(57)【要約】【課題】吸収ヒートポンプの低温熱源の選択の幅を広げることができる地中熱利用吸収ヒートポンプシステムを提供する。【解決手段】地中熱利用吸収ヒートポンプシステム１は、冷媒加熱流体Ｑが保有する熱で冷媒の液Ｖｆを加熱し蒸発させて冷媒の蒸気Ｖｅを生成する蒸発器２０と、吸収液Ｓａが冷媒の蒸気Ｖｅを吸収した際に生じた吸収熱で吸収被加熱流体流路１１を流れる吸収被加熱流体Ｆａを加熱する吸収器１０と、吸収器１０の吸収液Ｓｗを直接又は間接的に導入し加熱して、吸収液Ｓｗから冷媒を離脱させて吸収液Ｓｗの濃度を上昇させる再生器３０と再生器３０から導入した冷媒の蒸気Ｖｇを凝縮させた際に生じた凝縮熱で凝縮被加熱流体Ｆｃを加熱する凝縮器４０と、地中Ｇと流体Ｑとの間で熱交換を行わせる地中熱交換器６１と、冷媒加熱流体Ｑを冷媒加熱流体流路２１と地中熱交換器６１との間で循環させる冷媒加熱流体循環装置６７とを備える。【選択図】図１
2017058063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒加熱流体を流す冷媒加熱流体流路を有し、前記冷媒加熱流体が保有する熱で冷媒の液を加熱し蒸発させて冷媒の蒸気を生成する蒸発器と；
吸収被加熱流体を流す吸収被加熱流体流路を有し、吸収液が冷媒の蒸気を吸収した際に生じた吸収熱で前記吸収被加熱流体流路を流れる前記吸収被加熱流体を加熱する吸収器と；
前記吸収器において前記冷媒の蒸気を吸収した前記吸収液を直接又は間接的に導入し加熱して、前記吸収液から冷媒を離脱させて前記吸収液の濃度を上昇させる再生器と；
凝縮被加熱流体を流す凝縮被加熱流体流路を有すると共に、前記再生器において前記吸収液から離脱した冷媒の蒸気を導入し、導入した前記冷媒の蒸気を凝縮させた際に生じた凝縮熱で前記凝縮被加熱流体を加熱する凝縮器と；
地中と流体との間で熱交換を行わせる地中熱交換器と；
前記冷媒加熱流体を、前記冷媒加熱流体流路と前記地中熱交換器との間で循環させる冷媒加熱流体循環装置とを備える；
地中熱利用吸収ヒートポンプシステム。
【請求項２】
第１の吸収被加熱流体流路を有すると共に、前記蒸発器において生成された冷媒の蒸気を導入し吸収液に吸収させた際に生じた吸収熱で前記第１の吸収被加熱流体流路を流れる流体を加熱する第１の吸収器と；
前記第１の吸収器において前記冷媒の蒸気を吸収した前記吸収液を導入し加熱して、前記吸収液から冷媒を離脱させて前記吸収液の濃度を上昇させる第１の再生器と；
第１の凝縮被加熱流体流路を有すると共に、前記第１の再生器において前記吸収液から離脱した冷媒の蒸気を導入し、導入した前記冷媒の蒸気を凝縮させた際に生じた凝縮熱で前記第１の凝縮被加熱流体流路を流れる流体を加熱する第１の凝縮器と；
第２の冷媒加熱流体流路を有し、前記第２の冷媒加熱流体流路を流れる流体が保有する熱で冷媒の液を加熱し蒸発させて冷媒の蒸気を生成する第２の蒸発器とを備え；
前記第１の吸収被加熱流体流路及び前記第１の凝縮被加熱流体流路の少なくとも一方と前記第２の冷媒加熱流体流路とが接続されて流体が循環する熱運搬流体循環流路が形成された；
請求項１に記載の地中熱利用吸収ヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記熱運搬流体循環流路を流れる流体と、外部の排熱源とを熱交換させる排熱回収熱交換器を備える；
請求項２に記載の地中熱利用吸収ヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記第１の凝縮器の冷媒の液を直接又は間接的に前記第１の再生器に導く冷媒液バイパス流路であって、流路を開閉する開閉弁を有する冷媒液バイパス流路を備える；
請求項２又は請求項３に記載の地中熱利用吸収ヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記凝縮器において前記冷媒の蒸気が凝縮されて生成された冷媒の液を流す被加熱冷媒液流路を有し、吸収液が冷媒の蒸気を吸収した際に生じた吸収熱で前記被加熱冷媒液流路を流れる前記冷媒液を加熱する低圧吸収器と；
前記被加熱冷媒液流路で加熱された冷媒の一部又は全部を気化させて前記吸収器に導く高圧吸収冷媒流路とを備える；
請求項１に記載の地中熱利用吸収ヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地中熱利用吸収ヒートポンプシステムに関し、特に熱源として地中の熱を利用した地中熱利用吸収ヒートポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
低温熱源から高温熱源へ熱を移動させる熱源機械として、吸収ヒートポンプがある。吸収ヒートポンプは、冷媒液を蒸発させる蒸発器、冷媒蒸気を吸収液で吸収させる吸収器、吸収液から冷媒を離脱させる再生器、冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器を主要構成として備えている。増熱型の吸収ヒートポンプでは、蒸発器に導入された低温熱源から熱を汲み上げて、吸収器において吸収液が冷媒蒸気を吸収する際に発生する吸収熱及び凝縮器において冷媒蒸気が凝縮する際に発生する凝縮熱で被加熱媒体を加熱する。蒸発器に導入する低温熱源流体として、河川水、下水等を利用することが公知である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−７３５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸収ヒートポンプの低温熱源として、河川水、下水等以外の自然エネルギーの熱を利用することができれば、熱源の選択の幅が広がることになり、暖房用途としての吸収ヒートポンプの普及に寄与することができる。