(57)【要約】【課題】省エネルギー化を図ることが可能な二酸化炭素吸収放出装置及び、これを用いたヒートポンプシステムを提供する。【解決手段】  ヒートポンプシステム１０は、圧力Ｐ１・温度Ｔ１の条件下で、アミンを含有する吸収液に、二酸化炭素を接触させて吸収させる吸収部と、Ｐ１より高い圧力Ｐ２・Ｔ１より高い温度Ｔ２の条件下で、富吸収液から二酸化炭素を放出させる放出部と、二酸化炭素と吸収液とを分離する回収部と、を備える吸収回路４０を有する吸収式ヒートポンプ回路３０と、原動機の軸出力を、冷媒を圧縮する圧縮機の動力源として利用する圧縮式ヒートポンプ回路２０と、を備え、再生器により再生された冷媒を、圧縮機の吸込口に供給し、利用側熱交換器において熱交換をした冷媒を吸収回路４０の吸収器に循環させるように構成する。【選択図】図１
2019181401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力Ｐ１・温度Ｔ１の条件下で、アミンを含有する吸収液に、二酸化炭素を接触させて、前記吸収液に二酸化炭素の少なくとも一部を吸収させ、二酸化炭素を吸収した富吸収液を得る吸収部と、
前記吸収部から送られた前記富吸収液を、圧力Ｐ２・温度Ｔ２の条件下で、前記富吸収液から二酸化炭素を放出させる放出部と、
前記放出部で得た二酸化炭素と、二酸化炭素を放出した吸収液とを分離して吸収液を回収する回収部と、
前記回収部において回収された吸収液を、前記吸収部へと送る配管と、を備え、
前記Ｐ１、Ｐ２、Ｔ１、Ｔ２は、下記条件式（１）及び（２）
Ｐ１＜Ｐ２  ・・・（１）
Ｔ１＜Ｔ２  ・・・（２）
を満たすことを特徴とする、二酸化炭素吸収放出装置。
【請求項２】
前記アミンが、置換基として少なくとも１つの水酸基を有する、飽和又は不飽和炭化水素基を有する、請求項１に記載の二酸化炭素吸収放出装置。
【請求項３】
前記アミンが、式１で表される１級アミン、式２若しくは式３で表される２級アミン、又は式４、式５若しくは式６で表される３級アミンである、請求項１又は２に記載の二酸化炭素吸収放出装置。
【化１】
2019181401.tif 000011
【化２】
2019181401.tif 000012
【化３】
2019181401.tif 000013
（ここで式１〜６中、Ｒ１〜Ｒ１４は、それぞれ独立して、置換又は無置換の、飽和又は不飽和炭化水素基であり、主鎖又は側鎖にヘテロ原子を有していても良い。）
【請求項４】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４はエチレン基である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収放出装置。
【請求項５】
前記Ｐ１は、０ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、前記Ｐ２は、５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であり、
前記Ｔ１は、０℃以上５０℃以下であり、前記Ｔ２は、５０℃以上２００℃以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収放出装置。
【請求項６】
前記Ｐ１は、３ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、前記Ｐ２は、６ＭＰａ以上８ＭＰａ以下であり、
前記Ｔ１は、１５℃以上５０℃以下であり、前記Ｔ２は、６０℃以上９０℃以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収放出装置。
【請求項７】
二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムであって、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収放出装置を備える吸収式ヒートポンプ装置と、
冷媒を圧縮する圧縮機を備える圧縮式ヒートポンプ装置と、を備え、
前記吸収式ヒートポンプ装置の前記再生器により再生された冷媒を、前記圧縮式ヒートポンプ装置の前記圧縮機の吸込口に供給し、前記圧縮式ヒートポンプ装置の利用側熱交換器において熱交換した冷媒を、前記吸収式ヒートポンプ装置の前記吸収器に循環させるように構成する、
ことを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項８】
前記圧縮機は、原動機の軸出力を動力源として利用しており、前記原動機の排熱を、前記吸収式ヒートポンプ装置の前記再生器の熱源として利用する、
ことを特徴とする請求項７に記載のヒートポンプシステム。
【請求項９】
外部機器の排熱を、前記吸収式ヒートポンプ装置の前記再生器の熱源として利用する、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素吸収放出装置と、これを用いたヒートポンプシステムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮式ヒートポンプでは、蒸発器、凝縮器、膨張弁、及び圧縮機を備え、圧縮機によって冷媒を圧縮する。また、圧縮機では、低圧段と高圧段との二段階で冷媒を圧縮する構成も知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１４８４５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような圧縮式ヒートポンプシステムでは、圧縮機の低圧段と高圧段とでエネルギーが必要となる。このため、圧縮機で必要とされるエネルギーを低減させ、更にヒートポンプシステムのエネルギー消費効率を向上させることが求められている。
【０００５】
本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、省エネルギー化を図ることが可能な二酸化炭素吸収放出装置及び、これを用いたヒートポンプシステム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】
本発明の第１の観点に係る二酸化炭素吸収放出装置は、
圧力Ｐ１・温度Ｔ１の条件下で、アミンを含有する吸収液に、二酸化炭素を接触させて、前記吸収液に二酸化炭素の少なくとも一部を吸収させ、二酸化炭素を吸収した富吸収液を得る吸収部と、
前記吸収部から送られた前記富吸収液を、圧力Ｐ２・温度Ｔ２の条件下で、前記富吸収液から二酸化炭素を放出させる放出部と、
前記放出部で得た二酸化炭素と、二酸化炭素を放出した吸収液とを分離して吸収液を回収する回収部と、
前記回収部において回収された吸収液を、前記吸収部へと送る配管と、を備え、
前記Ｐ１、Ｐ２、Ｔ１、Ｔ２は、下記条件式（１）及び（２）
Ｐ１＜Ｐ２  ・・・（１）
Ｔ１＜Ｔ２  ・・・（２）
