(57)【要約】【課題】小型化可能な吸着式ヒートポンプ装置を提供する。【解決手段】本発明に係る吸着式ヒートポンプ装置(51)は、吸着材(5A)を収容した反応器(2A)と、熱媒体(4A)を循環させる循環流路(3AR)と循環流路(3AR)上に直列に配設されたタンク(7A)，ポンプ(8A)，及びアスピレータ(10A)とを有する熱媒体循環部(3A)と、熱媒体(4A)が循環流路(3AR)を循環中に反応器(2A)の内部の気体をアスピレータに吸引させるよう反応器(2A)とアスピレータ(10A)との間を繋ぐ吸引流路(RA2)と、タンク(7A)に貯留した熱媒体(4A)を熱媒体循環部(3A)から反応器(2A)に移送するための回収流路(RA7)と、反応器(2A)に収容された吸着材(5A)に対し回収流路(RA7)から移送された熱媒体(4A)を直接供給する熱媒体供給部(12A)と、を備える。【選択図】図１
2015014438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材を収容した反応器と、
熱媒体を循環させる循環流路と、前記循環流路上に直列に配設されたタンク，ポンプ，及びアスピレータと、を有する熱媒体循環部と、
前記熱媒体が前記循環流路を循環中に、前記反応器の内部の気体を前記アスピレータに吸引させるよう前記反応器と前記アスピレータとの間を繋ぐ吸引流路と、
前記タンクに貯留した前記熱媒体を、前記熱媒体循環部から前記反応器に移送するための回収流路と、
前記反応器に収容された前記吸着材に対し、前記回収流路から移送された前記熱媒体を直接供給する熱媒体供給部と、
を備えた吸着式ヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記熱媒体供給部は、前記吸着材に対向して設けられると共に、前記吸着材に対し前記回収流路から移送された前記熱媒体をスプレー状に噴出して供給することを特徴とする請求項１記載の吸着式ヒートポンプ装置。
【請求項３】
吸着式ヒートポンプ装置の運転方法であって、
前記吸着式ヒートポンプ装置は、
吸着材を収容した反応器と、熱媒体をアスピレータを通過するよう循環させる循環流路と、前記反応器と前記アスピレータとの間を繋ぐ吸引流路と、タンクに貯留した前記熱媒体を前記循環流路から前記反応器側に移送するための回収流路と、
前記反応器に収容された前記吸着材に対し、前記回収流路から移送された前記熱媒体を直接供給する熱媒体供給部と、を備え
前記反応器の内部において、前記熱媒体を吸着した前記吸着材から前記熱媒体の蒸気を脱着させる一方、前記循環流路内に前記熱媒体と同種の熱媒体を循環させると共に前記アスピレータによって前記反応器で発生した前記蒸気を前記循環流路内に吸引する脱着工程と、
前記回収流路から移送した前記熱媒体を、前記吸着材に対しスプレー状に噴霧して直接供給する吸着工程と、
を含むことを特徴とする吸着式ヒートポンプ装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着式ヒートポンプ装置及びその運転方法に係り、特に、小型化が可能な吸着式ヒートポンプ装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸着式ヒートポンプ装置は、熱媒体及び熱媒体を吸脱着する吸着材を備え、蓄熱と共に対象物の冷却や加温を行うために用いられる。
熱媒体として例えば水やアルコールが用いられ、吸着材として例えばシリカゲルやゼオライトが用いられる。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２には、このような吸着式ヒートポンプ装置を利用した蓄熱装置が開示されている。
また、これらの特許文献には、動作効率を低下させる不凝縮ガスを排出するための排出構造についても記載されている。
【０００４】
特に、特許文献２には、吸着式ヒートポンプ装置において、アスピレータを含む脱気装置を付加し、アスピレータの作用を利用して不凝縮ガスを排出することが記載されている〔特許文献２の（００３８）〜（００４９）等を参照〕。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２８８８２９号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
