生した蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収器１０に供給することができるように構成されている。吸収器１０と蒸発器２０とは、典型的には、濃溶液散布ノズル１２より上方及び冷媒液散布ノズル２２より上方で連通している。
【００３３】
再生器３０は、希溶液Ｓｗを加熱する熱源媒体としての熱源温水ｈを内部に流す熱源管３１と、希溶液Ｓｗを散布する希溶液散布ノズル３２とを有している。再生器３０は、散布された希溶液Ｓｗから冷媒Ｖが蒸発して濃度が上昇した濃溶液Ｓａが下部に貯留されるように構成されている。再生器３０では、希溶液Ｓｗが熱源温水ｈに加熱されることにより、濃溶液Ｓａと再生器冷媒蒸気Ｖｇとが生成されるように構成されている。再生器３０の濃溶液Ｓａが貯留される部分と吸収器１０の濃溶液散布ノズル１２とは、濃溶液Ｓａを流す濃溶液管３５で接続されている。濃溶液管３５には、再生器３０の濃溶液Ｓａを吸収器１０に圧送する溶液ポンプ３６が配設されている。溶液ポンプ３６は、吸収器液位検出器１４と信号ケーブルで接続されたインバータ３６ｖを有しており、吸収器液位検出器１４が検出する液位に応じて回転速度が調節されて吸収器１０に圧送する濃溶液Ｓａの流量を調節することができるように構成されている。希溶液散布ノズル３２と吸収器１０の貯留部１３とは希溶液Ｓｗを流す希溶液管１６で接続されている。濃溶液管３５及び希溶液管１６には、濃溶液Ｓａと希溶液Ｓｗとの間で熱交換を行わせる溶液熱交換器３８が配設されている。
【００３４】
凝縮器４０は、冷却媒体流路を形成する冷却水管４１を有している。冷却水管４１には、冷却媒体としての冷却水ｃが流れる。凝縮器４０は、再生器３０で発生した再生器冷媒蒸気Ｖｇを導入し、これを冷却水ｃで冷却して凝縮させるように構成されている。冷却水管４１は、再生器冷媒蒸気Ｖｇを直接冷却することができるように、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮した冷媒液Ｖｆに浸らないように配設されている。凝縮器４０には凝縮した冷媒液Ｖｆを蒸発器２０に送る冷媒液管４５が接続されている。冷媒液管４５には、冷媒液Ｖｆを蒸発器２０に圧送するための冷媒ポンプ４６と、蒸発器２０から凝縮器４０に向かう冷媒液Ｖｆと凝縮器４０から蒸発器２０に向かう冷媒液Ｖｆとで熱交換を行わせる冷媒熱交換器４８と、蒸発器２０への冷媒液Ｖｆの供給を調節する二方弁４５ｖとが、冷媒液Ｖｆの流れる方向にこの順で配設されている。
【００３５】
再生器３０と凝縮器４０とは、相互に連通するように１つの缶胴内に形成されている。再生器３０と凝縮器４０とが連通することにより、再生器３０で発生した再生器冷媒蒸気Ｖｇを凝縮器４０に供給することができるように構成されている。再生器３０と凝縮器４０とは、典型的には、希溶液散布ノズル３２より上方で連通している。吸収器１０と再生器３０とは、連通管１５を介して連通可能に構成されている。連通管１５は、吸収器１０の気相部と再生器３０の気相部とを連通している。連通管１５には、連通を遮断する連通遮断弁１５ｖが配設されている。
【００３６】
エジェクタ６１は、駆動源としての吸収溶液Ｓを減圧して加速させるノズル（不図示）と、吸引物としての不凝縮ガスＮｇを導入する導入口６１ａとを有している。エジェクタ６１の導入口６１ａには、凝縮器抽気管６４が接続されている。凝縮器抽気管６４には、流体の流れを遮断する抽気逆流防止弁としての凝縮器抽気遮断弁６４ｖが配設されている。凝縮器抽気遮断弁６４ｖには、典型的には電動弁や電磁弁が用いられるが、手動の弁や、エジェクタ６１側から凝縮器４０側への流体の流れを遮断する逆止弁（チェッキ弁）が用いられてもよい。エジェクタ６１のノズルの吸い込み側には、溶液ポンプ３６と溶液熱交換器３８との間で濃溶液管３５から分岐した駆動溶液供給管６５が接続されている。エジェクタ６１のノズルの吐出側には、駆動源の吸収溶液Ｓと吸引物の不凝縮ガスＮｇとの混合流体を抽気タンク６２へと導く抽気溶液流路を構成する気液混合管６６が接続されている。つまり、抽気溶液流路は、再生器３０から駆動溶液供給管６５の接続部までの濃溶液管３５と、駆動溶液供給管６５と、気液混合管６６とで構成されている。また、溶液ポンプ３６は、再生器３０の濃溶液Ｓａを吸収器１０に圧送するポンプであると共に、再生器３０の溶液Ｓを抽気タンク６２に圧送する抽気溶液ポンプを兼ねている。抽気溶液ポンプとして機能する溶液ポンプ３６は、再生器３０内の吸収溶液Ｓを大気圧以上に昇圧できるヘッドを持つように構成されている。
【００３７】
抽気タンク６２は、駆動源の吸収溶液Ｓと、吸引物の不凝縮ガスＮｇと、不凝縮ガスＮｇに同伴して吸引される冷媒Ｖの蒸気（再生器冷媒蒸気Ｖｇ）との混合流体を導入し、捕集した不凝縮ガスＮｇを溜めておくことができるタンクである。抽気タンク６２は、天板に気体溜まり６２ｃが形成された抽気タンク本体６２ｂと、気体溜まり６２ｃに形成された開口に接続された短管６２ｐと、短管６２ｐに接続された導出弁６２ｖとを有している。導出弁６２ｖの短管６２ｐが接続されたのとは反対側が導出口６２ｈとなっており、導出弁６２ｖを閉じることで導出口６２ｈを遮断することができるように構成されている。気体溜まり６２ｃにはフロート６２ｆが設けられており、抽気タンク本体６２ｂ内の吸収溶液Ｓの液位の上昇と共にフロート６２ｆが上昇することにより、短管６２ｐが接続された開口を閉塞するように構成されている。抽気タンク本体６２ｂの底部には、気液混合管６６が接続されている。気液混合管６６は、液トラップを形成するように、下に凸のＵ字状に配設されている。抽気タンク本体６２ｂの底部にはまた、抽気タンク６２内の吸収溶液Ｓを再生器３０に戻す戻り溶液管６７が接続されている。戻り溶液管６７には、吸収溶液Ｓの流れを遮断する戻り溶液遮断弁６７ｖが配設されている。戻り溶液管６７もまた、液トラップを形成するように、抽気タンク６２の底部及び再生器３０の底部よりも下方へ一旦下がるように配設されている。