を満たすことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の観点に係るヒートポンプシステムは、
二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムであって、
上記第１の観点に係る二酸化炭素吸収放出装置を備える吸収式ヒートポンプ装置と、
冷媒を圧縮する圧縮機を備える圧縮式ヒートポンプ装置と、を備え、
前記吸収式ヒートポンプ装置の前記再生器により再生された冷媒を、前記圧縮式ヒートポンプ装置の前記圧縮機の吸込口に供給し、前記圧縮式ヒートポンプ装置の利用側熱交換器において熱交換した冷媒を、前記吸収式ヒートポンプ装置の前記吸収器に循環させるように構成する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、省エネルギー化を図ることが可能な二酸化炭素吸収放出装置及び、これを用いたヒートポンプシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るヒートポンプシステムを示す回路図である。
【図２】再生器及び気液分離器を示す模式図である。
【図３】二酸化炭素吸収試験装置（体積膨張率測定）を示す図である。
【図４】二酸化炭素吸収試験装置（ガス吸収量測定）を示す図である。
【図５】（ａ）４０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。（ｂ）８０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。
【図６】（ａ）４０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。（ｂ）８０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。
【図７】（ａ）溶媒を加えた吸収液の４０℃における二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。（ｂ）溶媒を加えた吸収液の８０℃における二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。
【図８】（ａ）４０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。（ｂ）８０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。
【図９】（ａ）４０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。（ｂ）８０℃における吸収液の二酸化炭素吸収特性を示すグラフである。
【図１０】（ａ）溶媒を添加した吸収液における粘度の圧力依存性を示す図であり、（ｂ）吸収液（溶媒の添加なし）における粘度の圧力依存性を示す図である。
【図１１】吸収液（溶媒の添加なし）における粘度の圧力依存性を示す図である。
【図１２】溶媒を添加した吸収液における粘度の圧力依存性を示す図である。
【図１３】ヒートポンプシステムの変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態に係るヒートポンプシステムについて、以下、図面を参照して説明する。なお、本明細書で、圧力は、特に断りの無い限り絶対圧力（ａｂｓ）である。
【００１１】
本実施形態に係るヒートポンプシステム１０の回路図を図１に示す。本実施形態に係るヒートポンプシステム１０は、図１に示すように、圧縮式ヒートポンプ回路（装置）２０と、吸収式ヒートポンプ回路（装置）３０と、を備える。また、本実施形態に係るヒートポンプシステム１０では、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を使用する。また、後述するように、圧縮式ヒートポンプ回路２０においては、エンジン（原動機）２６の軸出力を、冷媒を圧縮する圧縮機２１の動力源として利用する。更に、このエンジン２６の排熱を、吸収式ヒートポンプ回路３０における吸収液を加熱する再生器４２の熱源として利用する。また、ヒートポンプシステム１０では、圧縮式ヒートポンプ回路２０と、吸収式ヒートポンプ回路３０とは、シリーズ配列されており、吸収式ヒートポンプ回路３０は、圧縮式ヒートポンプ回路２０と、圧縮機２１、ガスクーラ２２、膨張弁２３及び利用側熱交換器２４を共有する。
【００１２】
圧縮式ヒートポンプ回路２０は、圧縮機２１と、ガスクーラ２２と、膨張弁２３、利用側熱交換器２４と、放熱器２５と、原動機２６と、を備える。
【００１３】
圧縮機２１の吐出口２１Ｂには吐出側冷媒管５１が接続されている。また、吐出側冷媒管５１により、ガスクーラ２２と、膨張弁２３と、利用側熱交換器２４と、が接続されている。一方、圧縮機２１の吸込口２１Ａには吸込側冷媒管５２が接続されている。吸込側冷媒管５２は、吸収回路４０の気液分離器４３と、放熱器２５とが接続されている。また、冷媒管５３は、利用側熱交換器２４と、吸収式ヒートポンプ回路３０の吸収器４１とを接続する。
【００１４】
圧縮機２１は、吸込側冷媒管５２から流入する冷媒を圧縮する。この圧縮機２１は、エンジン２６の軸に接続されており、圧縮機２１にはエンジン２６の軸出力が伝達される。つまり、圧縮機２１は、動力源としてエンジン２６の軸出力を利用して、冷媒を圧縮するように構成されている。エンジン２６は、例えば都市ガスを燃料としたガスエンジンで構成されるが、これに限定されるものではない。なお、圧縮機２１は必ずしもエンジン２６によって駆動されなくてもよく、他の動力源で駆動されてもよい。
【００１５】
ガスクーラ２２は、圧縮機２１から流入する冷媒の熱を放熱する。ガスクーラ２２は、当該ガスクーラ２２の熱を放熱する放熱装置２２Ａ（例えば、送風機、ファン）を有している。
【００１６】
膨張弁２３は、ガスクーラ２２と利用側熱交換器２４との間に設けられ、冷媒を膨張させることにより冷媒を減圧するものである。
【００１７】
利用側熱交換器２４は、冷媒の冷熱を図示しない熱負荷に供給する熱交換器であり、冷媒の冷熱を放熱する放熱装置２４Ａ（例えば、ファン）を有している。放熱装置２４Ａには、熱負荷に供給する熱の温度を検出する温度センサが設けられてもよい。
【００１８】
放熱器２５は、圧縮機２１と気液分離器４３との間に設けられ、気液分離器４３によって分離された冷媒を空冷等によって冷却するものである。
【００１９】
なお、図１中、放熱装置２４Ａを含めた利用側熱交換器２４及び膨張弁２３はヒートポンプシステム１０の室内機を構成し、その他の構成部品はヒートポンプシステム１０の室外機を構成してもよい。
【００２０】