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑み、吸収ヒートポンプの低温熱源の選択の幅を広げることができる地中熱利用吸収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】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステムは、例えば図１に示すように、冷媒加熱流体Ｑを流す冷媒加熱流体流路２１を有し、冷媒加熱流体Ｑが保有する熱で冷媒の液Ｖｆを加熱し蒸発させて冷媒の蒸気Ｖｅを生成する蒸発器２０と；吸収被加熱流体Ｆａを流す吸収被加熱流体流路１１を有し、吸収液Ｓａが冷媒の蒸気Ｖｅを吸収した際に生じた吸収熱で吸収被加熱流体流路１１を流れる吸収被加熱流体Ｆａを加熱する吸収器１０と；吸収器１０において冷媒の蒸気Ｖｅを吸収した吸収液Ｓｗを直接又は間接的に導入し加熱して、吸収液Ｓｗから冷媒を離脱させて吸収液Ｓｗの濃度を上昇させる再生器３０と；凝縮被加熱流体Ｆｃを流す凝縮被加熱流体流路４１を有すると共に、再生器３０において吸収液Ｓｗから離脱した冷媒の蒸気Ｖｇを導入し、導入した冷媒の蒸気Ｖｇを凝縮させた際に生じた凝縮熱で凝縮被加熱流体Ｆｃを加熱する凝縮器４０と；地中Ｇと流体Ｑとの間で熱交換を行わせる地中熱交換器６１と；冷媒加熱流体Ｑを、冷媒加熱流体流路２１と地中熱交換器６１との間で循環させる冷媒加熱流体循環装置６７とを備える。
【０００７】
このように構成すると、単位敷地面積当たりの採取可能な熱量が比較的小さい地中の熱を有効利用することができる。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステムは、例えば図３（Ａ）に示すように、上記本発明の第１の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステム２において、第１の吸収被加熱流体流路１１１を有すると共に、蒸発器１２０において生成された冷媒の蒸気Ｖｅ１を導入し吸収液Ｓａ１に吸収させた際に生じた吸収熱で第１の吸収被加熱流体流路１１１を流れる流体Ｒを加熱する第１の吸収器１１０と；第１の吸収器１１０において冷媒の蒸気Ｖｅ１を吸収した吸収液Ｓｗ１を導入し加熱して、吸収液Ｓｗ１から冷媒を離脱させて吸収液Ｓｗ１の濃度を上昇させる第１の再生器１３０と；第１の凝縮被加熱流体流路１４１を有すると共に、第１の再生器１３０において吸収液Ｓｗ１から離脱した冷媒の蒸気Ｖｇ１を導入し、導入した冷媒の蒸気Ｖｇ１を凝縮させた際に生じた凝縮熱で第１の凝縮被加熱流体流路１４１を流れる流体Ｒを加熱する第１の凝縮器１４０と；第２の冷媒加熱流体流路２２１を有し、第２の冷媒加熱流体流路２２１を流れる流体Ｒが保有する熱で冷媒の液Ｖｆを加熱し蒸発させて冷媒の蒸気Ｖｅ２を生成する第２の蒸発器２２０とを備え；第１の吸収被加熱流体流路１１１及び第１の凝縮被加熱流体流路１４１の少なくとも一方と第２の冷媒加熱流体流路２２１とが接続されて流体Ｒが循環する熱運搬流体循環流路７１が形成されている。
【０００９】
このように構成すると、地中の熱を採取して約５〜１０℃となった比較的温度が低い冷媒加熱流体で昇温させることができ、地中の熱をより有効利用することができる。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステムは、例えば図３（Ｂ）に示すように、上記本発明の第２の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステムにおいて、熱運搬流体循環流路７１を流れる流体Ｒと、外部の排熱源Ｘとを熱交換させる排熱回収熱交換器５３を備える。
【００１１】
このように構成すると、地中熱の採取に加えて比較的温度が低い排熱を回収することができ、省エネルギーを図ることができる。
【００１２】
また、本発明の第４の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステムは、例えば図３（Ａ）に示すように、上記本発明の第２の態様又は第３の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステム２において、第１の凝縮器１４０の冷媒の液Ｖｆを直接又は間接的に第１の再生器１３０に導く冷媒液バイパス流路１４６であって、流路を開閉する開閉弁１４７を有する冷媒液バイパス流路１４６を備える。
【００１３】
このように構成すると、開閉弁を開けることによって、再生器において吸収液の加熱に利用された熱を凝縮器に移動させることができ、地中から採取する熱量を増加させずに凝縮器において凝縮被加熱流体を加熱する熱量を増加させることができる。
【００１４】
また、本発明の第５の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステムは、例えば図４に示すように、上記本発明の第１の態様に係る地中熱利用吸収ヒートポンプシステム３において、凝縮器３４０において冷媒の蒸気Ｖｇが凝縮されて生成された冷媒の液Ｖｆを流す被加熱冷媒液流路３１１Ｌを有し、吸収液Ｓｂが冷媒の蒸気Ｖｅを吸収した際に生じた吸収熱で被加熱冷媒液流路３１１Ｌを流れる冷媒液Ｖｆを加熱する低圧吸収器３１０Ｌと；被加熱冷媒液流路３１１Ｌで加熱された冷媒の一部又は全部を気化させて吸収器３１０Ｈに導く高圧吸収冷媒流路３８０とを備える。