【００３８】
補助タンク６３は、抽気タンク６２内の吸収溶液Ｓが万一導出口６２ｈから漏出した場合でも吸収ヒートポンプ１外に排出されることを防ぐために設けられたタンクである。抽気タンク６２では、吸収溶液Ｓの液位が上昇して気体溜まり６２ｃに形成された開口から導出される前に、フロート６２ｆが開口を塞ぐために原則として吸収溶液Ｓが開口から導出されることはないが、フロート６２ｆと開口との間に異物が挟まった場合のようにフロート６２ｆが開口を閉塞できない場合は吸収溶液Ｓが開口から導出されうる。補助タンク６３は、このように例外的に抽気タンク６２から導出された吸収溶液Ｓを受け入れる。補助タンク６３は、不凝縮ガスＮｇ及び例外的に抽気タンク６２から導出された吸収溶液Ｓを受け入れる補助タンク本体６３ｂと、補助タンク本体６３ｂの底板を貫通して補助タンク本体６３ｂ内を上方に伸びる導入管６３ｒと、補助タンク本体６３ｂの天板に接続された短管６３ｐと、短管６３ｐに接続された排出弁６３ｖとを有している。排出弁６３ｖの短管６３ｐが接続されたのとは反対側が排出口６３ｈとなっており、排出弁６３ｖを閉じることで排出口６３ｈを遮断することができるように構成されている。補助タンク本体６３ｂの外側に位置する導入管６３ｒの先端は、抽気タンク６２の導出口６２ｈに接続されている。補助タンク本体６３ｂ内には、濃溶液Ｓａの液位を検出する液位検出器としての液位センサ６３ｓが設けられている。液位センサ６３ｓは、補助タンク本体６３ｂの底部と補助タンク本体６３ｂ内の導入管６３ｒ端部との間（典型的には中間）の液位（所定の液位）を検出するように設けられている。また、補助タンク６３の底部には、補助タンク６３内に貯留された溶液Ｓを抽気タンク６２に戻すレタンパイプ６９が接続されている。レタンパイプ６９には、流路を遮断する開閉弁６９ｖが配設されている。
【００３９】
気液分離器８０は、吸収器１０の加熱管１１を流れて加熱された被加熱媒体Ｗを導入し、被加熱媒体蒸気Ｗｖと被加熱媒体液Ｗｑとを分離する機器である。気液分離器８０には、内部に貯留する被加熱媒体液Ｗｑの液位を検出する気液分離器液位検出器８１が設けられている。気液分離器８０の下部と吸収器１０の加熱管１１の一端とは、被加熱媒体液Ｗｑを加熱管１１に導く被加熱媒体液管８２で接続されている。被加熱媒体液管８２には、被加熱媒体液Ｗｑを加熱管１１に向けて圧送する被加熱媒体ポンプ８３が配設されている。内部が気相部となると気液分離器８０の側面と加熱管１１の他端とは、加熱された被加熱媒体Ｗを気液分離器８０に導く加熱後被加熱媒体管８４で接続されている。
【００４０】
また、気液分離器８０には、蒸気として系外に供給された分の被加熱媒体Ｗを補うための補給水Ｗｓを系外から導入する補給水管８５が接続されている。補給水管８５には、気液分離器８０に向けて補給水Ｗｓを圧送する補給水ポンプ８６と、逆止弁８５ｃと、補給水Ｗｓを温水で予熱する補給水熱交換器８７Ｂと、希溶液Ｓｗと熱交換させて補給水Ｗｓをさらに加熱する補給水熱交換器８７Ａとが、補給水Ｗｓの流れ方向に向かってこの順に配設されている。補給水ポンプ８６は、気液分離器液位検出器８１と信号ケーブルで接続されており、気液分離器８０内の被加熱媒体液Ｗｑの液位に応じて発停が制御されるように構成されている。補給水熱交換器８７Ａは、補給水Ｗｓと希溶液Ｓｗとを熱交換させるように、補給水管８５及び溶液熱交換器３８よりも上流側の希溶液管１６に配設されている。また、気液分離器８０には、被加熱媒体蒸気Ｗｖを系外に供給する被加熱媒体蒸気供給管８９が上部（典型的には頂部）に接続されている。
【００４１】
気液分離器８０は、加熱管１１内で被加熱媒体液Ｗｑの一部が蒸発して被加熱媒体液Ｗｑと被加熱媒体蒸気Ｗｖとが混合した混合被加熱媒体Ｗｍを導入してもよく、被加熱媒体液Ｗｑのまま気液分離器８０に導いて減圧し一部を気化させて混合被加熱媒体Ｗｍとしたものを気液分離させるようにしてもよい。被加熱媒体液Ｗｑを減圧気化するには、オリフィス等の絞り手段を用いることができる。加熱管１１内で被加熱媒体液Ｗｑの一部を蒸発させるか否かは、典型的には、被加熱媒体ポンプ８３及び／又は補給水ポンプ８６の吐出圧力を調節することにより、加熱管１１内の圧力を被加熱媒体液Ｗｑの温度に相当する飽和圧力よりも高くするか否かによって調節することができる。
【００４２】