吸収式ヒートポンプ回路３０は、二酸化炭素吸収放出回路（装置）４０（以下、単に吸収回路と呼ぶ）を備え、その他の吸収式ヒートポンプとして必要とされる構成要素（ガスクーラ２２、膨張弁２３及び利用側熱交換器２４等）を圧縮式ヒートポンプ回路２０と共有する。吸収回路４０の吸収器４１は、配管５３によって利用側熱交換器２４と接続され、気液分離器４３は、放熱器２５を介し、吸込側冷媒管５２によって圧縮機２１の吸込口２１Ａへと接続される。
【００２１】
吸収回路４０は、吸収器４１、再生器４２、気液分離器４３、吸収液熱交換器４４、ポンプ４５、動力回収機４６、及び駆動装置４７を備える。再生器４２と吸収器４１とは、また、濃吸収液管（送り配管）５４及び稀吸収液管（戻り配管）５５によって接続されている。
【００２２】
本実施形態の吸収回路４０では、吸収器４１において二酸化炭素を吸収液へと吸収させる圧力（Ｐ１）及び温度（Ｔ１）の条件を、再生器（放出部）４２において二酸化炭素を吸収液から放出させる圧力（Ｐ２）及び温度（Ｔ２）の条件を、下記の条件式を満たすようにする。
Ｐ１＜Ｐ２  ・・・（１）
Ｔ１＜Ｔ２  ・・・（２）
【００２３】
上記Ｐ１は、０ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、Ｐ２は、Ｐ１より大きく、５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下である。また、Ｐ１は、３ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、Ｐ２は、６ＭＰａ以上８ＭＰａ以下であると好適である。また、上記Ｔ１は、０℃以上５０℃以下であり、Ｔ２は、Ｔ１より大きく、５０℃以上２００℃以下である。Ｔ１は、１５℃以上５０℃以下であり、Ｔ２は、６０℃以上９０℃以下であると好適である。
【００２４】
また、吸収回路４０の吸収液としては、置換基として少なくとも１つの水酸基を有する、飽和又は不飽和炭化水素基を有するアミンを使用する。アミンは、以下の式１で表される１級アミン、式２若しくは式３で表される２級アミン、又は式４、式５若しくは式６で表される３級アミンである。なお、以下の式１〜６中、Ｒ１〜Ｒ１４は、それぞれ独立して、置換又は無置換の、飽和又は不飽和炭化水素基であり、主鎖又は側鎖にヘテロ原子を有していても良い。また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４はエチレン基が好ましい。また、Ｒ３、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ１１は、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基が好ましい。また、Ｒ１１は、置換基としてアルコキシル基を有していることが好ましい。また、Ｒ７、Ｒ８のいずれか一方がメチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基であり、Ｒ７、Ｒ８のいずれか一方が置換基としてアルコキシル基を有していることが好ましい。
【００２５】
【化１】
2019181401.tif 000003
【００２６】
【化２】
2019181401.tif 000004
【００２７】
【化３】
2019181401.tif 000005
【００２８】
具体的には、吸収液として用いられるアミンとしては、例えば、Ｎ−エチルエタノールアミン（ＥＥＡ）、Ｎ−ブチルエタノールアミン（ＢＥＡ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、Ｎ−メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、Ｎ−エチルジエタノールアミン（ＥＤＥＡ）が挙げられる。いずれの吸収液も良好にＣＯ２の吸収放出が行われる。上記の条件では、ＴＥＡ、ＢＥＡ、ＤＭＥＡ、ＭＤＥＡ及びＥＤＥＡが好適であり、ＴＥＡ、ＭＤＥＡ及びＥＤＥＡが特に好適であった。なお、高圧でＣＯ２を取り出すことが可能である点からはＴＥＡ、ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡが特に好適である。
【００２９】
また、吸収液として用いられるアミンとしては、エーテルを導入したアミンも挙げられる。具体的には、Ｎ−メトキシエチル−ジエタノールアミン（具体的には以下の式７参照、粘度１７．４ｍＰａｓ）、Ｎ−メトキシエチル−メチルエタノールアミン（具体的には以下の式８参照、粘度３．０１ｍＰａｓ）、Ｎ−（メトキシエトキシエトキシエチル）−ジエタノールアミン（具体的には以下の式９参照、粘度２０．４ｍＰａｓ）、Ｎ−（メトキシエトキシエトキシエチル）−メチルエタノールアミン（具体的には以下の式１０参照、粘度７．２６ｍＰａｓ）が挙げられる。エーテルを導入したアミンでもいずれも良好にＣＯ２の吸収放出が行われる。上記の条件では、Ｎ−メトキシエチル−ジエタノールアミン（式７）、Ｎ−メトキシエチル−メチルエタノールアミン（式８）及びＮ−（メトキシエトキシエトキシエチル）−メチルエタノールアミン（式１０）が好適であり、Ｎ−メトキシエチル−メチルエタノールアミン（式８）が特に好適である。
【００３０】
【化４】
2019181401.tif 000006
【００３１】
【化５】
2019181401.tif 000007
【００３２】
二酸化炭素を吸収させていない状態の吸収液の粘度は、４０℃、常圧において、２５０ｍＰａｓ以下が好ましく、１００ｍＰａｓが好ましく、５０ｍＰａｓ以下が好ましく、加えて１０ｍＰａｓ以下であることが好ましい。また、二酸化炭素を吸収させた状態の吸収液の粘度は、４０℃、４ＭＰａで３００ｍＰａｓ以下が好ましく、２００ｍＰａｓ以下が好ましく、１５０ｍＰａｓ以下が好ましく、加えて１００ｍＰａｓ以下であることが好ましい。
【００３３】
吸収液は、粘度の調整のため、更に任意の溶媒を含むことができる。溶媒としては、低粘度、低蒸気圧（高沸点）、毒性が低いこと、アミンと均一に混合すること、ＣＯ２吸収時においても状態が著しく変化しない（析出、固化、相分離、粘度の大きな増加等が生じない）こと、といった性質を備えるものを使用することが好適である。溶媒としては、例えばトリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＴＥＧＭ）を用いることが好ましい。また、吸収液の総重量に対する溶媒の好適な添加率（以下、吸収液の総重量に対する溶媒の重量を添加率と称し、ｗｔ％で表記する）は、６０ｗｔ％以下が好ましく、５０ｗｔ％以下が好ましく、４０ｗｔ％以下が好ましく、３０ｗｔ％以下であると好ましい。加えて、吸収液に対する溶媒の好適な添加率は、１５ｗｔ％以下が好ましく、１０ｗｔ％以下が好ましく、５ｗｔ％以下が好ましい。
【００３４】