【００１５】
このように構成すると、比較的温度が低い採取した地中の熱を昇温させることができ、地中の熱をより有効利用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、単位敷地面積当たりの採取可能な熱量が比較的小さい地中の熱を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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システムの模式的系統図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステムの利点を説明する概念図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステムの模式的系統図、（Ｂ）は本発明の第２の実施の形態の変形例に係る吸収ヒートポンプシステムの排熱回収熱交換器まわりの部分系統図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステムの模式的系統図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の変形例に係る吸収ヒートポンプシステムの模式的系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る地中熱を利用した吸収ヒートポンプシステム１（以下、単に「吸収ヒートポンプシステム１」という。）を説明する。図１は、吸収ヒートポンプシステム１の模式的系統図である。吸収ヒートポンプシステム１は、吸収ヒートポンプ部分の主要構成である吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０と、地中Ｇに設置された地中熱交換器６１と、地中熱交換器６１と蒸発器２０との間で低温熱源水Ｑを循環させる熱源水循環部６７とを備えている。
【００２０】
吸収器１０は、被加熱流体Ｆを流す吸収器伝熱管１１を内部に有している。吸収器伝熱管１１は、吸収被加熱流体流路に相当する。本実施の形態では、吸収器伝熱管１１を流れる被加熱流体Ｆを、特に吸収被加熱流体Ｆａということとする。吸収器１０には、蒸発器２０で生成された冷媒の蒸気である蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを導入する蒸発冷媒蒸気管２９と、比較的濃度が高い吸収液である濃溶液Ｓａを導入する濃溶液管３５と、濃溶液Ｓａよりも濃度が低い希溶液Ｓｗを流出する希溶液管１５と、が接続されている。本実施の形態では、冷媒として水（Ｈ２Ｏ）が用いられており、吸収液（吸収剤と冷媒との混合物）としてＬｉＢｒ水溶液が用いられている。吸収器１０に導入された蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ及び濃溶液Ｓａは、吸収器伝熱管１１の外側に存在することとなる。吸収器１０は、導入した濃溶液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、この吸収熱を、吸収器伝熱管１１を流れる吸収被加熱流体Ｆａが受熱して、吸収被加熱流体Ｆａが加熱されるように構成されている。吸収器１０に導入される濃溶液Ｓａは、吸収器伝熱管１１の外表面に濡れ広がるように、スプレーノズル（不図示）を用いて散布してもよい。
【００２１】
蒸発器２０は、冷媒加熱流体としての低温熱源水Ｑを流す蒸発器加熱管２１を内部に有している。蒸発器加熱管２１は、冷媒加熱流体流路に相当する。蒸発器２０には、蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収器１０に供給する蒸発冷媒蒸気管２９と、冷媒の液である冷媒液Ｖｆを凝縮器４０から導入する冷媒液管４５とが接続されている。蒸発器２０に導入された冷媒液Ｖｆは、蒸発器加熱管２１の外側に存在することとなる。蒸発器２０は、導入した冷媒液Ｖｆが、蒸発器加熱管２１を流れる低温熱源水Ｑに加熱されて蒸発することで、蒸発器冷媒蒸気Ｖｅが生成されるように構成されている。
【００２２】
再生器３０は、本実施の形態では、加熱源としての駆動熱源流体Ｐを流す再生器加熱管３１を内部に有している。再生器３０には、吸収器１０から希溶液Ｓｗを導入する希溶液管１５と、吸収器１０に濃溶液Ｓａを供給する濃溶液管３５と、冷媒の蒸気である再生器冷媒蒸気Ｖｇを凝縮器４０に供給する再生冷媒蒸気管３９と、が接続されている。再生器３０に導入された希溶液Ｓｗは、再生器加熱管３１の外側に存在することとなる。再生器３０は、導入した希溶液Ｓｗが再生器加熱管３１を流れる駆動熱源流体Ｐに加熱されることで、希溶液Ｓｗ中の冷媒が離脱して、希溶液Ｓｗから濃度が上昇した濃溶液Ｓａとなり、離脱した冷媒は再生器冷媒蒸気Ｖｇとなるように構成されている。再生器加熱管３１の一端には、駆動熱源流体Ｐを導入する駆動熱源流体導入管３７が接続されており、再生器加熱管３１の他端には、駆動熱源流体Ｐを流出する駆動熱源流体流出管３８が接続されている。駆動熱源流体Ｐとして、蒸気や高温水を用いることができる。
【００２３】