制御装置９９は、吸収ヒートポンプ１の運転を制御する機器である。制御装置９９は、冷媒ポンプ４６及び被加熱媒体ポンプ８３とそれぞれ信号ケーブルで接続されており、これらの発停や回転速度の調節を行うことができるように構成されている。これまでの説明では吸収器液位検出器１４の出力を直接入力して制御されることとした溶液ポンプ３６、及び気液分離器液位検出器８１の出力を直接入力して制御されることとした補給水ポンプ８６も、制御装置９９を介して（検出器の出力信号を一旦制御装置９９に入力して）制御されることとしてもよい。また、制御装置９９は、連通遮断弁１５ｖ、導出弁６２ｖ、排出弁６３ｖ、凝縮器抽気遮断弁６４ｖ、戻り溶液遮断弁６７ｖにそれぞれ信号を送信して弁の開閉動作をさせることができるように構成されている。これまでの説明では蒸発器液位検出器２４の出力を直接入力して制御されることとした二方弁４５ｖも、制御装置９９を介して（検出器の出力信号を一旦制御装置９９に入力して）制御されることとしてもよい。また、制御装置９９は、液位センサ６３ｓと信号ケーブルで接続されており、液位センサ６３ｓから液位信号を受信することができるように構成されている。
【００４３】
引き続き図１を参照して、吸収ヒートポンプ１の作用を説明する。まず、冷媒側のサイクルを説明する。凝縮器４０では、再生器３０で蒸発した再生器冷媒蒸気Ｖｇを受け入れて、冷却水管４１を流れる冷却水ｃで冷却して凝縮し、冷媒液Ｖｆとする。凝縮した冷媒液Ｖｆは、冷媒ポンプ４６で蒸発器２０の冷媒液散布ノズル２２に送られる。このとき、貯留部２３内の冷媒液Ｖｆが所定の液位になるように、蒸発器液位検出器２４の検出液位に応じて二方弁４５ｖが制御される。冷媒液散布ノズル２２に送られた冷媒液Ｖｆは、熱源管２１に向けて散布され、熱源管２１内を流れる熱源温水ｈによって加熱され、蒸発して蒸発器冷媒蒸気Ｖｅとなる。蒸発器２０で発生した蒸発器冷媒蒸気Ｖｅは、蒸発器２０と連通する吸収器１０へと移動する。
【００４４】
次に吸収ヒートポンプ１の溶液側のサイクルを説明する。吸収器１０では、濃溶液Ｓａが濃溶液散布ノズル１２から散布され、この散布された濃溶液Ｓａが蒸発器２０から移動してきた蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する。蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収した濃溶液Ｓａは、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなる。吸収器１０では、濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に吸収熱が発生する。この吸収熱により、加熱管１１を流れる被加熱媒体液Ｗｑが加熱される。ここで、被加熱媒体蒸気Ｗｖを取り出すための気液分離器８０まわりの作用について説明する。
【００４５】
気液分離器８０には、系外から補給水Ｗｓが補給水管８５を介して導入される。補給水Ｗｓは、補給水ポンプ８６により補給水管８５を圧送され、まず補給水熱交換器８７Ｂで温度が上昇した後に、補給水熱交換器８７Ａで希溶液Ｓｗと熱交換してさらに温度が上昇して、気液分離器８０に導入される。気液分離器８０に導入された補給水Ｗｓは、被加熱媒体液Ｗｑとして気液分離器８０の下部に貯留される。気液分離器８０の下部に貯留される被加熱媒体液Ｗｑが所定の液位になるように、補給水ポンプ８６が制御される。気液分離器８０の下部に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑは、被加熱媒体ポンプ８３で吸収器１０の加熱管１１に送られる。加熱管１１に送られた被加熱媒体液Ｗｑは、吸収器１０における上述の吸収熱により加熱される。加熱管１１で加熱された被加熱媒体液Ｗｑは、一部が蒸発して被加熱媒体蒸気Ｗｖとなった混合被加熱媒体Ｗｍとして、あるいは温度が上昇した被加熱媒体液Ｗｑとして、気液分離器８０に向けて加熱後被加熱媒体管８４を流れる。加熱後被加熱媒体管８４を、温度が上昇した被加熱媒体液Ｗｑが流れる場合、被加熱媒体液Ｗｑは、気液分離器８０に導入される際に減圧され、一部が蒸発して被加熱媒体蒸気Ｗｖとなった混合被加熱媒体Ｗｍとして気液分離器８０に導入される。気液分離器８０に導入された混合被加熱媒体Ｗｍは、被加熱媒体液Ｗｑと被加熱媒体蒸気Ｗｖとが分離される。分離された被加熱媒体液Ｗｑは、気液分離器８０の下部に貯留され、再び吸収器１０の加熱管１１に送られる。他方、分離された被加熱媒体蒸気Ｗｖは、被加熱媒体蒸気供給管８９に導出され、蒸気利用場所に供給される。
【００４６】
再び吸収ヒートポンプ１の溶液側のサイクルの説明に戻る。吸収器１０で蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収した濃溶液Ｓａは、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなり、貯留部１３に貯留される。貯留部１３内の希溶液Ｓｗは、重力及び内圧の差により再生器３０に向かって希溶液管１６を流れ、補給水熱交換器８７Ａで補給水Ｗｓと熱交換して温度が低下した後に、溶液熱交換器３８で濃溶液Ｓａと熱交換してさらに温度が低下して、再生器３０に至る。再生器３０に送られた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル３２から散布される。希溶液散布ノズル３２から散布された希溶液Ｓｗは、熱源管３１を流れる熱源温水ｈ（本実施の形態では約８０℃前後）によって加熱され、散布された希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して濃溶液Ｓａとなり、再生器３０の下部に貯留される。