吸収器４１は、冷媒管５３から供給される気体の冷媒を吸収液に吸収させる。吸収器４１において、冷媒を吸収液へと吸収させる温度条件（Ｔ１）は、０℃以上５０℃以下であり、好ましくは１５℃以上５０℃以下である。一方、吸収器４１において、冷媒を吸収液へと吸収させる圧力条件（Ｐ１）は、０ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、好ましくは３ＭＰａ以上５ＭＰａ以下である。吸収器４１には、再生器４２へと延びる濃吸収液管５４が接続されている。濃吸収液管５４には、吸収液を循環させるためのポンプ４５が設けられており、ポンプ４５を駆動することで、吸収器４１から再生器４２に冷媒を吸収した吸収液（濃吸収液）が供給される。
【００３５】
再生器（放出器）４２は、濃吸収液管５４から供給される濃吸収液で、加圧加熱下で再生する。再生器４２において、冷媒を吸収液から放出させる温度条件（Ｔ２）は、Ｔ１より大きく、５０℃以上２００℃以下であり、好ましくは６０℃以上９０℃以下である。一方、再生器４２において、冷媒を吸収液から放出させる圧力条件（Ｐ２）は、Ｐ１より大きく、５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であり、好ましくは６ＭＰａ以上８ＭＰａ以下である。また、再生器４２では、エンジン２６の排熱を熱源として濃吸収液を加熱する。詳細には、図２に示すように、再生器４２の冷却水用伝熱管には、エンジン２６の排熱を回収したエンジン冷却水が流れる冷却水管５６が接続されている。図示は省略するが、エンジン冷却水管５６のエンジン冷却水は、例えば、エンジン２６のウォータジャケットを流通してエンジン２６の排熱を回収して昇温し、さらに、エンジン２６の排ガス流路に設けられた排ガス熱交換器を流通して排ガスの排熱を回収して昇温した後に、再生器４２の冷却水用伝熱管に供給される。このようにして、エンジン２６の排熱を回収したエンジン冷却水を再生器４２の熱源として利用することにより、エネルギー消費量を抑えることができる。
【００３６】
気液分離器（回収器）４３は、再生器４２の出口に接続され、加熱再生して発生した冷媒を残った吸収液（稀吸収液）から分離する。気液分離器４３は、図２に示すように稀吸収液を貯留する本体４３Ａを備え、本体４３Ａの上下方向中間部には再生器４２から延びる混合液管４３Ｂが接続されている。本体４３Ａの下部には吸収器４１へと延びる稀吸収液管５５が接続され、本体２３Ａの上部には冷媒管５２が接続されている。この気液分離器４３により、吸収液から冷媒気体が分離される。分離された冷媒は、冷媒管５３を介して圧縮機２１に供給され、冷媒が取り出された稀吸収液は、稀吸収液管５５を介して吸収器４１へと供給される。
【００３７】
吸収液熱交換器４４は、再生器４２へと供給される濃吸収液と、吸収器４１へと供給される稀吸収液との間で熱交換させる。再生器４２から吸収器４１に戻される稀吸収液は、濃吸収液と比較して高温である。これを利用し、再生器４２に供給される濃吸収液の温度を上昇させると共に、吸収器４１に供給される稀吸収液の温度を低下させることができる。
【００３８】
ポンプ４５は、駆動装置（駆動源、モータ）４７に接続されており、駆動装置４７の駆動力により濃吸収液を昇圧させて、濃吸収液管５４を介して再生器４２へと濃吸収液を搬送する。ポンプ４５としては、濃吸収液を昇圧可能であれば、任意のポンプを使用することができる。
【００３９】
動力回収機４６は、再生器４２と吸収器４１との間に延びる稀吸収液管４２に設けられる。動力回収機４６は、稀吸収液管４２を流れる稀吸収液を使用し、動力を回収することにより、吸収回路４０で必要となるエネルギー（例えば、駆動装置４７で必要とされるエネルギー）を低減することができる。動力を回収する機構は任意であり、例えば、動力回収機４６とポンプ４５と同軸に接続し、動力回収機４６で生ずる回転エネルギーをポンプ４５に伝達してもよい。また、動力回収機４６において、稀吸収液によりタービン等を回転させ、発電させた上で、電力を駆動装置４７で使用するような構成であってもよい。
【００４０】
本実施形態のヒートポンプシステムでは、冷媒及び吸収液は、以下のように輸送される。まず、利用側熱交換器２４において熱交換された冷媒は、吸収器４１に供給され、吸収器４１において上記の圧力（Ｐ１）、温度（Ｔ１）の条件下で吸収液に吸収される。冷媒を吸収した濃吸収液は、ポンプ４５によって吸収液熱交換器４４を経由して再生器４２へと供給される。この濃吸収液は、ポンプ４５によって再生圧力（Ｐ２）まで昇圧され、再生器４２へと供給される。続いて、濃吸収液は、図２に示すように、再生器４２の冷却水用伝熱管４２Ａ内を流通する冷却水から吸熱して再生温度（Ｔ２）まで加熱される。続いて、濃吸収液は、気液分離器４３に供給され、気液分離器４３において冷媒が分離される。冷媒が取り出された稀吸収液は、図１に示すように、吸収液熱交換器４４に供給され、吸収液熱交換器４４において濃吸収液管５４を流れる濃吸収液を加熱し、吸収器４１へと戻される。
【００４１】
また、気液分離器４３（図２に示す）において分離された冷媒は、再生圧力（Ｐ２）・温度（Ｔ２）で取り出される。続いて、放熱器２５において冷却された後、圧縮機２１において圧縮される。圧縮後の冷媒はガスクーラ２２において冷却される。次に、膨張弁２３において膨張され低温低圧状態となる。低温低圧状態の冷媒は、利用側熱交換器２４において熱負荷の熱を奪う。そして、利用側熱交換器２４において熱交換した冷媒は、再度、吸収器４１に供給されるという循環を繰り返す。
【００４２】
本実施形態のヒートポンプシステムでは、吸収回路４０の気液分離器４３において、吸収器４１での温度・圧力条件と比較し、高い圧力・温度で冷媒を取り出す。これにより、吸収回路４０から取り出される冷媒は加圧された状態であり、圧縮機と同様の機能を果たすことができる。また、本実施形態の吸収回路４０では、再生器４２での加熱は排熱を利用するため、外部より入力されるエネルギーは、ポンプ４５を駆動するための駆動装置４７へ入力されるエネルギーである。一般に、圧縮機を使用する圧縮と比較し、本実施形態のようなポンプ４５を利用して昇圧する構成の方が、消費されるエネルギーが低いため、エネルギー消費効率（ＣＯＰ）を向上させることが可能である。すなわち、ＣＯＰは冷房能力を入力エネルギーの総量で除算することにより求められるところ、本実施形態の吸収回路によって、圧縮式ヒートポンプにおける圧縮機入力の一部が代替され、入力エネルギーの総量を減らすことが可能になる。従って、本実施形態のヒートポンプシステムでは、従来の圧縮式ヒートポンプと比較してエネルギー消費効率を向上させることができる。例えば、同様の条件下で１．５倍程度のエネルギー消費効率を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態のヒートポンプシステム１０では、吸収回路４０の再生器４２により再生した冷媒が、圧縮式ヒートポンプ回路２０の圧縮機２１の吸込口２１Ａに供給されるように、圧縮式ヒートポンプ回路２０と吸収式ヒーとポンプ回路３０とをシリーズに配置している。これにより、圧縮式ヒートポンプ回路２０と吸収式ヒートポンプ回路３０の高圧を合わせる機構を設ける必要がなく、構成を簡素化することができるという利点もある。