凝縮器４０は、被加熱流体Ｆを流す凝縮器伝熱管４１を内部に有している。凝縮器伝熱管４１は、凝縮被加熱流体流路に相当する。本実施の形態では、凝縮器伝熱管４１を流れる被加熱流体Ｆを、特に凝縮被加熱流体Ｆｃということとする。凝縮器４０には、再生器３０で生成された再生器冷媒蒸気Ｖｇを導入する再生冷媒蒸気管３９と、冷媒液Ｖｆを蒸発器２０に供給する冷媒液管４５とが接続されている。凝縮器４０に導入された蒸発器冷媒蒸気Ｖｅは、凝縮器伝熱管４１の外側に存在することとなる。凝縮器４０は、導入した再生器冷媒蒸気Ｖｇが、凝縮器伝熱管４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃに冷却されて凝縮して冷媒液Ｖｆとなる一方で、凝縮器伝熱管４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃが、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮する際の凝縮熱によって加熱されるように構成されている。本実施の形態では、吸収器伝熱管１１の一端と凝縮器伝熱管４１の一端とが被加熱流体搬送管１８で接続されており、吸収器伝熱管１１を流れた被加熱流体Ｆが凝縮器伝熱管４１を流れるように構成されている。吸収器伝熱管１１の他端には、被加熱流体Ｆを吸収器伝熱管１１に導入する被加熱流体導入管１７が接続されている。凝縮器伝熱管４１の他端には、被加熱流体Ｆを流出する被加熱流体流出管４８が接続されている。
【００２４】
地中熱交換器６１は、地中Ｇと低温熱源水Ｑとの間で熱交換を行わせる機器である。地中熱交換器６１は、本実施の形態では、地中Ｇを鉛直方向に掘削し、掘削した孔にＵチューブ６２を挿入し、Ｕチューブ６２が挿入された掘削孔を埋め戻して構成される、いわゆるボアホール方式となっている。地中Ｇは、地表から概ね１０ｍよりも深い部分の温度が１年を通じて安定している。したがって、掘削孔は、Ｕチューブ６２が１０ｍよりも深い部分まで達するように、１０ｍよりも深くなっており、２０ｍ、３０ｍの深さとしてもよく、５０ｍ〜１００ｍ程度の深さとしてもよい。Ｕチューブ６２には、低温熱源水Ｑが流れるようになっている。１つの掘削孔には、典型的には１対又は２対のＵチューブ６２が挿入される。地中熱交換器６１は、地中Ｇと低温熱源水Ｑとの交換熱量に応じて、Ｕチューブ６２が挿入された掘削孔を複数設け、各掘削孔に挿入されたＵチューブ６２を並列に接続した構成にしてもよい。
【００２５】
熱源水循環部６７は、熱源水往管６５と、熱源水ポンプ６６と、熱源水還管６４とを有している。熱源水往管６５は、一方が地中熱交換器６１のＵチューブ６２の一端と接続され、他方が蒸発器２０の蒸発器加熱管２１と接続されている。熱源水往管６５は、地中熱交換器６１で地中Ｇと熱交換した低温熱源水Ｑを、蒸発器加熱管２１に導く配管である。熱源水還管６４は、一方が蒸発器加熱管２１に接続され、他方がＵチューブ６２の他端と接続されている。熱源水還管６４は、低温熱源水Ｑを、蒸発器加熱管２１から地中熱交換器６１に導く配管である。地中熱交換器６１のＵチューブ６２、熱源水往管６５、蒸発器２０の蒸発器加熱管２１、熱源水還管６４がこの順で接続されて形成される低温熱源水Ｑの流路は、密閉流路となっている。密閉流路内の低温熱源水Ｑを流動させる熱源水ポンプ６６は、熱源水往管６５に配設されている。熱源水循環部６７を構成する熱源水往管６５、熱源水ポンプ６６、熱源水還管６４が介在することによって、低温熱源水Ｑを、地中熱交換器６１と蒸発器２０との間で循環させることができる。熱源水循環部６７は、冷媒加熱流体循環装置に相当する。
【００２６】
引き続き図１を参照して、吸収ヒートポンプシステム１の作用を説明する。吸収ヒートポンプシステム１は、熱源水ポンプ６６の作動により、低温熱源水Ｑが熱源水往管６５及び熱源水還管６４を介して、地中熱交換器６１と蒸発器２０の蒸発器加熱管２１との間を循環する。地中熱交換器６１と蒸発器加熱管２１との間を循環する低温熱源水Ｑは、蒸発器２０内で冷媒液Ｖｆを加熱することで自身は温度が低下し、その後地中熱交換器６１で地中Ｇと熱交換することで温度が上昇する。蒸発器２０では、凝縮器４０から圧力差、重力によって冷媒液管４５を介して供給されてきた冷媒液Ｖｆが、蒸発器加熱管２１内を流れる低温熱源水Ｑ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、蒸発冷媒蒸気管２９を介して吸収器１０へと移動する。
【００２７】
吸収器１０では、再生器３０から圧力差、重力によって濃溶液管３５を介して供給されてきた濃溶液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、吸収器伝熱管１１を流れる吸収被加熱流体Ｆａが加熱される。吸収器１０で加熱された被加熱流体Ｆは、凝縮器４０に向けて被加熱流体搬送管１８を流れる。濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収したことに伴って生じた希溶液Ｓｗは、溶液ポンプ１６の作動により再生器３０に向かって希溶液管３５を流れる。再生器３０に送られた希溶液Ｓｗは、再生器加熱管３１を流れる駆動熱源流体Ｐ（本実施の形態では約１２０℃程度）によって加熱され、希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して濃溶液Ｓａとなる。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒は、再生器冷媒蒸気Ｖｇとして、再生冷媒蒸気管３９を介して凝縮器４０へと移動する。再生器３０で再生された濃溶液Ｓａは、吸収器１０に向かって濃溶液管３５を流れる。吸収器１０に流入した濃溶液Ｓａは、上述のサイクルを繰り返す。