吸着式ヒートポンプ装置は、例えば車載用途として好適に用いることができる。例えば、車の駆動部の発熱を蓄熱し、駆動部が停止状態のとき等に室内暖房を行う車載装置としての用途である。
従って、吸着式ヒートポンプ装置は、できるだけ小型であることが望まれる。
【０００７】
しかしながら、従来の吸着式ヒートポンプ装置は、熱媒体を収容してそれを蒸発させるための蒸発器と、吸着材を収容してそれに熱媒体の蒸気を吸着させるための反応器と、の二つの容器を備えて構成されるものである。
特に、蒸発器は、熱媒体の蒸発効率向上のため、その液面の面積を広げるべく容器を大型化する必要がある。
従って、ヒートポンプ装置の小型化は大変難しく、その実現が望まれている。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、小型化が可能な吸着式ヒートポンプ装置及びその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成及び手順を有する。
１）  吸着材を収容した反応器と、
熱媒体を循環させる循環流路と、前記循環流路上に直列に配設されたタンク，ポンプ，及びアスピレータと、を有する熱媒体循環部と、
前記熱媒体が前記循環流路を循環中に、前記反応器の内部の気体を前記アスピレータに吸引させるよう前記反応器と前記アスピレータとの間を繋ぐ吸引流路と、
前記タンクに貯留した前記熱媒体を、前記熱媒体循環部から前記反応器に移送するための回収流路と、
前記反応器に収容された前記吸着材に対し、前記回収流路から移送された前記熱媒体を直接供給する熱媒体供給部と、
を備えた吸着式ヒートポンプ装置である。
２）  吸着式ヒートポンプ装置の運転方法であって、
前記吸着式ヒートポンプ装置は、
吸着材を収容した反応器と、熱媒体をアスピレータを通過するよう循環させる循環流路と、前記反応器と前記アスピレータとの間を繋ぐ吸引流路と、タンクに貯留した前記熱媒体を前記循環流路から前記反応器側に移送するための回収流路と、
前記反応器に収容された前記吸着材に対し、前記回収流路から移送された前記熱媒体を直接供給する熱媒体供給部と、を備え
前記反応器の内部において、前記熱媒体を吸着した前記吸着材から前記熱媒体の蒸気を脱着させる一方、前記循環流路内に前記熱媒体と同種の熱媒体を循環させると共に前記アスピレータによって前記反応器で発生した前記蒸気を前記循環流路内に吸引する脱着工程と、
前記回収流路から移送した前記熱媒体を、前記吸着材に対しスプレー状に噴霧して直接供給する吸着工程と、
を含むことを特徴とする吸着式ヒートポンプ装置の運転方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型化が可能である、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸着式ヒートポンプ装置の実施例であるヒートポンプ装置５１Ａの構成を説明するための模式図である。
【図２】ヒートポンプ装置５１Ａの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】ヒートポンプ装置５１Ａの動作状態の遷移を説明するための遷移表である。
【図４】ヒートポンプ装置５１Ａの全体の動作を説明するためのフロー図である。
【図５】ヒートポンプ装置５１Ａの脱着工程の動作を説明するためのフロー図である。
【図６】脱着工程の動作を説明するための模式図である。
【図７】ヒートポンプ装置５１Ａの吸着工程の動作を説明するためのフロー図である。
【図８】吸着工程の動作を説明するための模式図である。
【図９】ヒートポンプ装置５１Ａの熱媒体循環部３Ａの変形例１を説明するための模式図である。
【図１０】熱媒体循環部３Ａの変形例２を説明するための模式図である。
【図１１】熱媒体循環部３Ａの変形例３を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る吸着式ヒートポンプ装置について、実施例のヒートポンプ装置５１Ａにより、図１〜図１１を参照して説明する。
まず、ヒートポンプ装置５１Ａの構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１３】
ヒートポンプ装置５１Ａは、反応器２Ａと、熱媒体循環部３Ａと、が、ループ状に配管接続された構成を有する。図１から明らかなように、ヒートポンプ装置５１Ａは、蒸発器を備えていない。