【００４４】
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。測定は、以下の測定方法を用いた。圧力は、特に断りのない限り絶対圧である。
【００４５】
（実施例１：各吸収液のＣＯ２吸収放出特性）
二酸化炭素吸収量（高圧）
図３と図４とに示す試験装置を用いて、高圧条件下で二酸化炭素の吸収量を測定した。
（体積膨張率の測定）
図３の体積膨張率測定装置は、真空ポンプ２０１、カセトメーター２０２、撹拌子２０３、サファイアチューブセル２０４、永久磁石２０５、恒温槽２０６、バルブ２０８、バルブ２０９、バルブ２１０、サーミスター２１１、圧力計２１２、冷却水循環装置２１３、二酸化炭素ボンベ２１４を備える。２０７は液相高さを示す。
以下、具体的な操作を説明する。
１）十分に露点が低いグローブボックス内で、サファイアチューブセル２０４に、事前に十分に乾燥した吸収液を所定量（約０．６ｃｃ）仕込み、サファイアチューブセル２０４のバルブ２０８を閉じる。仕込み量（ｗＡ）を電子天秤で測定する。
２）サファイアチューブセル２０４を、バルブ２０８を介してガス導入ラインに接続し、恒温槽２０６内部に設置し、バルブ２０８を閉じたまま、バルブ２０９とバルブ２１０を開け、真空ポンプ２０１でガス導入ライン内を十分に脱気する。その後、バルブ２１０を閉じ、バルブ２０９を開けてガス導入ラインに０．１ＭＰａ程度の二酸化炭素を導入し、バルブ２０９を閉じる。その後、バルブ２０８を開けてセル内部に二酸化炭素を導入し、吸収液を撹拌子２０３で１分撹拌した後、バルブ２１０を開けて０．０５ＭＰａ程度まで減圧する。最後に、バルブ２０８を閉じ、ガス導入ラインを再び脱気した後、バルブ２１０を閉じる。以上の作業を５回繰り返す。
３）バルブ２０９を開けて、ガス導入ラインに０．１ＭＰａ程度の二酸化炭素を導入する。その後、バルブ２０９を閉じ、バルブ２０８を開けて、サファイアチューブセル２０４内に二酸化炭素を導入する。
４）サファイアチューブセル２０４外部の永久磁石２０５をモーター（図３に示していない）で上下に動かし、サファイアチューブセル２０４内部の撹拌子２０３を上下振動させ、吸収液相を撹拌する。この際、撹拌子２０３が液面から出ないよう、永久磁石２０５の位置を調整する。その後、恒温槽２０６の温度を４０℃に保ち、撹拌を継続しつつ、サファイアチューブセル２０４内の圧力を圧力計２１２にて測定する。気液平衡状態に到達したことは、圧力変化が１時間あたり０．０００１ＭＰａ以下になったことで判断する。
５）気液平衡状態に到達した後、カセトメーター２０２による目視で液相の高さ（Ｈ）２０７を計測する。液相の高さ（Ｈ）と液相の体積（Ｖ）には直線関係があり、実験前に作成した検量線と液相の高さ（Ｈ）から液相の体積（Ｖ（ｐ，Ｔ））を算出できる。この操作を、１時間ごとに、合計３回以上行い、その平均を用いて体積膨張率（ΔＶ）を求める。体積膨張率（ΔＶ）は以下の式で定義される。
ΔＶ＝（Ｖ（ｐ，Ｔ）−Ｖ（ｐ０，Ｔ））／Ｖ（ｐ０，Ｔ）
上記式中、Ｖ（ｐ，Ｔ）は平衡圧力ｐ、測定温度Ｔにおける液相の体積、Ｖ（ｐ０，Ｔ）は大気圧（０．１ＭＰａ（二酸化炭素が存在しない））、測定温度Ｔにおける液相の体積である。Ｖ（ｐ０，Ｔ）はＡｎｔｏｎ  Ｐａａｒ製密度計ＤＭＡ５０００Ｍから得た密度を用いる。
６）系内の圧力および恒温槽２０６の温度を適宜変更し、４）と５）の操作を繰り返し、各圧力及び温度における体積膨張率を決定する。
【００４６】
（ガス吸収量の測定）
図４のガス吸収量測定装置は、真空ポンプ３０１、真空計３０２、高圧セル部３０３、ガスチャンバー部３０４、恒温槽３０５、バルブ３０６、バルブ３０７、バルブ３０８、バルブ３０９、バルブ３１０、サーミスター３１１、圧力計３１２、冷却水循環装置３１３、二酸化炭素ボンベ３１４を備える。高圧セル部３０３は、高圧セル３１５、スターラー３１６を備える。
以下、具体的な操作を説明する。
７）十分に露点が低いグローブボックス内で、高圧セル３１５に、事前に十分に乾燥した吸収液を所定量（約１０ｃｃ）仕込み、高圧セル３１５を閉じ、さらにバルブ３０６を閉じ、電子天秤で吸収液の仕込み量を測定する。高圧セル３１５を、バルブ３０６で装置に接続し、バルブ３０６、３０７、３０８、３０９、３１０を開け、真空ポンプ３０１で系内を脱気する。系内の圧力は圧力計３１２と真空計３０２で計測し、圧力計の表示が０．００００ＭＰａ、真空計の指示が２Ｐａ以下に到達した後、さらに６時間以上脱気操作を続ける。その後、バルブ３０８と３１０を閉じ、１２時間以上放置し、圧力計の表示値の変化が０．０００１ＭＰａ／１２ｈ以下であることを確認する。
８）バルブ３０６と３０９を閉じ、バルブ３０８を開けて二酸化炭素を６．０ＭＰａ程度導入する。続いて、バルブ３０８を閉じ、恒温槽３０５の温度を４０℃に保ち、圧力を圧力計３１２で計測する。また、高圧セル３１５内部を、撹拌子（図３に示していない）を回転させ、撹拌する。撹拌子の回転にはスターラー３１６を使用し、以降、撹拌は測定終了まで継続する。
９）圧力変化が１時間あたり０．０００１ＭＰａ以下になった際、ガスチャンバー部３０４が熱平衡に到達したと見なし、圧力を圧力計３１２で測定する。その後、温度と圧力から二酸化炭素のモル体積（ｖ１）を決定し、これとガスチャンバー部３０４の容積から二酸化炭素の物質量（ｎ１）を求める。本測定では、モル体積は、ＮＩＳＴ  ＲＥＦＰＲＯＰ  Ｖｅｒ.９．０を利用して求める。この操作を、１時間ごとに、合計３回以上繰り返し、その平均値を物質量（ｎ１）として採用する。
１０）バルブ３０９、バルブ３０６の順に開け、二酸化炭素を吸収液に吸収させる。圧力変化が１時間あたり０．０００１ＭＰａ以下になった際、気液平衡状態に到達したと見なし、圧力を圧力計３１２で測定する。温度と圧力から二酸化炭素のモル体積（ｖ２）を決定し、下式を用いて、吸収液に吸収された二酸化炭素の物質量（ｎ２）を決定する。
ｎ２＝ｎ１−[Ｖ３−ＶＡ（Ｔ）×（１＋ΔＶ（Ｔ，ｐ））]／ｖ２（Ｔ，ｐ）
上記式中、ｎ１はガスチャンバーに導入された二酸化炭素の物質量を、ｖ２（Ｔ，ｐ）は二酸化炭素のモル体積を、ΔＶ（Ｔ，ｐ）は吸収液の体積膨張率を意味する。また、Ｖ３はガスチャンバー部３０４（容積：Ｖ１）と高圧セル部３０３（容積：Ｖ２）の容積の合計であり、ｎ１は下式から求める。
ｎ１＝Ｖ１／ｖ１（Ｔ，ｐ）
上記式中、ｖ１（Ｔ，ｐ）は平衡圧力ｐ、測定温度Ｔにおける二酸化炭素のモル体積である。なお、モル体積はガスの種類、温度、圧力のみで決定される。ＶＡ（Ｔ）はガスを吸収する前の吸収液の体積であり、以下の式で求められる。
ＶＡ（Ｔ）＝ｗＡρ（Ｔ）