【００２８】
他方、凝縮器４０へと移動した再生器冷媒蒸気Ｖｇは、被加熱流体搬送管１８から流入して凝縮器伝熱管４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃで冷却されて凝縮して、冷媒液Ｖｆとなる。凝縮器４０で生じた冷媒液Ｖｆは、冷媒液管４５を介して蒸発器２０に供給され、以降、上述のサイクルを繰り返す。他方、凝縮器伝熱管４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃは、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮する際の凝縮熱によって加熱され、温度が上昇する。本実施の形態では、凝縮被加熱流体Ｆｃが、凝縮器４０において概ね６０℃に上昇する。凝縮器４０で温度が上昇して被加熱流体流出管４８に入った被加熱流体Ｆは、暖房機器等の熱利用場所に供給される。
【００２９】
以上で説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステム１によれば、蒸発器２０の蒸発器加熱管２１に導入される低温熱源水Ｑの加熱源として地中Ｇの熱を利用しているので、吸収ヒートポンプの駆動に要する動力を削減することができ、省エネルギーを図ることができる。なお、本実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステム１は、吸収ヒートポンプシステム１を構成する吸収ヒートポンプのＣＯＰ（成績係数）が１．７程度であり、電気式のヒートポンプの３．０程度よりも低くなっている。そのため、吸収ヒートポンプは、従来、暖房の用途には不向きであると考えられていた。しかしながら、本発明者らは、吸収ヒートポンプの低温熱源を地中Ｇの熱とすることにより、電気式のヒートポンプの熱源を地中Ｇの熱とした場合よりも、省エネルギーに資するものであることを見出し、本発明を完成させるに至った。以下に、吸収ヒートポンプの低温熱源を地中Ｇの熱とすることが、電気式のヒートポンプの熱源を地中Ｇの熱とした場合よりも省エネルギーに資する理由を説明する。
【００３０】
まず、地中熱の特性について考える。地中熱は、容量（単位敷地面積あたりの採取可能な単位時間当たりの熱量）が小さいことが知られている。つまり、単位時間当たりに地中から採取できる熱量には限界がある。これは、地中熱が熱源水に採取された後、地中の伝熱によって再び採熱可能な状態になるまでに相当の時間を要するという、地中熱採熱の原理に起因するものである。地中から採取した熱量で熱需要を賄うことができない場合は、他にボイラーや空気熱源式ヒートポンプ等の地中熱を熱源としない熱源機を併設することになる。なお、吸収ヒートポンプは、温水、蒸気、ガスや油等の燃焼熱、等の加熱源を用いるものであり、一般に、消費電力は小さいが、ＣＯＰが低い。
【００３１】
暖房用途に用いられるヒートポンプのＣＯＰは、暖房出力を消費動力で除して求められる（ＣＯＰ＝加熱側熱出力／駆動動力）。ここで、駆動動力は、電気式のヒートポンプでは消費電力、吸収ヒートポンプでは加熱源の消費熱量とヒートポンプ機内補機の消費電力との和となるが、ヒートポンプ機内補機の消費電力は一般にわずかであるため、ここでの説明ではヒートポンプ機内補機の消費電力を無視することとする。ヒートポンプは、ＣＯＰが高いほど、同じ熱出力を得るために必要な駆動動力（エネルギー）が少なくて済み、省エネルギーといえる。ところが、地中熱を熱源とする場合は、上述のように、単位時間当たりに採取できる熱量に限界があるため、高いＣＯＰのヒートポンプであっても熱出力が制限されてしまい、ＣＯＰが高いことの利点を十分に享受することが難しくなる。以下に、具体例を挙げて、地中の熱を熱源とした場合のエネルギー収支を示す。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステムの利点を説明する概念図であり、（Ａ）は本発明の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステムの概念図、（Ｂ）は電気式のヒートポンプシステムの概念図である。ここの例では、地中から汲み上げることができる熱量ＳＥが２ｋＷ、吸収ヒートポンプＡＨＰのＣＯＰが１．２、電気式のヒートポンプＥＨＰのＣＯＰが３、熱需要が１２ｋＷであるとする。加熱側熱出力ＨＴは、地中から汲み上げた熱量ＳＥと駆動動力ＤＥとの和となるので（加熱側熱出力ＨＴ＝地中から汲み上げた熱量ＳＥ＋駆動動力ＤＥ）、上述のＣＯＰを求める式を併せ考慮すると、２ｋＷの地中の熱を汲み上げるのに必要な駆動動力ＤＥは、次式で表される。
駆動動力ＤＥ＝２ｋＷ／（ＣＯＰ−１）