【００１４】
反応器２Ａは、吸着材５Ａが収容された吸着材容器である。この例において、吸着材５Ａは、水を吸着可能な吸着物質である。吸着材例は、ゼオライトである。
反応器２Ａには、収容された吸着材５Ａと熱交換を行う熱交換器６Ａが設けられている。
具体的には、熱交換器６Ａは、吸着材５Ａに接触する熱交換部６Ａａと、熱交換部６Ａａと配管接続され反応器２Ａの外部に配置される本体部６Ａｂと、を有する。熱交換器６Ａは、吸着材５Ａに対し加熱する加熱モードと、吸着材５Ａから抜熱（放熱）する放熱モードと、をとり得るようになっている。
【００１５】
反応器２Ａの内部空間には、熱媒体循環部３Ａと配管接続されたノズル部１２Ａが、収容された吸着材５Ａに対し、対向するよう設けられている。
例えば、反応器２Ａ内の下方側に吸着材５Ａが収容され、吸着材５Ａの上方にノズル部１２Ａが配置されている。
ノズル部１２Ａは、タンク７Ａから移送された熱媒体４Ａ（この例において水）を、吸着材５Ａに向け噴出するようになっている。すなわち、ノズル部１２Ａは、吸着材５Ａに対し熱媒体４Ａを供給する熱媒体供給部として機能する。
また、噴出は、例えばスプレー状とされる。
反応器２Ａには、内部空間の圧力を測定する圧力センサＰＡ１が設けられている。
【００１６】
熱媒体循環部３Ａは、タンク７Ａ，ポンプ８Ａ，バルブＶＡ３，放熱器９Ａ，及びアスピレータ１０Ａ，を有しており、この順で直列に配管接続されてループ状の循環流路３ＡＲを構成している。
タンク７Ａには、熱媒体４Ａとして水４Ａが所定量収容されている。
この所定量は、ヒートポンプ装置５１Ａを動作中に、タンク７Ａ内に水４Ａが必ず残留するように設定される。
タンク７Ａの上方には、外部（大気）に開放された排出口７Ａａが設けられている。外部に不凝縮ガス処理装置を設け、排出口７Ａａを不凝縮ガス処理装置の入力部に配管接続してもよい。
タンク７Ａには、収容した水４Ａの水位を測定するレベルセンサＬＡ２が設けられている。
【００１７】
タンク７Ａとポンプ８Ａとは、流路ＲＡ４により配管接続されている。ポンプ８Ａの動作によりタンク７Ａの水４Ａはポンプ８Ａから流路ＲＡ５へ送出される。
流路ＲＡ５の下流側には、三方弁である上述のバルブＶＡ３が接続されている。
バルブＶＡ３には、流路ＲＡ５に加え、流路ＲＡ６及び流路ＲＡ７が配管接続されている。バルブＶＡ３の作動により、流路ＲＡ６及び流路ＲＡ７のいずれか一方が開かれる。これにより、水４Ａは、流路ＲＡ５から開いた方の流路に選択的に送出される。
【００１８】
流路ＲＡ６の下流側は、放熱器９Ａに配管接続されている。放熱器９Ａには、送風ファン９Ａａと、送風ファン９Ａａを回転させるモータＭＡ１と、本体部９Ａｃと、が設けられている。
放熱器９Ａの下流側は、流路ＲＡ８を介してアスピレータ１０Ａに配管接続されている。
流路ＲＡ８において、アスピレータ１０Ａの直前には、流路ＲＡ８からアスピレータ１０Ａに流入する水４Ａの温度を測定する温度センサＴＡ１が設けられている。
【００１９】
アスピレータ１０Ａとタンク７Ａとは、流路ＲＡ３で配管接続されている。アスピレータ１０Ａを通過した水４Ａは、再びタンク７Ａに貯留される。
【００２０】
反応器２Ａとアスピレータ１０Ａとは、二方弁であるバルブＶＡ２を介して開閉可能とされた流路ＲＡ２を吸引流路として配管接続されている。
アスピレータ１０Ａにおいて、流路ＲＡ２は、流路ＲＡ８から流路ＲＡ３へ向かう流れで減圧する部位に接続されている。
また、反応器２Ａ内に設けられたノズル部１２ＡとバルブＶＡ３とが流路ＲＡ７により配管接続されている。
【００２１】
すなわち、熱媒体循環部３Ａと、反応器２Ａ側と、が、流路ＲＡ２及び流路ＲＡ７により繋がれており、タンク７Ａに貯留した熱媒体である水４Ａは、流路Ｒ７Ａにより反応器２Ａ側に回収される。すなわち、流路Ｒ７Ａは、水４Ａの回収流路として機能する。
【００２２】
以下の説明において、上述の動作要素であるバルブＶＡ２及びＶＡ３、並びに、ポンプ８Ａ及びモータＭＡ１をまとめて、動作部ＤＡとも称する。
また、レベルセンサＬＡ２，圧力センサＰＡ１，及び温度センサＴＡ１をまとめて、センサ部ＳＡとも称する。
【００２３】
図２に示されるように、ヒートポンプ装置５１Ａのセンサ部ＳＡからの出力は、制御部ＣＡに入力され、動作部ＤＡは、制御部ＣＡによりその動作が制御される。
例えば、バルブＶＡ２は、駆動部（図示せず）を有し、制御部ＣＡからの指示により自動的に開閉動作を行う。