上記式中、ｗＡは吸収液の仕込み量であり、上記操作７）で決定する。ρ（Ｔ）は吸収液の密度、Ｔは測定温度である。ΔＶ（Ｔ，ｐ）は吸収液の体積膨張率であり、体積膨張率の測定結果から決定する。この操作を、１時間ごとに、合計３回以上繰り返し、その平均値を吸収液に吸収された二酸化炭素の物質量（ｎ２）として採用する。
１１）系内の圧力および恒温槽の温度を適宜変更し、８）から１０）の操作を繰り返し、各圧力及び温度においてアミンに吸収された二酸化炭素の物質量を決定する。
１２）アミン中の二酸化炭素のモル分率（ｘＣＯ２）は下記式から決定する。
ｘＣＯ２＝ｎ２／（ｎＡ＋ｎ２）
ｎＡはアミンの物質量であり、吸収液の仕込み量ｗＡを、吸収液に含まれるアミンの分子量ＭＡで除することで得られる。
【００４７】
上記の方法で測定した４０℃における各圧力での吸収液の二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図５（ａ）に示す。また、８０℃における各圧力での吸収液の二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図５（ｂ）に示す。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、各吸収液について、得られた測定値（プロットされた点）と、測定値から算出された近似曲線とを示す。図５（ａ）及び図５（ｂ）では、吸収液として、Ｎ−エチルエタノールアミン（ＥＥＡ）、Ｎ−ブチルエタノールアミン（ＢＥＡ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）を例に挙げる。ある圧力での４０℃での吸収量と、別の圧力での８０℃での吸収量との差分が、放出されるＣＯ２量に相当する。特にＴＥＡを例に挙げると、図５（ａ）及び図５（ｂ）より、上記Ｐ１、Ｔ１、Ｐ２、Ｔ２の条件範囲内で、良好にＣＯ２の吸収放出が行われることがわかる。
【００４８】
例えば、吸収時４０℃、４ＭＰａ、放出時８０℃、８ＭＰａを例に挙げると、ＴＥＡでは１．３６２ｍｏｌ／ｌ、ＢＥＡでは０．６０３ｍｏｌ／ｌ、ＤＥＡでは０．１８３ｍｏｌ／ｌのＣＯ２の放出が得られる。また、吸収時４０℃、４ＭＰａ、放出時８０℃、６ＭＰａとすると、ＴＥＡでは１．６９２ｍｏｌ／ｌ、ＢＥＡでは０．９３６ｍｏｌ／ｌ、ＤＭＥＡでは０．８９４ｍｏｌ／ｌ、ＥＥＡで０．２７３ｍｏｌ／ｌ、ＤＥＡでは０．２２０ｍｏｌ／ｌ、ＭＥＡでは０．０３０ｍｏｌ／ｌ、のＣＯ２の放出が得られる。なお、これらの放出量はいずれも図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す近似曲線から算出した数値である。いずれの吸収液も良好にＣＯ２の吸収放出が行われる。上記の条件では、１．０ｍｏｌ／ｌ以上の放出量が得られるＴＥＡが特に好適であり、０．８ｍｏｌ／ｌ以上の放出量が得られるＢＥＡ及びＤＭＥＡも好適であった。また、高圧でＣＯ２を取り出すことが可能である点からはＴＥＡが特に好適であった。
【００４９】
更に、４０℃における各圧力での吸収液の二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図６（ａ）に示す。また、８０℃における各圧力での吸収液の二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）及び図６（ｂ）では、各吸収液について、得られた測定値（プロットされた点）と、測定値から算出された近似曲線とを示す。また、吸収液として、ＴＥＡ、ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡ、式７〜式１０に示すエーテルを導入したアミンを例に挙げる。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ある圧力での４０℃での吸収量と、別の圧力での８０℃での吸収量との差分が、放出されるＣＯ２量に相当する。特にＴＥＡ、ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡを例に挙げると、図６（ａ）及び図６（ｂ）より、上記Ｐ１、Ｔ１、Ｐ２、Ｔ２の条件範囲内で、良好にＣＯ２の吸収放出が行われることがわかる。
【００５０】
例えば、吸収時４０℃、４ＭＰａ、放出時８０℃、８ＭＰａを例に挙げると、ＴＥＡでは１．３６２ｍｏｌ／ｌ、ＭＤＥＡでは１．８４１ｍｏｌ／ｌ、ＥＤＥＡでは１．３５５ｍｏｌ／ｌのＣＯ２の放出が得られる。また、同条件において、エーテルを導入したアミンでは、式７では０．２０４ｍｏｌ／ｌ、式９では０．００９ｍｏｌ／ｌのＣＯ２の放出が得られる。吸収時４０℃、４ＭＰａ、放出時８０℃、６ＭＰａとすると、ＴＥＡでは１．６９２ｍｏｌ／ｌ、ＭＤＥＡでは２．２８２ｍｏｌ／ｌ、ＥＤＥＡでは１．９０９ｍｏｌ／ｌのＣＯ２の放出が得られる。また、同条件において、エーテルを導入したアミンでは、式７では０．８１８ｍｏｌ／ｌ、式８では１．２５３ｍｏｌ／ｌ、式９では０．７００ｍｏｌ／ｌ、式１０では０．８６７ｍｏｌ／ｌのＣＯ２の放出が得られる。なお、これらの放出量はいずれも図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す近似曲線から算出した数値である。いずれの吸収液も良好にＣＯ２の吸収放出が行われる。上記の条件では、１．０ｍｏｌ／ｌ以上の放出量が得られるＴＥＡ、ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡ及び式８に示す化合物が特に好適であり、０．８ｍｏｌ／ｌ以上の放出量が得られる式７及び式１０に示す化合物も好適であった。また、高圧でＣＯ２を取り出すことが可能である点からはＴＥＡ、ＭＤＥＡ及びＥＤＥＡが特に好適であった。
【００５１】
また、５℃で二酸化炭素を吸収させたＭＤＥＡは、−０．１ＭＰａ、１．１ＭＰａ、２．１ＭＰａ、３．６ＭＰａ、４．４ＭＰａ（いずれもゲージ圧）で凍結が生じないことが確認された。加えて、５℃で二酸化炭素を吸収させたＥＤＥＡでも、−０．１ＭＰａ、１．５ＭＰａ、３．１ＭＰａ、３．９ＭＰａ、４．８ＭＰａ（いずれもゲージ圧）で凍結が生じないことが確認された。
【００５２】
（実施例２：溶媒を添加した吸収液のＣＯ２吸収放出特性）
次に、溶媒を添加した吸収液の４０℃における二酸化炭素吸収量を図７（ａ）に示す。また、溶媒を添加した吸収液の８０℃における二酸化炭素吸収量を図７（ｂ）に示す。図７（ａ）及び図７（ｂ）では、溶媒としてＴＥＧＭを、吸収液としてＴＥＡを用い、実施例１と同様の方法でＣＯ２吸収量を測定した。図７（ａ）及び図７（ｂ）では、ＴＥＡのみ（溶媒の添加なし）、溶媒（ＴＥＧＭ）をそれぞれ１５ｗｔ％、３０ｗｔ％、５０ｗｔ％で添加した例を示す。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、各吸収液について、得られた測定値（プロットされた点）と、測定値から算出された近似曲線とを示す。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、いずれの割合で溶媒を添加した場合でも、ＴＥＡのみ（溶媒を添加していない）と比較し、二酸化炭素吸収量に著しい減少は見られず、吸収液の有する二酸化炭素吸収性能に大きな影響を及ぼさなかった。