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒Ｖは再生器冷媒蒸気Ｖｇとして凝縮器４０へと移動する。再生器３０の下部に貯留された濃溶液Ｓａは、溶液ポンプ３６により、濃溶液管３５を介して吸収器１０の濃溶液散布ノズル１２に圧送される。このとき、吸収器１０の貯留部１３に貯留された希溶液Ｓｗが所定の液位になるように、吸収器液位検出器１４の検出液位に応じてインバータ３６ｖにより溶液ポンプ３６の回転速度（ひいては吐出流量）が調節される。濃溶液管３５を流れる濃溶液Ｓａは、溶液熱交換器３８で希溶液Ｓｗと熱交換して温度が上昇してから吸収器１０に流入し、濃溶液散布ノズル１２から散布される。以降、同様のサイクルを繰り返す。
【００４７】
上記のような吸収溶液Ｓ及び冷媒Ｖのサイクルを行う吸収ヒートポンプ１は、吸収ヒートポンプサイクルを行う主要構成機器である吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、及び凝縮器４０の内部が大気圧以下であるため大気が侵入する場合がある。大気はその中でも低圧となる再生器３０及び凝縮器４０に侵入しやすい。また、再生器３０で発生した再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮器４０に移動することから、全体のガスの流れは再生器３０から凝縮器４０に向かっているので、再生器３０に侵入した大気は凝縮器４０に収集される傾向にある。この大気が不凝縮ガスＮｇとして吸収ヒートポンプ１内に滞留すると能力が低下するため、吸収ヒートポンプ１は、以下に説明するように内部の不凝縮ガスＮｇを抽気することとしている。
【００４８】
まず、凝縮器４０内の不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に収集する収集工程について説明する。収集工程の際は、導出弁６２ｖが閉となっており、凝縮器抽気遮断弁６４ｖ及び戻り溶液遮断弁６７ｖが開となっている。溶液ポンプ３６の作動により、再生器３０内の濃溶液Ｓａは、濃溶液管３５を流れて吸収器１０に圧送されると共に、一部が分流して駆動溶液供給管６５に流入する（以下、駆動溶液供給管６５に流入した濃溶液Ｓａの濃度を不問とするため単に「溶液Ｓ」という。）。駆動溶液供給管６５に流入した溶液Ｓは、溶液ポンプ３６の圧力により、エジェクタ６１を通過し、気液混合管６６を流れて抽気タンク６２に流入する。溶液Ｓがエジェクタ６１を通過することで、導入口６１ａに接続された凝縮器抽気管６４を介して凝縮器４０内の不凝縮ガスＮｇがエジェクタ６１に吸引される。このとき、凝縮器４０内の再生器冷媒蒸気Ｖｇも不凝縮ガスＮｇと共にエジェクタ６１に吸引されてしまう（以下、エジェクタ６１に吸引された再生器冷媒蒸気Ｖｇを単に「冷媒Ｖ」という。）。エジェクタ６１に吸引された不凝縮ガスＮｇ及び冷媒Ｖの蒸気は、溶液Ｓと混合した状態で抽気タンク６２に流入する。
【００４９】
抽気タンク６２に流入した溶液Ｓ、不凝縮ガスＮｇ、及び冷媒Ｖの蒸気は、抽気タンク６２内で気液分離される。つまり、溶液Ｓと不凝縮ガスＮｇとは液体と気体とに分離される。冷媒Ｖの蒸気は、一部は気液混合管６６内を移動する際に溶液Ｓに吸収され、残りは冷媒Ｖの蒸気のまま不凝縮ガスＮｇと混合した状態にある。抽気タンク６２内で分離された溶液Ｓは、戻り溶液管６７を流れて再生器３０に戻される。他方、抽気タンク６２内で分離された不凝縮ガスＮｇと冷媒Ｖの蒸気の混合気体は、導出弁６２ｖが閉じられており、気液混合管６６及び戻り溶液管６７が液シール構造になっているため、抽気タンク６２内に滞留する。このようにして、不凝縮ガスＮｇは、冷媒Ｖの蒸気と共に、抽気タンク６２内に収集される。なお、吸収ヒートポンプ１の停止中で、溶液Ｓの流れが停止している状態でも、気液混合管６６及び戻り溶液管６７が液シール構造になっているため、不凝縮ガスＮｇは抽気タンク６２内に保持される。
【００５０】
なお、吸収ヒートポンプ１は、缶胴を構成する鋼材が吸収溶液と反応して水素ガスが発生する。水素ガスは吸収ヒートポンプサイクル内で比較的高温となる吸収器１０で多く発生する。水素ガスも、吸収ヒートポンプサイクル内及び大気圧下で凝縮しない不凝縮ガスＮｇである。水素ガスも不凝縮ガスＮｇであるから、吸収ヒートポンプ１内に滞留すると能力が低下する。したがって、制御装置９９は、連通管１５に設けられた連通遮断弁１５ｖを断続的に開閉させる。連通遮断弁１５ｖが開いたときに連通する吸収器１０及び再生器３０は、再生器３０の方が低圧なため、連通遮断弁１５ｖが開いたときに吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇが再生器３０に移動する。吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇを再生器３０に移動させているので、溶液Ｓが不凝縮ガスＮｇに同伴しても、冷媒Ｖの系統（蒸発器２０及び凝縮器４０）の内部を溶液Ｓで汚すことがない。再生器３０に移動した水素ガスも、再生器３０に侵入した大気と同様に凝縮器４０に移動し、不凝縮ガスＮｇとしてエジェクタ６１に吸引される。このように、抽気タンク６２に収集された不凝縮ガスＮｇには、大気の他に水素ガスも含まれうる。