バルブＶＡ３は、駆動部（図示せず）を有し、制御部ＣＡからの指示により、流路ＲＡ５に連通する流路を、流路ＲＡ６及び流路ＲＡ７のいずれか一方に切り換える動作を行う。
【００２４】
制御部ＣＡは、センサ入力部ＣＡ１，操作部ＣＡ２，演算部ＣＴＡ，及び記憶部ＣＭＡを含んで構成されている。
制御部ＣＡは、ヒートポンプ装置５１Ａの外部に備えられた例えばパーソナルコンピュータを利用することができる。もちろん、ヒートポンプ装置５１Ａに備えられたものであってもよい。
【００２５】
センサ入力部ＣＡ１には、温度センサＴＡ１，圧力センサＰＡ１，及びレベルセンサＬＡ２それぞれから出力された情報ＪＡ１〜ＪＡ３が入力される。
操作部ＣＡ２からは、バルブＶＡ２及びバルブＶＡ３、並びに、ポンプ８Ａ及びモータＭＡ１に対し、動作指示が出力される。
ヒートポンプ装置５１Ａの動作手順は、あらかじめプログラム化され記憶部ＣＭＡに記憶されている。
演算部ＣＴＡは、記憶部ＣＭＡに記憶された動作手順を参照しつつ、センサ入力部ＣＡ１に入来したセンサ部ＳＡからのセンサ情報ＪＡ１〜ＪＡ３に基づいて、動作部ＤＡがとるべき動作を決定し、操作部ＣＡ２を介して動作部ＤＡの各動作要素に指示を出すようになっている。
【００２６】
次に、上述した構成のヒートポンプ装置５１Ａの運転における動作について説明する。
ヒートポンプ装置５１Ａは、停止状態に対する運転時の動作状態において、二つの工程を交互に繰り返して連続的に動作する。この連続的動作により、蓄熱を伴いつつ熱の移動を行う。
ヒートポンプ装置５１Ａは、この熱の移動を、蒸発器を備えていない構成で実現するものである。
【００２７】
動作状態における二つ工程は、（ニ）脱着工程及び（ホ）吸着工程である。各工程における動作部ＤＡの各動作要素の状態遷移が図３に表として示されている。
制御部ＣＡは、工程毎に、動作部ＤＡに対しこの作動状態となるよう操作部ＣＡ２を介して指示を出し、ヒートポンプ装置５１Ａ全体の動作を制御する。
【００２８】
以下、停止状態及び動作状態の二工程について、動作順に図４〜図８も参照して詳述する。
図４は、ヒートポンプ装置５１Ａの動作スタート時から終了時に至る全体動作を説明するためのフロー図である。
図５及び図６は、（ニ）脱着工程を説明するためのフロー図及び模式図であり、図７及び図８は、（ホ）吸着工程の動作を説明するためのフロー図及び模式図である。
【００２９】
＜全体動作＞（主に図４参照）
（ＳｔｅｐＡ１）
ヒートポンプ装置５１Ａにおいて、作業者や予め設定された動作プログラム等の、外部からのスタート指示が入来したら、制御部ＣＡは、まず停止状態となるよう動作部ＤＡを制御する。
すなわち、バルブＶＡ２を閉じ、バルブＶＡ３は流路ＲＡ６を開けて流路ＲＡ５と流路ＲＡ６とを連通させる。ポンプ８Ａ及びモータＭＡ１は停止状態（ＯＦＦ）とする。
【００３０】
（ＳｔｅｐＡ２）
ヒートポンプ装置５１Ａにおいて、制御部ＣＡの記憶部ＣＭＡには動作履歴が記録されるようになっている。
そこで、演算部ＣＴＡは、記録された動作履歴から、現在の停止状態が、どの工程を完了して停止した状態なのかを判定する。
すなわち、（ニ）脱着工程完了状態か、（ホ）吸着工程完了状態か、の二つの状態のいずれかであるかを判定する。
【００３１】
（ＳｔｅｐＡ３）
制御部ＣＡは、判定した状態に対応した動作を実行する。
すなわち、吸着工程完了状態と判定したら（ニ）脱着工程を実行し（Ｓｔｅｐニ）、脱着工程完了状態と判定したら（ホ）吸着工程を実行する（Ｓｔｅｐホ）。
【００３２】
（ＳｔｅｐＡ４）
制御部ＣＡは、（Ｓｔｅｐニ）及び（Ｓｔｅｐホ）の各工程が完了したら、作業者や予め設定された動作プログラム等の外部からの停止指示の有無を確認する。
停止指示無しと確認した場合、制御部ＣＡは、（ＳｔｅｐＡ２）へ戻り動作状態を継続する。
【００３３】
（ＳｔｅｐＡ５）
停止指示有りと確認した場合、制御部ＣＡは、停止状態と同じ状態になるよう動作部ＤＡに動作実行を指示し、動作履歴を記憶部ＣＭＡに記憶させてヒートポンプ装置５１Ａの動作を終了する。
【００３４】
次に、（Ｓｔｅｐニ）の脱着工程及び（Ｓｔｅｐホ）の吸着工程について、詳述する。
【００３５】
＜（Ｓｔｅｐニ）脱着工程（主に図５及び図６参照）＞
（Ｓｔｅｐ二−１）