【００５３】
次に、ＭＤＥＡに溶媒としてＴＥＧＭを添加した吸収液について、上記の方法で測定した４０℃における各圧力での二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図８（ａ）に示す。また、ＭＤＥＡに溶媒としてＴＥＧＭを添加した吸収液について、８０℃における各圧力での二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図８（ｂ）に示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）では、ＴＥＡ（溶媒添加なし）、ＭＤＥＡ（溶媒添加なし）、ＴＥＧＭを添加したＭＤＥＡ（ＴＥＧＭ添加率、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、１５ｗｔ％）を示す。なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）では、各吸収液での実測値をプロットし、実測値から算出した近似曲線を示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）より、ＴＥＧＭを添加したＭＤＥＡでは、溶媒を添加していないＭＤＥＡと比較し、二酸化炭素吸収量に著しい減少は見られず、吸収液の有する二酸化炭素吸収性能に大きな影響を及ぼさなかった。また、上記Ｐ１、Ｔ１、Ｐ２、Ｔ２の条件範囲内で、良好にＣＯ２の吸収放出が行われた。
【００５４】
例えば、吸収時４０℃、４ＭＰａ、放出時８０℃、８ＭＰａを例に挙げると、ＴＥＡでは１．３６２ｍｏｌ／ｌ、ＭＤＥＡでは１．８４１ｍｏｌ／ｌ、５ｗｔ％ＴＥＧＭ−ＭＤＥＡ（ＴＥＧＭを５ｗｔ％で添加）では、１．５２３ｍｏｌ／ｌ、１０ｗｔ％ＴＥＧＭ−ＭＤＥＡ（ＴＥＧＭを１０ｗｔ％で添加）では、１．４０６ｍｏｌ／ｌ、１５ｗｔ％ＴＥＧＭ−ＭＤＥＡ（ＴＥＧＭを１５ｗｔ％で添加）では、０．９０９ｍｏｌ／ｌ、のＣＯ２の放出が得られた。なお、これらの放出量はいずれも図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す近似曲線から算出した数値である。ＭＤＥＡにＴＥＧＭを添加した場合も、添加率５ｗｔ％、１０ｗｔ％では１．０ｍｏｌ／ｌを上回る放出量が得られた。また、ＴＥＧＭの添加率１５ｗｔ％でも、０．８ｍｏｌ／ｌ以上の放出量が得られた。
【００５５】
次に、ＥＤＥＡに溶媒としてＴＥＧＭを添加した吸収液について、上記の方法で測定した４０℃における各圧力での二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図９（ａ）に示す。また、ＥＤＥＡに溶媒としてＴＥＧＭを添加した吸収液について、８０℃における各圧力での二酸化炭素吸収量（ｍｏｌ／ｌ）を図９（ｂ）に示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）では、吸収液として、ＴＥＡ（溶媒添加なし）、ＥＤＥＡ（溶媒添加なし）、ＴＥＧＭを添加したＥＤＥＡ（ＴＥＧＭ添加率、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、１５ｗｔ％）を示す。なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、各吸収液について、得られた測定値（プロットされた点）と、測定値から算出された近似曲線とを示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）より、ＴＥＧＭを添加したＥＤＥＡでは、溶媒を添加していないＥＤＥＡと比較し、二酸化炭素吸収量に著しい減少は見られず、吸収液の有する二酸化炭素吸収性能に大きな影響を及ぼさなかった。また、上記Ｐ１、Ｔ１、Ｐ２、Ｔ２の条件範囲内で、良好にＣＯ２の吸収放出が行われた。
【００５６】
例えば、吸収時４０℃、４ＭＰａ、放出時８０℃、８ＭＰａを例に挙げると、ＴＥＡでは１．３６２ｍｏｌ／ｌ、ＭＤＥＡでは１．８４１ｍｏｌ／ｌ、５ｗｔ％ＴＥＧＭ−ＥＤＥＡ（ＴＥＧＭを５ｗｔ％で添加）では、１．０３１ｍｏｌ／ｌ、１０ｗｔ％ＴＥＧＭ−ＥＤＥＡ（ＴＥＧＭを１０ｗｔ％で添加）では、０．９０２ｍｏｌ／ｌ、１５ｗｔ％ＴＥＧＭ−ＥＤＥＡ（ＴＥＧＭを１５ｗｔ％で添加）では、０．７８４ｍｏｌ／ｌ、のＣＯ２の放出が得られた。なお、これらの放出量はいずれも図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す近似曲線から算出した数値である。ＥＤＥＡにＴＥＧＭを添加した場合も、添加率５ｗｔ％では１．０ｍｏｌ／ｌを上回る放出量が得られた。また、ＴＥＧＭの添加率１０ｗｔ％でも、０．８ｍｏｌ／ｌ以上の放出量が得られた。
【００５７】
（実施例３：吸収液の粘度）
二酸化炭素を吸収させていない状態の吸収液の粘度を粘度計（AntonPaar社製SVM3000）を用いて測定した。４０℃、常圧において、ＴＥＡの粘度は、２０２．９ｍＰａｓであり、ＭＤＥＡの粘度は、３５．６ｍＰａｓであり、ＥＤＥＡの粘度は、２７．８ｍＰａｓであり、Ｎ−メトキシエチル−ジエタノールアミン（式７）の粘度は、１７．４ｍＰａｓであり、Ｎ−メトキシエチル−メチルエタノールアミン（式８）の粘度は、３．０１ｍＰａｓであり、Ｎ−（メトキシエトキシエトキシエチル）−ジエタノールアミン（式９）の粘度は、２０．４ｍＰａｓであり、Ｎ−（メトキシエトキシエトキシエチル）−メチルエタノールアミン（式１０）の粘度は、７．２６ｍＰａｓであった。
【００５８】
また、吸収液に溶媒を添加した場合の、４０℃、常圧における溶媒の添加率に対する吸収液の粘度を下記の表１に示す。表１に示す例では、吸収液としてＴＥＡを、溶媒としてＴＥＧＭを用いた。なお、表１に示す例では、吸収液は二酸化炭素を吸収していない状態であり、上記の粘度計を使用して粘度を測定した。表１から明らかなように、溶媒の添加により吸収液の粘度を著しく低下させることができた。
【００５９】
【表１】
2019181401.tif 000008
【００６０】
次に、４０℃、常圧におけるＭＤＥＡに溶媒としてＴＥＧＭを添加した吸収液の粘度を表２に示す。表２に示す例では、吸収液は二酸化炭素を吸収していない状態であり、上記の粘度計を使用して粘度を測定した。表２から明らかなように、溶媒の添加により吸収液の粘度を低下させることができた。
【００６１】
【表２】
2019181401.tif 000009
【００６２】