【００５１】
次に抽気タンク６２に収集された不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２の外に排出する排出工程について説明する。排出工程に移行したら、まず、制御装置９９は、凝縮器抽気遮断弁６４ｖ及び戻り溶液遮断弁６７ｖを閉にする。このとき、導出弁６２ｖは閉じたままである。溶液ポンプ３６も作動している。すると、凝縮器４０内の不凝縮ガスＮｇ及び冷媒Ｖの蒸気はエジェクタ６１に吸引されないが、溶液Ｓは溶液ポンプ３６により抽気タンク６２に圧送される。これにより、抽気タンク６２内の溶液Ｓの液位が上昇していき、抽気タンク６２内の気体（不凝縮ガスＮｇと冷媒Ｖの蒸気との混合気体）は圧縮される。抽気タンク６２内の冷媒Ｖの蒸気は、その分圧が高くなると凝縮して抽気タンク６２内の溶液Ｓと混合される（冷媒Ｖの蒸気が溶液Ｓに吸収される）。抽気タンク６２内の溶液Ｓの液位が上昇するほど、冷媒Ｖの蒸気の分圧は高くなり、冷媒Ｖは凝縮する。そして、ついには、抽気タンク６２内の気体のほとんどが不凝縮ガスＮｇとなる。このときの不凝縮ガスＮｇの圧力は大気圧以上となっている。このように、凝縮器抽気遮断弁６４ｖ及び戻り溶液遮断弁６７ｖを閉じてから、抽気タンク６２内の冷媒Ｖの蒸気が機外に排出されても吸収ヒートポンプサイクルに影響を与えない程度の量になるまでの時間を所定の時間と規定して、所定の時間が経過したら制御装置９９は導出弁６２ｖを開にする。このとき補助タンク６３の排出弁６３ｖは閉じられている。なお、機外に排出されても吸収ヒートポンプサイクルに影響を与えない程度の冷媒Ｖの蒸気の量は、例えば、当該吸収ヒートポンプサイクルと同じ露点温度の吸収冷凍サイクルをもつ吸収冷凍機の吸収器から不凝縮ガスを抽気した際に同伴される冷媒の蒸気の量と同程度の量である。
【００５２】
導出弁６２ｖが開になると、不凝縮ガスＮｇが補助タンク６３に移動する。この不凝縮ガスＮｇの移動に伴って補助タンク６３の内圧は上昇するので、移動量は抽気タンク６２の内圧に依存する。このとき、抽気タンク６２内の溶液Ｓの液位が上昇するが、溶液Ｓの液面の上昇と共に上昇するフロート６２ｆが短管６２ｐと連通する開口を塞ぐので、溶液Ｓが補助タンク６３に流入することを防ぐことができる。フロート６２ｆが短管６２ｐと連通する開口を塞いだ場合は、抽気タンク６２からの不凝縮ガスＮｇの導出も完了する。典型的には、上昇したフロート６２ｆがスイッチ（不図示）を投入して、あるいは電極棒を利用した液面スイッチのような他の液面スイッチ（不図示）が作動して、制御装置９９に信号を送信する構成としておくと、抽気タンク６２からの不凝縮ガスＮｇの導出の完了を検出することができるので好ましい。あるいは、例えば制御装置９９が導出弁６２ｖを開にしてからの時間を計測し、あらかじめ測定しておいた不凝縮ガスＮｇの導出が完了するまでの時間に基づいて不凝縮ガスＮｇの導出の完了を検出してもよい。不凝縮ガスＮｇの導出が完了したら、制御装置９９は、導出弁６２ｖを閉じ、戻り溶液遮断弁６７ｖを開放し、さらに凝縮器抽気遮断弁６４ｖを開けて、収集工程を再開する。これと同時に制御装置９９は、排出弁６３ｖを開放して補助タンク６３内の不凝縮ガスＮｇを機外に排出する。なお、排出弁６３ｖに代えて、補助タンク６３の内側から外側に向かって流体を流すが逆向きの流れを阻止する逆止弁（チェッキ弁）を用いてもよい。チェッキ弁を用いると、補助タンク６３の内圧が大気圧以上になれば不凝縮ガスＮｇが排出され、補助タンク６３の内圧はほぼ大気圧一定となり、抽気タンク６２からの不凝縮ガスＮｇの排出量を多くすることができる。また、抽気タンク６２又は補助タンク６３の内圧を圧力センサ（不図示）で検出し、圧力センサ（不図示）が大気圧を超える圧力を検出しているときに排出弁６３ｖを開放するようにしてもよい。
【００５３】
なお、排出工程において、短管６２ｐと連通する開口とフロート６２ｆとの間に異物が挟まる等により、開口がフロート６２ｆで閉塞されない場合は、抽気タンク６２内の溶液Ｓが抽気タンク６２から排出される場合がある。しかし、抽気タンク６２から排出された溶液Ｓは補助タンク６３に貯留されるので、溶液Ｓが機外に搬出されることを防ぐことができる。補助タンク６３内に溶液Ｓが貯留され、上昇した補助タンク６３内の溶液Ｓが所定の液位になると、液位センサ６３ｓが溶液Ｓを検出して制御装置９９に信号を送信する。液位センサ６３ｓから信号を受信した制御装置９９は、警報を発報すると共に、戻り溶液遮断弁６７ｖを開放する。すると、抽気タンク６２内の溶液Ｓは再生器３０に向かって流れ、抽気タンク６２内の溶液Ｓの液面の上昇が止まる。このとき、制御装置９９は、吸収ヒートポンプ１を停止するための希釈運転に移行するようにしてもよい。あるいは、戻り溶液遮断弁６７ｖを開放すると共に凝縮器抽気遮断弁６４ｖも開放して、不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に収集する収集工程に移行するようにしてもよい。収集工程に移行した後で排出工程を数回試みて、開口がフロート６２ｆで閉塞されない状態が改善されているか確認するようにしてもよい。改善されていれば、上述したように収集工程と排出工程とを適宜繰り返せばよい。改善されていない場合は、漏洩部の補修が終了するまで排出工程の動作を制限することが好ましい。なお、補助タンク６３に貯留された溶液Ｓは、開閉弁６９ｖが開けられたときにレタンパイプ６９を介して抽気タンク６２に戻される。なお、レタンパイプ６９及び開閉弁６９ｖを省略すると共に、導入管６３ｒを補助タンク６３内に突出させずに導入管６３ｒの端部が補助タンク６３の底板と同一面上になるようにし、導入管６３ｒ、導出弁６２ｖ、及び短管６２ｐを介して補助タンク６３に貯留された溶液Ｓを抽気タンク６２に戻すようにしてもよい。