制御部ＣＡは、停止状態に対し、ポンプ８Ａ及びモータＭＡ１を動作（ＯＮ）させ、バルブＶＡ２を開く。また、熱交換器６Ａは、加熱モードとして、吸着材５Ａを加熱する。この加熱は、ヒートポンプ装置５１Ａが車載用の場合に、駆動部（エンジンやモータ）の排熱を利用することができる。この加熱により熱量ＱＡ１が供給される。
【００３６】
吸着材５Ａの加熱により、吸着材５Ａに吸着していた水は吸着材５Ａから脱着し、水蒸気として反応器２Ａの内部空間へ放出される。
一方、熱媒体循環部３Ａでは、ポンプ８Ａの動作により、水４Ａが流路ＲＡ５，流路ＲＡ６，流路ＲＡ８，流路ＲＡ３，流路ＲＡ４の順に循環して流れ、アスピレータ１０Ａにおける流路ＲＡ２の開口部位が減圧する。
この状態で、バルブＶＡ２が開かれていることから、反応器２Ａ内の水蒸気は、流路ＲＡ２を経てアスピレータ１０Ａ内に吸引され、流路ＲＡ８から流路ＲＡ３への水４Ａの流れに混合する。
熱媒体循環部３Ａで循環する水４Ａは、脱着工程開始直後は常温であり、アスピレータ１０Ａにおいて流路ＲＡ２から吸引され水４Ａに混合した水蒸気は、直ちに冷却され、凝縮して水となる。この凝縮で生じる熱により水４Ａは加温される。
流路ＲＡ３を流れる水４Ａは、タンク７Ａに貯留される。
【００３７】
ここで、反応器２Ａ内に不凝縮ガスＧＡが存在する場合は、反応器２Ａに溜まった水蒸気と共に、流路ＲＡ２を経てアスピレータ１０Ａ内に吸引され、流路ＲＡ３を流れる水４Ａに混合する。
水４Ａに混合した不凝縮ガスＧＡは、気体のままタンク７Ａに達してその上部空間に溜まり、排出口７Ａａから外部に排出される。
【００３８】
凝縮により加温された水４Ａは、ポンプ８Ａの動作により、タンク７Ａから流路ＲＡ５及びバルブＶＡ３を経て流路ＲＡ６に送出され、放熱器９Ａに達する。
モータＭＡ１は動作状態（ＯＮ）であるから、送風ファン９Ａａは回転しており、水４Ａは放熱により冷却される。この冷却に伴い、外部に熱量ＱＡ２が取り出される。
【００３９】
（Ｓｔｅｐニ−２）
脱着工程を実行中、温度センサＴＡ１は、アスピレータ１０Ａへ投入される直前の水４Ａの温度ＴＡａを測定し、温度ＴＡａを含む情報ＪＡ１（図２参照）を出力する。
また、圧力センサＰＡ１は、反応器２Ａ内の圧力ＰＡａを測定し、圧力ＰＡａを含む情報ＪＡ２（図２参照）を出力する。
【００４０】
（Ｓｔｅｐニ−３）
演算部ＣＴＡは、温度センサＴＡ１より入来する情報ＪＡ１から得られる水４Ａの温度ＴＡａに基づいて、温度ＴＡａにおける水の水蒸気圧ＰＡｃ（以下、水蒸気圧ＰＡｃ）を求める。
具体的には、演算部ＣＴＡは、水蒸気圧ＰＡｃを、公知の計算式により又は予め記憶部ＣＭＡに記憶させておいたデータテーブルを参照することにより求める。
次いで演算部ＣＴＡは、圧力センサＰＡ１より入来する情報ＪＡ２から得られる圧力ＰＡａと、求めた水蒸気圧ＰＡｃと、から、圧力差ΔＰＡｍを、ΔＰＡｍ＝ＰＡａ−ＰＡｃとして求める。
【００４１】
（Ｓｔｅｐニ−４）
脱着工程の動作開始初期は、吸着材５Ａから水蒸気として脱着する水４Ａの単位時間当たりの量が多いので、圧力ＰＡａは比較的高い値となる。
また、熱媒体循環部３Ａを環流する水４Ａは、アスピレータ１０Ａの作用での水蒸気の凝縮に起因する加温が進んでいないので、温度ＴＡａは常温の範囲内にあり、水蒸気圧ＰＡｃも比較的小さい値となる。
脱着工程の動作が継続するに従い、吸着材５Ａから水蒸気として脱着する水４Ａの単位時間当たりの量は減少するので、圧力ＰＡａは減小する。
また、環流する水４Ａは、凝縮に起因する加温が進むので、温度ＴＡａは上昇し、水蒸気圧ＰＡｃは増加する。
従って、脱着工程の動作時間が経過する程、圧力差ΔＰＡｍは小さくなる。
圧力差ΔＰＡｍが小さくなるに従い、すなわち、アスピレータ１０Ａで吸引されるガス（大部分は水蒸気）の圧力が小さくなるに従って、水４Ａへの混合時の冷却により凝縮する水分量が少なくなる。
【００４２】
そこで、圧力差ΔＰＡｍに対し、凝縮水分量が十分に少なくなる所定の値ＰＡｓ１を設定し、脱着工程の完了時期ｒＡとして判定する。
すなわち、所定の値ＰＡｓ１を、予め記憶部ＣＭＡに記憶しておき、演算部ＣＴＡは、記憶部ＣＭＡに記憶された所定の値ＰＡｓ１を参照して、ΔＰＡｍ＜ＰＡｓ１であるか否かを判定する。
【００４３】
この判定がＮｏの場合、吸着材５Ａから水が十分に脱着していないと判断できるので、（Ｓｔｅｐニ−２）へ戻り脱着工程の動作を継続する。
【００４４】
（Ｓｔｅｐニ−５）
判定がＹｅｓの場合、演算部ＣＴＡは、吸着材５Ａから水が十分脱着されたと判断し、動作部ＤＡに脱着工程の完了動作を実行させる。