次に、４０℃、常圧におけるＥＤＥＡに溶媒としてＴＥＧＭを添加した吸収液の粘度を表２に示す。表３に示す例では、吸収液は二酸化炭素を吸収していない状態であり、上記の粘度計を使用して粘度を測定した。表３から明らかなように、溶媒の添加により吸収液の粘度を低下させることができた。
【００６３】
【表３】
2019181401.tif 000010
【００６４】
（実施例４：ＣＯ２吸収時における粘度の圧力依存性）
また、吸収液及び溶媒を添加した吸収液の粘度の圧力依存性を図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す。図１０（ａ）では、溶媒としてＴＥＧＭを、吸収液としてＴＥＡを用い、ＴＥＧＭを１５ｗｔ％、３０ｗｔ％で添加した例を示し、図１０（ｂ）は、ＴＥＡのみ（ＴＥＧＭ添加なし）を示す。また、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は４０℃における二酸化炭素の存在下でＣＯ２を吸収した状態の吸収液の粘度を落体式粘度計により落体の落下時間から測定した結果である。なお、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１及び図１２は、各吸収液について、得られた測定値（プロットされた点）と、測定値から算出された近似曲線とを示す。
【００６５】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）から、ＴＥＡにＴＥＧＭを添加することにより、ＣＯ２吸収時における粘度を著しく低下させられることがわかった。また、表１と図１０とを考慮すると、ＴＥＡにＴＥＧＭを添加する場合、吸収液に対する溶媒の好適な添加率は、６０ｗｔ％以下が好ましく、５０ｗｔ％以下が好ましく、４０ｗｔ％以下が好ましく、３０ｗｔ％以下であると好ましい。加えて、吸収液に対する溶媒の好適な添加率は、１０ｗｔ％以上が好ましく、１５ｗｔ％以上が特に好ましい。
【００６６】
次に、吸収液として、ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡを用いた場合の吸収液の粘度の圧力依存性を図１１に示す。図１１も図１０と同様に、４０℃における二酸化炭素の存在下でＣＯ２を吸収した状態の吸収液の粘度を落体式粘度計により落体の落下時間から測定した結果である。ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡともに図１０（ｂ）に示すＴＥＡと比較し、ＣＯ２を吸収した状態の粘度が著しく低かった。
【００６７】
次に、吸収液（ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡ）及び溶媒（ＴＥＧＭ）を添加した各吸収液（ＭＤＥＡ、ＥＤＥＡ）の粘度の圧力依存性を図１２に示す。ＭＤＥＡについては、ＭＤＥＡのみ（溶媒の添加なし）の例と、ＴＥＧＭを吸収液の総重量に対し１５ｗｔ％で添加した例とを示す。ＥＤＥＡについては、ＥＤＥＡのみ（溶媒の添加なし）の例と、ＴＥＧＭを５ｗｔ％、１０Ｗｔ％で添加した例とを示す。なお、図１２は、二酸化炭素の存在下でＣＯ２を吸収した状態の吸収液の粘度を落体式粘度計により落体の落下時間から測定した結果である。
【００６８】
図１２に示すように、１５ｗｔ％でＴＥＧＭを添加したＭＤＥＡでは、ＭＤＥＡ（溶媒の添加なし）と比較し、いずれの圧力でもＣＯ２吸収時における粘度を著しく低下させることができた。特に、１５ｗｔ％でＴＥＧＭを添加したＭＤＥＡは、いずれの圧力でも２００ｍＰａｓを下回り好適であった。
【００６９】
また、５ｗｔ％でＴＥＧＭを添加したＥＤＥＡと１０ｗｔ％でＴＥＧＭを添加したＥＤＥＡは、いずれもＭＤＥＡ（溶媒の添加なし）と比較し、いずれの圧力でもＣＯ２吸収時における粘度を著しく低下させることができた。特に、５ｗｔ％でＴＥＧＭを添加した場合も１０ｗｔ％でＴＥＧＭを添加した場合も、いずれの圧力でも２００ｍＰａｓを下回り好適であった。
【００７０】
図１２に示されるように、溶媒の添加のないＭＤＥＡのＣＯ２吸収時における粘度は、４０℃、４ＭＰａにおいて６５３ｍＰａｓであったが、溶媒（ＴＥＧＭ）を１５ｗｔ％で添加することで、ＣＯ２吸収時における粘度を２００ｍＰａｓまで下げることができた。また、溶媒の添加のないＥＤＥＡのＣＯ２吸収時における粘度は、４０℃、４ＭＰａにおいて２６６ｍＰａｓであったが、溶媒（ＴＥＧＭ）を５ｗｔ％で添加することで、ＣＯ２吸収時における粘度を１８６ｍＰａｓまで下げることができ、溶媒（ＴＥＧＭ）を１０ｗｔ％で添加することで、ＣＯ２吸収時における粘度を１３２ｍＰａｓまで下げることができた。
【００７１】
本発明は上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。また、実施形態において言及されていないその他の構成要素を適宜組み入れることも可能である。例えば、上述した実施形態では、冷熱運転の場合を例に挙げて説明したが、これに限られず温熱運転を行ってもよい。この場合、ヒートポンプシステムは、四方弁を更に備え、四方弁により、圧縮機２１の吸込側及び吐出側をガスクーラ２２又は利用側熱交換器２４にそれぞれ連通するように切り替えることができる。これにより、温熱運転時には、圧縮機２１の吐出側から利用側熱交換器２４に、ガスクーラ２２から圧縮機２１の吸込側に冷媒が流れる。
【００７２】
また、圧縮式ヒートポンプ回路２０には、圧縮式ヒートポンプ回路２０を流れる比較的高温の冷媒と比較的低温の冷媒との間で熱交換させる冷媒熱交換器が設けられてもよい。冷媒熱交換器は、例えば、ガスクーラ２２と膨張弁２３との間を流れる冷媒と、利用側熱交換器２４と吸収器４１との間を流れる冷媒との間で熱交換を行う。
【００７３】
また、上記実施形態では、エンジン２６の排熱を再生器４２の熱源としたが、排熱を利用する熱源はエンジン２６に限られない。例えば、図１３に示すように、外部機器などの外部熱源６１の排熱を利用することも可能である。この場合も図２に示す冷却水管と同様の構成を利用し、排熱を利用してもよい。また、図１に示すような原動機（エンジン）２６と、図１３に示すような外部熱源６１との排熱を組み合わせて使用することも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０・・・ヒートポンプシステム、２０・・・圧縮式ヒートポンプ回路、２１・・・圧縮機、２２・・・ガスクーラ、２３・・・膨張弁、２４・・・利用側熱交換器、３０・・・吸収式ヒートポンプ回路、４１・・・吸収器、４２・・・再生器、４３・・・気液分離器、４４・・・吸収液熱交換器、４５・・・ポンプ、４６・・・動力回収機、４７・・・駆動装置
【図１】
2019181401.tif 000014
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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