【００５４】
引き続き図２を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る吸収ヒートポンプ２について説明する。吸収ヒートポンプ２の、吸収ヒートポンプ１（図１参照）との異なる点は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）で設けられていた連通管１５（図１参照）に代えて、吸収器１０の内部と抽気タンク６２内とを直接連通する第２の抽気流路としての吸収器抽気管６８が設けられている点である。このように構成すると、吸収器１０で発生した不凝縮ガスＮｇ（典型的には水素ガス）を、再生器３０及び凝縮器４０を介さずに抽気タンク６２内に導くことができる。吸収器抽気管６８には、不凝縮ガスＮｇの流通を遮断する抽気遮断弁としての吸収器抽気遮断弁６８ｖが配設されている。吸収器抽気遮断弁６８ｖは、制御装置９９と信号ケーブルで接続されており、制御装置９９からの制御信号により開閉動作が制御されるように構成されている。また、吸収ヒートポンプ２では、冷媒熱交換器４８よりも上流側の冷媒液管４５と駆動溶液供給管６５とに、冷媒液Ｖｆと溶液Ｓとの間で熱交換を行わせる駆動溶液熱交換器４９が挿入配置されている点も、吸収ヒートポンプ１（図１参照）とは異なっている。なお、駆動溶液熱交換器４９は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）に設けられていてもよい。逆に、吸収ヒートポンプ２は、駆動溶液熱交換器４９を備えなくてもよい。上記以外の吸収ヒートポンプ２の構成は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）の構成と同様である。
【００５５】
上記のように構成された吸収ヒートポンプ２では、駆動溶液供給管６５を流れる溶液Ｓが、駆動溶液熱交換器４９で冷媒液Ｖｆと熱交換をして温度が低下した後にエジェクタ６１に導入される。エジェクタ６１に導入される溶液Ｓの温度を低下させることで、抽気タンク６２内における不凝縮ガスＮｇに同伴して導入された冷媒Ｖの蒸気を吸収する能力を高めることができる。また、吸収ヒートポンプ２における吸収器１０からの抽気は、収集工程において、吸収ヒートポンプ１（図１参照）における連通遮断弁１５ｖ（図１参照）の動作と同じ要領で、吸収器抽気遮断弁６８ｖを断続的に開閉させればよい。収集工程においては、吸収器１０の内圧よりも抽気タンク６２の内圧の方が低くなるので、吸収器抽気遮断弁６８ｖを開にすることにより、吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に導くことができる。上記以外の吸収ヒートポンプ２の作用は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）の作用と同様である。
【００５６】
次に図３を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る吸収ヒートポンプ３について説明する。吸収ヒートポンプ３は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）で設けられていた連通遮断弁１５ｖ（図１参照）に代えて三方弁１５ｗを設け、三方弁１５ｗの連通管１５が接続されていないポートに吸収ヒートポンプ２（図２参照）に設けられているのと同様の吸収器抽気管６８が接続されている。これにより、吸収ヒートポンプ３では、吸収器１０の不凝縮ガスＮｇを、再生器３０又は抽気タンク６２に選択的に導くことができるように構成されている。三方弁１５ｗは、制御装置９９と信号ケーブルで接続されており、制御装置９９からの制御信号により流路が切り替えられるように構成されている。吸収ヒートポンプ３は、吸収ヒートポンプ２（図２参照）と同様に、駆動溶液熱交換器４９が設けられているが、駆動溶液熱交換器４９が設けられていなくてもよい。上記以外の吸収ヒートポンプ３の構成は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）の構成と同様である。
【００５７】