完了動作は、停止状態とする動作である。具体的には、ポンプ８Ａ及びモータＭＡ１を停止し、バルブＶＡ２を閉じ、熱交換器６Ａによる吸着材５Ａの加熱を停止させる。
【００４５】
以上により脱着工程が完了する。この完了に応じて行われる図４における（ＳｔｅｐＡ４）の判断において、ヒートポンプ装置５１Ａの動作停止指示がない場合、次に説明する（ホ）吸着工程を実行する。
【００４６】
＜（Ｓｔｅｐホ）吸着工程（主に図７及び図８参照）＞
（Ｓｔｅｐホ−１）
レベルセンサＬＡ２は、常にタンク７Ａの水位Ｌ７ａを測定し、水位Ｌ７ａを含む情報ＪＡ３（図２参照）を出力する。
演算部ＣＴＡは、吸着工程開始時においてレベルセンサＬＡ２から送出される情報Ｊ３から得られる水位Ｌ７ａを、基準水位Ｌ７ｓとして記憶部ＣＭＡに記憶させる。
【００４７】
（Ｓｔｅｐホ−２）
制御部ＣＡは、停止状態に対し、バルブＶＡ３を流路ＲＡ７側を開とし、ポンプ８Ａを動作（ＯＮ）させる。
ポンプ８Ａの動作により、タンク７Ａ内の水４Ａは、流路ＲＡ４，ＲＡ５，ＲＡ７を通ってノズル部１２Ａに流入し、下方に向けスプレー状に噴出する。
ノズル部１２Ａの下方側には、吸着材５Ａが収容されており、ノズル部１２Ａは、吸着材５Ａに対しほぼ満遍なく水４Ａを噴霧する。すなわち、吸着材５Ａに給水される。
噴霧された水４Ａは、吸着材５Ａと反応し、吸着材５Ａに吸着される。この吸着反応に伴い熱が発生する。そこで、熱交換器６Ａを放熱モードとし、吸着反応で発生する熱量ＱＡ３を外部に取り出すようにする。
【００４８】
（Ｓｔｅｐホ−３）
吸着材５Ａの材質，形状，及び反応器２Ａに収容した量等から、反応器２Ａ内の吸着材５Ａが有効に吸着可能な水４Ａの量（以下、設定吸着量Ｗ７と称する）は、予め想定できる。
従って、タンク７Ａにおいて、基準水位Ｌ７ｓから設定吸着量Ｗ７に相当する水量が排出されたときの水位を規定水位Ｌ７ｋとし、基準水位Ｌ７ｓと規定水位Ｌ７ｋとの差分である規定水位差ΔＬ７ｓを、予め記憶部ＣＭＡに記憶させておく。
【００４９】
タンク７Ａ内の水４Ａの吸着材５Ａへの給水が開始すると、タンク７Ａの水位Ｌ７ａは、基準水位Ｌ７ｓから下降する。
制御部ＣＡは、入来する情報ＪＡ３から得られる水位Ｌ７ａの変化を監視し、水位Ｌ７ａと基準水位Ｌ７ｓとの水位差ΔＬ７ａを求める。
【００５０】
吸着材５Ａへの給水に伴い水位差ΔＬ７ａは増加し、制御部ＣＡは、この水位差ΔＬ７ａが、規定水位差ΔＬ７ｓに達したか否かを判定する。
すなわち、ΔＬ７ａ≧ΔＬ７ｓか否かを判定する。
【００５１】
この判定がＮｏの場合、吸着材５Ａへの水４Ａの吸着が、まだ十分ではないと判断し、再度（Ｓｔｅｐホ−３）を実行するよう吸着工程の動作を継続する。
【００５２】
（Ｓｔｅｐホ−４）
判定がＹｅｓの場合、制御部ＣＡは、吸着材５Ａに水４Ａが十分吸着されたと判断し、動作部ＤＡに対して吸着工程の完了動作を実行させる。
完了動作は、停止状態とする動作であり、具体的には、ポンプ８Ａを停止し、バルブＶＡ３を、流路ＲＡ６側を開とし流路ＲＡ７側を閉とする。また、熱交換器６Ａによる吸着材５Ａの放熱動作も停止させる。
【００５３】
以上により吸着工程が完了する。この完了に伴う図４における（ＳｔｅｐＡ４）の判断において、ヒートポンプ装置５１Ａの動作停止指示がない場合、再度、（Ｓｔｅｐニ）の脱着工程を実行し、以降停止指示が出るまで二つの工程を交互に実行する。
【００５４】
＜熱媒体循環部３Ａの変形例＞
実施例のヒートポンプ装置５１Ａの熱媒体循環部３Ａは、タンク７Ａ，ポンプ８Ａ，放熱器９Ａ，及びアスピレータ１０Ａの環流順序を変えて種々の変形例としてもよい。
【００５５】
（変形例１：図９参照）
変形例１の熱媒体循環部３Ａ１は、ポンプ８Ａの動作で、水４Ａが、三方弁のバルブＶ３Ａ，アスピレータ１０Ａ，放熱器９Ａ，タンク７Ａの順で環流するように構成されている。
すなわち、熱媒体循環部３Ａに対し、放熱器９Ａをアスピレータ１０Ａの直上流ではなく直下流に配設したものである。
この構成によれば、仮にアスピレータ１０Ａで凝縮しなかった水蒸気が存在しても、放熱器９Ａにおいて凝縮するので、タンク７Ａに水蒸気が流れこみ外部に排出されることがない。すなわち、水４Ａの減小は更に抑制されるので、維持管理がより容易となる。
【００５６】
（変形例２：図１０参照）
変形例２の熱媒体循環部３Ａ２は、ポンプ８Ａの動作で、水４Ａが、放熱器９Ａ，三方弁のバルブＶＡ３，アスピレータ１０Ａ，タンク７Ａの順で環流するように構成されている。