したがって、図２（Ａ）に示す吸収ヒートポンプシステムの駆動動力ＤＥは１０ｋＷ（＝２／（１．２−１））、図２（Ｂ）に示す電気式のヒートポンプシステムの駆動動力ＤＥは１ｋＷ（＝２／（３−１））となる。このとき、図２（Ａ）に示す吸収ヒートポンプシステムの加熱側熱出力は１２ｋＷ（＝２＋１０）、図２（Ｂ）に示す電気式のヒートポンプシステムの加熱側熱出力ＨＴは３ｋＷ（＝２＋１）となる。結果、図２（Ａ）に示す吸収ヒートポンプシステムの加熱側熱出力ＨＴは熱需要を満たしている。他方、図２（Ｂ）に示す電気式のヒートポンプシステムでは、加熱側熱出力ＨＴが９ｋＷ不足しており、この不足分はボイラーＢＲ等から別途供給することとなるため、結果的に熱需要を満たすための駆動動力ＤＥは１０ｋＷ（＝１＋９）となる。このように、地中熱のように採取可能な熱量ＳＥに制限がある場合、必要な駆動動力ＤＥは、熱需要と地中から汲み上げた熱量ＳＥとの差となり（駆動動力ＤＥ＝熱需要−地中から汲み上げた熱量ＳＥ）、ヒートポンプのＣＯＰに関わらず両者同じになる。このことから、ＣＯＰが意味を持つのは、回収可能な熱量が十分にあって熱需要をヒートポンプで賄うことができる場合であることが分かる。さらに、電気式のヒートポンプシステムでは、別途ボイラーＢＲ等の熱源機を設ける必要があることが、欠点になり得る。加えて、駆動動力ＤＥを一次エネルギー換算で比較してみると、吸収ヒートポンプシステムの方が、エネルギー消費量が少なくて済むことがあり得る。
【００３３】
吸収ヒートポンプでは、天然ガス等の燃料による燃焼熱で駆動する場合、９５％以上の高効率で燃料を加熱源に変換できる。他方、電気式のヒートポンプの場合、発電設備によって発電されるため、同じ天然ガスを燃料とした場合の変換効率は高くても５０％程度となる。したがって、一次エネルギー換算の消費量は、図２（Ａ）に示す吸収ヒートポンプシステムは、吸収ヒートポンプＡＨＰの駆動動力ＤＥ（１０）を９５％で除した値（１０／０．９５）である約１０．５ｋＷ相当となり、図２（Ｂ）に示す電気式のヒートポンプシステムは、ヒートポンプＥＨＰの駆動動力ＤＥ（１）を５０％で除した値とボイラーＢＲの駆動動力ＤＥ（９）を９５％で除した値との和（１／０．５＋９／０．９５）である約１１．５ｋＷ相当となる。このように、吸収ヒートポンプＡＨＰの方が電気式のヒートポンプＥＨＰよりもＣＯＰが低いにもかかわらず、一次エネルギー換算における消費エネルギーは吸収ヒートポンプＡＨＰの方が約９％少ないことになる。したがって、地中熱のように採取できる熱量に限界があるものを熱源とする場合は、ＣＯＰが高いことよりも一次エネルギーを効率よく使用できる方が有利となり、電気式のヒートポンプＥＨＰよりも吸収ヒートポンプＡＨＰの方が有利であることが分かる。
【００３４】
上述のように、地中の熱を熱源とする場合は、電気式のヒートポンプよりも吸収ヒートポンプの方が省エネルギーに資する。しかしながら、吸収ヒートポンプは、低温熱源として利用可能な温度が限られる。前述の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステム１では、冬季に、蒸発器２０に導入される低温熱源水Ｑの温度が５〜１０℃になった場合、一般に暖房用として供給される温水の温度である５０〜６０℃まで昇温することが難しい。そこで、以下に説明する第２の実施の形態のように構成することで、地中から採熱した熱源媒体の温度が比較的低い場合でも、暖房用途に利用可能となる。
【００３５】
図３（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る地中熱を利用した吸収ヒートポンプシステム２（以下、単に「吸収ヒートポンプシステム２」という。）の模式的系統図である。吸収ヒートポンプシステム２は、吸収ヒートポンプ部分の主要構成である第１吸収器１１０、第１蒸発器１２０、第１再生器１３０、第１凝縮器１４０、第２吸収器２１０、第２蒸発器２２０、第２再生器２３０、第２凝縮器２４０と、地中熱交換器６１と、熱源水循環部６７とを備えている。吸収ヒートポンプシステム２の吸収ヒートポンプ部分は、単段の吸収ヒートポンプを２台組み合わせたような構成になっているが、これらは物理的に２つに分かれている必要はなく、同一の装置（筐体）の中に２つのサイクルを有する構成であってもよい。また、吸収ヒートポンプシステム２の地中熱交換器６１及び熱源水循環部６７の構成は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）のものと同じであるため、重複した説明は省略する。
【００３６】
第１吸収器１１０は、循環液Ｒを流す第１吸収器伝熱管１１１を内部に有している。第１吸収器１１０は第１の吸収器に相当し、第１吸収器伝熱管１１１は第１の吸収被加熱流体流路に相当する。本実施の形態では、第１吸収器伝熱管１１１を流れる循環液Ｒを、特に吸収循環液Ｒａということとする。第１吸収器１１０には、第１蒸発器１２０で生成された冷媒の蒸気である第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１を導入する第１蒸発冷媒蒸気管１２９と、第１濃溶液Ｓａ１を導入する第１濃溶液管１３５と、第１希溶液Ｓｗ１を流出する第１希溶液管１１５とが接続されている。本実施の形態でも、冷媒として水（Ｈ２Ｏ）が、吸収液としてＬｉＢｒ水溶液が用いられている。第１吸収器１１０は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の吸収器１０と同様の構成及び機能を有している。第１吸収器１１０は、導入した第１濃溶液Ｓａ１が第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１を吸収する際に吸収熱を発生させ、この吸収熱を、第１吸収器伝熱管１１１を流れる循環液Ｒが受熱して、循環液Ｒが加熱されるように構成されている。
【００３７】