上記のように構成された吸収ヒートポンプ３では、収集工程において、三方弁１５ｗの流路を切り替えることにより、吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇを再生器３０に導入するのか、抽気タンク６２に直接導入するのかを選択することができる。不凝縮ガスＮｇを再生器３０に導入した場合は、不凝縮ガスＮｇが凝縮器４０に移動した後にエジェクタ６１で吸引されるので、機内に残存する不凝縮ガスＮｇの量を低減することができる。他方、不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に直接導入した場合は、不凝縮ガスＮｇが凝縮器４０を通過することに起因する凝縮器４０の伝熱性能の低下を抑制することができる。三方弁１５ｗの流路の切換は、凝縮器４０に導入される冷却水ｃの温度に応じて決定してもよい。この場合、凝縮器４０の冷却水管４１に導入される冷却水ｃの温度を検出する冷却水温度センサ４３を設け、冷却水温度センサ４３で検出された温度が所定の温度未満のときは不凝縮ガスＮｇを再生器３０に導入し、所定の温度以上のときは不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に直接導入するように、三方弁１５ｗを切り替えることとしてもよい。このような制御により、冷却水ｃの温度が低いときは凝縮の温度差が大きくなるために凝縮器４０の能力に余裕ができるので、凝縮器４０における伝熱性能の低下を抑制することよりも、不凝縮ガスＮｇの抽気能力を高めることを優先させている。他方、冷却水ｃの温度が高いときは、冷却水ｃの温度が低いときに比べて凝縮器４０の能力に余裕がなくなるので、凝縮器４０における伝熱性能の低下を抑制することを優先させている。
【００５８】
次に図４を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る吸収ヒートポンプ４について説明する。吸収ヒートポンプ４の、吸収ヒートポンプ１（図１参照）との異なる点は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）で設けられていたエジェクタ６１（図１参照）及び気液混合管６６を構成から除外し、吸収ヒートポンプ２（図２参照）で設けたのと同様の駆動溶液熱交換器４９を冷却装置として駆動溶液供給管６５に設けたうえで、駆動溶液供給管６５を抽気タンク６２の底部に接続し（以下、エジェクタ６１（図１参照）に接続されている駆動溶液供給管６５と区別するために参照符号を「６５Ａ」で示す）、凝縮器抽気管６４を抽気タンク６２の上部に接続した（以下、エジェクタ６１（図１参照）に接続されている凝縮器抽気管６４と区別するために参照符号を「６４Ａ」で示す）構成としている。上記以外の吸収ヒートポンプ４の構成は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）の構成と同様である。
【００５９】
上記のように構成された吸収ヒートポンプ４では、収集工程において、駆動溶液供給管６５Ａを流れる溶液Ｓが、駆動溶液熱交換器４９で温度が低下した後に抽気タンク６２内に流入する。温度が低下した溶液Ｓが抽気タンク６２に流入すると、抽気タンク６２内の蒸気圧が低下して内圧が低下するため、この状態で凝縮器抽気遮断弁６４ｖを開くと凝縮器４０内の不凝縮ガスＮｇが抽気タンク６２に移動する。このようにして、凝縮器４０内の不凝縮ガスＮｇを抽気タンク６２に収集することができる。上記以外の収集工程、及び排出工程における作用は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）の作用と同様である。
【００６０】
次に図５を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る吸収ヒートポンプ５について説明する。吸収ヒートポンプ５は、二段昇温型の吸収ヒートポンプとして構成されており、図１〜４に示されている吸収ヒートポンプ１〜４における吸収器１０及び蒸発器２０が、高温側の高温吸収器１０Ｈ及び高温蒸発器２０Ｈと、低温側の低温吸収器１０Ｌ及び低温蒸発器２０Ｌとに分かれている。高温吸収器１０Ｈは低温吸収器１０Ｌよりも内圧が高く、高温蒸発器２０Ｈは低温蒸発器２０Ｌよりも内圧が高い。高温吸収器１０Ｈと高温蒸発器２０Ｈとは、高温蒸発器２０Ｈの冷媒Ｖの蒸気を高温吸収器１０Ｈに移動させることができるように上部で連通している。低温吸収器１０Ｌと低温蒸発器２０Ｌとは、低温蒸発器２０Ｌの冷媒Ｖの蒸気を低温吸収器１０Ｌに移動させることができるように上部で連通している。被加熱媒体液Ｗｑは、高温吸収器１０Ｈで加熱される。熱源温水ｈは、低温蒸発器２０Ｌに導入される。低温吸収器１０Ｌは低温蒸発器２０Ｌから移動してきた冷媒Ｖの蒸気を溶液Ｓが吸収する際の吸収熱で高温蒸発器２０Ｈ内の冷媒液Ｖｆを加熱して高温蒸発器２０Ｈ内に冷媒Ｖの蒸気を発生させ、発生した高温蒸発器２０Ｈ内の冷媒Ｖの蒸気は高温吸収器１０Ｈに移動して高温吸収器１０Ｈ内の溶液Ｓに吸収される際の吸収熱で被加熱媒体液Ｗｑを加熱するように構成されている。
【００６１】
吸収ヒートポンプ５では、不凝縮ガスＮｇである水素ガスが高温吸収器１０Ｈにも低温吸収器１０Ｌにも発生しうる。したがって、高温吸収器１０Ｈ内の不凝縮ガスＮｇを作動圧力が低い低温吸収器１０Ｌに導く連通管１５Ｈが、高温吸収器１０Ｈの気相部と低温吸収器１０Ｌの気相部とに接続されている。また、低温吸収器１０Ｌの気相部には連通管１５Ｌの一端が挿入されており、連通管１５Ｌの他端は三方弁１５ｗに接続されている。三方弁１５ｗ以下は、吸収ヒートポンプ３（図３参照）と同様に、連通管１５が再生器３０に接続され、吸収器抽気管６８が抽気タンク６２に接続されている。この他、抽気を行うための構成（エジェクタ６１や抽気タンク６２等）及び抽気の作用は、吸収ヒートポンプ１〜４と同様である。なお、図示は省略するが、例えば、吸収ヒートポンプ５においてもエジェクタ６１に代えて冷却装置としての駆動溶液熱交換器４９を設けることとしてもよい。