すなわち、実施例の熱媒体循環部３Ａに対し、バルブＶＡ３を、ポンプ８Ａと放熱器９Ａとの間ではなく、放熱器９Ａとアスピレータ１０Ａとの間に設けて、反応器２Ａへ供給する水４Ａを、放熱器９Ａの直下流から取り出すようにしたものである。
例えば、吸着工程における反応器２Ａ内の水４Ａの温度をより低下させ、その冷熱を利用する場合、この構成によれば、放熱器９Ａで十分に冷却された水４Ａを反応器２Ａへ供給できるので、吸着工程において熱交換器６Ａで取り出せる熱量ＱＡ３を、放熱器９Ａでの冷却による温度低下の顕熱分、多く得ることができる。
【００５７】
（変形例３：図１１参照）
変形例３の熱媒体循環部３Ａ３は、実施例１の熱媒体循環部３Ａに対し、バルブＶＡ３を削除し、流路ＲＡ７を、流路ＲＡ４から分岐部Ｂにおいて直接分岐させると共に、分岐部Ｂとポンプ８Ａとの間に逆止弁ＶＡ４を設け、流路ＲＡ７に二方弁であるバルブＶＡ５を設けたものである。バルブＶＡ５の動作は、制御部ＣＡにより制御される（図２において破線で示される）。
逆止弁ＶＡ４は、停止状態のポンプ８Ａや放熱器９Ａ内の水が、圧力差によって低圧の反応器２Ａに流入することを阻止するために設ける。これは、ポンプ８Ａ側から流路ＲＡ７への水４Ａの流入を許容した場合、その水の流入後に空気が流入してしまうためである。
すなわち、逆止弁ＶＡ４は、流路ＲＡ７には、タンク７Ａからの流れのみを流入させるよう設けられる。
【００５８】
この変形例３では、水回収工程において、制御部ＣＡは、ポンプ８Ａの動作をさせずに単にバルブＶＡ５を開とする。
反応器２Ａの内部は、常に真空状態にあるので、ポンプ８Ａの動力を要することなく水４Ａをタンク７Ａから反応器２Ａに供給できる。
【００５９】
熱媒体循環部３Ａにおいて、水４Ａの循環流路における放熱器９Ａ，三方弁のバルブＶＡ３，アスピレータ１０Ａ，タンク７Ａ，及びポンプ８Ａ等の配設順は、上述の実施例及び変形例１〜変形例３に限定されるものではなく、適宜変形することができる。
【００６０】
以上詳述したヒートポンプ装置５１Ａは、以下の効果Ｋを奏する。
【００６１】
ヒートポンプ装置５１Ａは、アスピレータ１０Ａを有する熱媒体循環部３Ａを備え、アスピレータ１０Ａの作用により反応器２Ａの内部の不凝縮ガスＧＡを吸引し、タンク７Ａにおいて外部に排出することができる。
熱媒体循環部３Ａは、ヒートポンプ装置５１Ａの吸着材５Ａにより吸着及び脱着される熱媒体の水４Ａを環流させるものであるから、付帯設備ではなくヒートポンプ装置５１Ａに必須の設備である。
すなわち、ヒートポンプ装置５１Ａは、専用部材を追加することなく不凝縮ガスＧＡを排出することができる。
【００６２】
ヒートポンプ装置５１Ａは、通常のヒートポンプとしての動作実行中に不凝縮ガスＧＡを排出することができる。具体的には、（ニ）脱着工程において不凝縮ガスＧＡを排出できる。
すなわち、吸着工程及び脱着工程とは別に不凝縮ガスＧＡの排出工程を設けることなく、不凝縮ガスＧＡを排出できる。
従って、不凝縮ガスＧＡの排出を、ヒートポンプ装置５１Ａの動作効率を低下させずに実行できるので、ヒートポンプ装置５１Ａは、高効率で動作が可能である。
【００６３】
ヒートポンプ装置５１Ａは、熱媒体循環部３Ａにおいて、水４Ａが流れるアスピレータ１０Ａで水蒸気を反応器２Ａから吸引して凝縮させる。すなわち、この段階で、水蒸気と水４Ａとの第一段階の熱交換が行われる。
更に、熱媒体循環部３Ａは、放熱器９Ａを備えており、この放熱器９Ａにより、第一段階の熱交換済みの水４Ａと空気（大気）との間で第二段階の熱交換が行われる。
この第二段階の熱交換は、気体（水蒸気）と気体（大気）との熱交換ではなく、液体（水）と気体（大気）との熱交換であるから、放熱器９Ａは小型のもので十分である。従って、ヒートポンプ装置５１Ａを小型化できる。
【００６４】
ヒートポンプ装置５１Ａは、タンク７Ａだけではなく、熱媒体循環部３Ａ全体を大気圧の開放環境に配置することができる。これにより、熱媒体循環部３Ａについて真空維持の設備が不要で、装置全体としても維持管理が容易となる。
従って、ヒートポンプ装置５１Ａを低コストで構成することができる。
【００６５】
ヒートポンプ装置５１Ａは、水４Ａが外部にほとんど排出されないので、水４Ａの定期的補給は不要であり、維持管理が容易である。
【００６６】