第１蒸発器１２０は、第１蒸発器加熱管１２１を内部に有しており、第１蒸発冷媒蒸気管１２９と第１冷媒液管１４５とが接続されている。第１蒸発器１２０は、蒸発器に相当し、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の蒸発器２０と同様の構成及び機能を有している。第１蒸発器１２０及びその周囲の、第１蒸発器加熱管１２１、第１蒸発冷媒蒸気管１２９、第１冷媒液管１４５は、それぞれ、蒸発器２０（図１参照）の蒸発器加熱管２１、蒸発冷媒蒸気管２９、冷媒液管４５に対応する。第１蒸発器１２０は、導入した冷媒液Ｖｆが、第１蒸発器加熱管１２１を流れる低温熱源水Ｑに加熱されて蒸発することで、第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１が生成されるように構成されている。
【００３８】
第１再生器１３０は、本実施の形態では、加熱源としての駆動熱源流体Ｐを流す第１再生器加熱管１３１を内部に有している。第１再生器１３０は第１の再生器に相当する。第１再生器１３０には、第１希溶液Ｓｗ１を導入する第１希溶液管１１５と、第１濃溶液Ｓａ１を流出する第１濃溶液管１３５と、冷媒の蒸気である第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１を第１凝縮器１４０に供給する第１再生冷媒蒸気管１３９とが接続されている。第１希溶液管１１５には、第１希溶液Ｓｗ１を圧送する第１溶液ポンプ１１６が配設されている。第１希溶液管１１５及び第１濃溶液管１３５には、第１希溶液Ｓｗ１と第１濃溶液Ｓａ１との間で熱交換を行わせる第１溶液熱交換器１３６が配設されている。第１再生器１３０は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の再生器３０と同様の構成及び機能を有している。第１再生器１３０は、導入した第１希溶液Ｓｗ１が第１再生器加熱管１３１を流れる駆動熱源流体Ｐに加熱されることで、第１希溶液Ｓｗ１中の冷媒が離脱して、第１希溶液Ｓｗ１から濃度が上昇した第１濃溶液Ｓａ１となり、離脱した冷媒は第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１となるように構成されている。
【００３９】
第１凝縮器１４０は、循環液Ｒを流す第１凝縮器伝熱管１４１を内部に有している。第１凝縮器１４０は第１の凝縮器に相当し、第１凝縮器伝熱管１４１は第１の凝縮被加熱流体流路に相当する。本実施の形態では、第１凝縮器伝熱管１４１を流れる循環液Ｒを、特に凝縮循環液Ｒｃということとする。第１凝縮器１４０には、第１再生器１３０で生成された第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１を導入する第１再生冷媒蒸気管１３９と、冷媒液Ｖｆを第１蒸発器１２０に供給する第１冷媒液管１４５とが接続されている。第１凝縮器１４０は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の凝縮器４０と同様の構成及び機能を有している。第１凝縮器１４０は、導入した第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１が、第１凝縮器伝熱管１４１を流れる凝縮循環液Ｒｃに冷却されて凝縮して冷媒液Ｖｆとなる一方で、第１凝縮器伝熱管１４１を流れる凝縮循環液Ｒｃが、第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１が凝縮する際の凝縮熱によって加熱されるように構成されている。本実施の形態では、第１冷媒液管１４５と第１希溶液管１１５とが、冷媒液バイパス流路としての冷媒バイパス管１４６で接続されており、第１凝縮器１４０の冷媒液Ｖｆを直接（他の機器を経由せずに）第１再生器１３０に導くことができるように構成されている。冷媒バイパス管１４６には、開閉弁としての冷媒バイパス弁１４７が配設されており、冷媒バイパス管１４６内に冷媒液Ｖｆを流すか否かを切り替えることができるように構成されている。
【００４０】
第２吸収器２１０は、被加熱流体Ｆを流す第２吸収器伝熱管２１１を内部に有しており、第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２を流す第２蒸発冷媒蒸気管２２９と、第２濃溶液Ｓａ２を流す第２濃溶液管２３５と、第２希溶液Ｓｗ２を流す第２希溶液管２１５とが接続されている。第２吸収器２１０は、吸収器に相当し、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の吸収器１０と同様の構成及び機能を有している。第２吸収器２１０及びその周囲の、第２吸収器伝熱管２１１、第２蒸発冷媒蒸気管２２９、第２濃溶液管２３５、第２希溶液管２１５は、それぞれ、吸収器１０（図１参照）の吸収器伝熱管１１、蒸発冷媒蒸気管２９、濃溶液管３５、希溶液管１５に対応する。第２吸収器２１０は、導入した第２濃溶液Ｓａ２が第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２を吸収する際に吸収熱を発生させ、この吸収熱を、第２吸収器伝熱管２１１を流れる吸収被加熱流体Ｆａが受熱して、吸収被加熱流体Ｆａが加熱されるように構成されている。
【００４１】