【００６２】
以上で説明した吸収ヒートポンプ１〜５によれば、抽気タンク６２内に収集された不凝縮ガスＮｇを、真空引きではなく、抽気タンク６２内の圧力を高めることで導出させているので、不凝縮ガスＮｇに同伴して抽気タンク６２に収集された冷媒Ｖの蒸気が気体のままで機外に排出されることを低減することができる。仮に不凝縮ガスＮｇを真空引きした場合についての影響を、以下に補足する。例えば、吸収ヒートポンプと類似の構成を有する吸収冷凍機の場合、吸収器から不凝縮ガスを吸引し、その際に同伴される冷媒の蒸気は露点温度で５〜６℃である。他方、昇温型吸収ヒートポンプの場合、凝縮器から不凝縮ガスを吸引し、その際に同伴される冷媒の蒸気は露点温度で３０〜４０℃であり、同伴される冷媒蒸気の蒸気圧が吸収冷凍機よりも高くなっている。このように、冷媒に水（Ｈ２Ｏ）、吸収剤に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などの塩類水溶液を用いる昇温型吸収ヒートポンプでは、冷凍機の場合に比べ蒸気圧が６〜８倍程度高くなっている。したがって、昇温型吸収ヒートポンプにおいては、抽気の際に不凝縮ガスに同伴する冷媒の蒸気の量が多くなるため、抽気タンクから不凝縮ガスを真空引きしようとすると、多量の冷媒の蒸気が機外に排出されてしまう。しかしながら、吸収ヒートポンプ１〜５によれば、上述のように、冷媒の蒸気が機外に排出されることを低減することができる。また、抽気に際して真空引きを行わないため、真空ポンプ等の真空引きに必要な装置が不要となり、吸収ヒートポンプの構成が簡素化されて、信頼性も向上する。
【００６３】
以上の説明では、補助タンク本体６３ｂ内に液位センサ６３ｓが設けられているとしたが、液位センサ６３ｓに代えて漏洩検出器（不図示）を設けてもよい。この場合、補助タンク本体６３ｂから溢れた溶液Ｓを受ける溶液受けを補助タンク本体６３ｂの外周に設け、この溶液受けに漏洩検出器を設けるとよい。
【００６４】
以上の説明では、各弁の動作が制御装置９９によって制御されることとしたが、各弁の操作を手動で行うこととしてもよい。この場合は、弁を自動弁にしなくて済むため構成が簡素化されると共に安価で吸収ヒートポンプを構築でき、信頼性も向上する。
【００６５】
以上の説明では、吸収器１０と再生器３０とが連通管１５で連通された吸収ヒートポンプにおいて、連通管１５に設けられた連通遮断弁１５を断続的に開閉して吸収器１０内の不凝縮ガスＮｇを断続的に抽気することとしたが、連通遮断弁１５ｖに代えてオリフィスを設けて吸収器１０から再生器３０に移動する冷媒Ｖの蒸気の量を制限することとしてもよい。この場合は、自動弁や自動制御に必要な構成が不要ななるため、装置構成が簡素化されて信頼性を向上させることができる。
【００６６】
以上の説明では、抽気タンク６２において、フロート６２ｆが短管６２ｐと連通する開口を塞ぐこととしたが、フロート６２ｆに代えて、抽気タンク６２内の溶液Ｓの液位を検出する液面センサ（不図示）と、この液面センサが所定の液位を検出したときに抽気タンク６２から補助タンク６３に至る流路を遮断する自動弁を設ける構成としてもよい。
【００６７】
以上の説明では、吸収器及び蒸発器が単段（吸収ヒートポンプ１〜４）又は二段（吸収ヒートポンプ５）である例を示したが、三段以上の多段昇温型の吸収ヒートポンプとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの模式的系統図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの模式的系統図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの模式的系統図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの模式的系統図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの模式的系統図である。
【符号の説明】
【００６９】
１〜５  吸収ヒートポンプ
１０  吸収器
１５  連通管
２０  蒸発器
３０  再生器
３５  濃溶液管
３６  溶液ポンプ
４０  凝縮器
４３  冷却水温度検出器
４９  駆動溶液熱交換器
６１  エジェクタ
６２  抽気タンク
６２ｈ  導出口
６３  補助タンク
６３ｈ  排出口
６３ｓ  液位センサ
６４  凝縮器抽気管
６４ｖ  凝縮器遮断弁
６５  駆動溶液供給管
６６  気液混合管
６７  戻り溶液管
６７ｖ  戻り溶液遮断弁
６８  吸収器抽気管
６８ｖ  吸収器抽気遮断弁
Ｎｇ  不凝縮ガス
Ｓ    溶液
Ｓａ  濃溶液
Ｓｗ  希溶液
Ｖ    冷媒
Ｖｅ  蒸発器冷媒蒸気
Ｖｇ  再生器冷媒蒸気
Ｖｆ  冷媒液
Ｗｑ  被加熱媒体液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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