ヒートポンプ装置５１Ａは、吸着工程において、吸着材５Ａに対し、ポンプ８Ａにより水４Ａを直接供給する構成にした。
これにより、蒸発器は不要であり、ヒートポンプ装置５１Ａは小型化が可能となった。
また、吸着工程の動作中に、熱媒体循環部３Ａから反応器２Ａに水４Ａが供給される構成にした。
これにより、独立した水回収工程が不要となり、ヒートポンプ装置５１Ａの動作効率が向上した。
【００６７】
ヒートポンプ装置５１Ａは、反応器２Ａの内部にノズル部１２Ａを設け、吸着材５Ａへの水４Ａの供給を、ノズル部１２Ａからの噴霧によりスプレー状に行う構成にすることができる。
これにより、吸着材５Ａに満遍なく水４Ａが供給されるので、吸着が高効率で行われ時間がより短縮されて吸着工程の時間が短縮し、ヒートポンプ装置５１Ａの動作効率が更に向上する。
【００６８】
上述のように、ヒートポンプ装置５１Ａは、熱量ＱＡ１の供給、並びに、ポンプ８Ａ及びモータＭＡ１の動力の供給により蓄熱させつつ一部の熱量ＱＡ２を回収でき、時間経過後、モータＭＡ１の動力供給と共に熱量ＱＡ３を外部に取り出すことができる。
【００６９】
本発明の実施例及びその変形例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさらに別の変形例としてもよい。
【００７０】
熱媒体４Ａは水に限定されない。また、吸着材５Ａは、ゼオライトに限定されない。例えばシリカゲル等なども適用可能であって、熱媒体を吸着する材料であればよい。
【００７１】
ヒートポンプ装置５１Ａについて、反応器２Ａを一つ備えたものを説明したが、
複数の反応器２Ａを備え、それらが並列に配管接続されたものであってもよい。
【００７２】
吸着工程の終了の時期は、タンク７Ａの水位から判定することに限らない。タンク７Ａからノズル部１２Ａまでの流路に、その流路を流れる水４Ａの量を積算して測定する積算流量計を配設し、吸着工程において測定した積算流量が、設定吸着量Ｗ７に達したか否かで判定してもよい。
【００７３】
反応器２Ａにおける、吸着材５Ａと、それに対向するノズル部１２Ａとの相対位置は、上下方向に限定されない。例えば水平方向、斜め上方に対向するように配置してもよい。
【００７４】
ノズル部１２Ａの形状は、限定されない。例えば、反応器２Ａが円筒状の場合、ノズル部１２Ａを一重又は多重の環状にして、噴出する水４Ａが吸着材５Ａに、概ね均一に供給されるようにするとよい。
また、反応器２Ａが角柱状の場合、ノズル部１２Ａを直線状にすると共に複数並列に配置して、噴出する水４Ａが吸着材５Ａに概ね均一に供給されるようにするとよい。
【符号の説明】
【００７５】
２Ａ  反応器（吸着材容器）
３Ａ，３Ａ１〜３Ａ３  熱媒体循環部、    ３ＡＲ  循環流路
４Ａ  熱媒体（水）
５Ａ  吸着材
６Ａ  熱交換器、    ６Ａａ  熱交換部、    ６Ａｂ  本体部
７Ａ  タンク、    ７Ａａ  排出口
８Ａ  ポンプ
９Ａ  放熱器、    ９Ａａ  送風ファン、    ９Ａｃ  本体部
１０Ａ  アスピレータ
１２Ａ  ノズル部
５１Ａ  ヒートポンプ装置
Ｂ  分岐部
ＣＡ  制御部、    ＣＭＡ  記憶部、    ＣＴＡ  演算部
ＣＡ１  センサ入力部、    ＣＡ２  操作部
ＤＡ  動作部
ＧＡ  不凝縮ガス
ＪＡ１〜ＪＡ３  情報
Ｌ７ａ  水位、    Ｌｓ２，Ｌ７ｓ  基準水位、    Ｌ７ｋ  規定水位
ＬＡ２  レベルセンサ
ＭＡ１  モータ
ＰＡａ  圧力、    ＰＡｃ  水蒸気圧、    ＰＡｓ１  （所定の）値
ＰＡ１  圧力センサ
ＱＡ１〜ＱＡ３  熱量
ＲＡ２〜ＲＡ８  流路
ｒＡ  完了時期
ＳＡ  センサ部
ＴＡａ  温度、    ＴＡ１  温度センサ
ＶＡ２  バルブ（二方弁）、      ＶＡ３  バルブ（三方弁）、    Ｖ４  逆止弁
Ｗ７  設定吸着量
ΔＬ７ａ  水位差、    ΔＬ７ｓ  規定水位差
ΔＰＡｍ  圧力差
【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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【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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