第２蒸発器２２０は、循環液Ｒを流す第２蒸発器加熱管２２１を内部に有している。第２蒸発器２２０は第２の蒸発器に相当し、第２蒸発器加熱管２２１は第２の冷媒加熱流体流路に相当する。本実施の形態では、第２蒸発器加熱管２２１を流れる循環液Ｒを、特に蒸発循環液Ｒｅということとする。第２蒸発器２２０には、第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２を第２吸収器２１０に供給する第２蒸発冷媒蒸気管２２９と、冷媒液Ｖｆを第２凝縮器２４０から導入する第２冷媒液管２４５とが接続されている。第２蒸発器２２０に導入された冷媒液Ｖｆは、第２蒸発器加熱管２２１の外側に存在することとなる。第２蒸発器２２０は、導入した冷媒液Ｖｆが、第２蒸発器加熱管２２１を流れる蒸発循環液Ｒｅに加熱されて蒸発することで、第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２が生成されるように構成されている。本実施の形態では、第２蒸発器２２０の第２蒸発器加熱管２２１と、第１吸収器１１０の第１吸収器伝熱管１１１と、第１凝縮器１４０の第１凝縮器伝熱管１４１とが、熱運搬流体循環流路としての循環管７１で接続されており、循環液Ｒが、第２蒸発器加熱管２２１、第１吸収器伝熱管１１１、第１凝縮器伝熱管１４１の順で循環するように構成されている。
【００４２】
第２再生器２３０は、本実施の形態では、加熱源としての駆動熱源流体Ｐを流す第２再生器加熱管２３１を内部に有している。第２再生器２３０は再生器に相当する。第２再生器２３０には、第２希溶液Ｓｗ２を導入する第２希溶液管２１５と、第２濃溶液Ｓａ２を流出する第２濃溶液管２３５と、冷媒の蒸気である第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２を第２凝縮器２４０に供給する第２再生冷媒蒸気管２３９とが接続されている。第２希溶液管２１５には、第２希溶液Ｓｗ２を圧送する第２溶液ポンプ２１６が配設されている。第２希溶液管２１５及び第２濃溶液管２３５には、第２希溶液Ｓｗ２と第２濃溶液Ｓａ２との間で熱交換を行わせる第２溶液熱交換器２３６が配設されている。第２再生器２３０は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の再生器３０と同様の構成及び機能を有している。第２再生器２３０及びその周囲の、第２再生器加熱管２３１、第２希溶液管２１５、第２濃溶液管２３５、第２再生冷媒蒸気管２３９は、それぞれ、再生器３０（図１参照）の再生器加熱管３１、希溶液管１５、濃溶液管３５、再生冷媒蒸気管３９に対応する。第２再生器２３０は、導入した第２希溶液Ｓｗ２が第２再生器加熱管２３１を流れる駆動熱源流体Ｐに加熱されることで、第２希溶液Ｓｗ２中の冷媒が離脱して、第２希溶液Ｓｗ２から濃度が上昇した第２濃溶液Ｓａ２となり、離脱した冷媒は第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２となるように構成されている。本実施の形態では、第２再生器２３０の第２再生器加熱管２３１の一端と第１再生器１３０の第１再生器加熱管１３１の一端とが熱源流体連絡管２３８で接続されており、第２再生器加熱管２３１を流れた駆動熱源流体Ｐが第１再生器加熱管１３１を流れるように構成されている。第２再生器加熱管２３１の他端には、駆動熱源流体Ｐを第２再生器加熱管２３１に導入する熱源流体導入管２３７が接続されている。第１再生器加熱管１３１の他端には、駆動熱源流体Ｐを流出する熱源流体流出管１３８が接続されている。
【００４３】
第２凝縮器２４０は、被加熱流体Ｆを流す第２凝縮器伝熱管２４１を内部に有しており、第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２を流す第２再生冷媒蒸気管２３９と、冷媒液Ｖｆを流す第２冷媒液管２４５とが接続されている。第２凝縮器２４０は、凝縮器に相当し、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の凝縮器４０と同様の構成及び機能を有している。第２凝縮器２４０及びその周辺の、第２凝縮器伝熱管２４１、第２再生冷媒蒸気管２３９、第２冷媒液管２４５は、それぞれ、凝縮器４０（図１参照）の凝縮器伝熱管４１、再生冷媒蒸気管３９、冷媒液管４５に対応する。第２凝縮器２４０は、導入した第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２が、第２凝縮器伝熱管２４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃに冷却されて凝縮して冷媒液Ｖｆとなる一方で、第２凝縮器伝熱管２４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃが、第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２が凝縮する際の凝縮熱によって加熱されるように構成されている。本実施の形態では、第２吸収器伝熱管２１１の一端と第２凝縮器伝熱管２４１の一端とが第２被加熱流体搬送管２１８で接続されており、第２吸収器伝熱管２１１を流れた被加熱流体Ｆが第２凝縮器伝熱管２４１を流れるように構成されている。第２吸収器伝熱管２１１の他端には、被加熱流体Ｆを第２吸収器伝熱管２１１に導入する第２被加熱流体導入管２１７が接続されている。第２凝縮器伝熱管２４１の他端には、被加熱流体Ｆを流出する第２被加熱流体流出管２４８が接続されている。
【００４４】
引き続き図３を参照して、吸収ヒートポンプシステム２の作用を説明する。吸収ヒートポンプシステム２の起動時は、冷媒バイパス弁１４７が閉になっている。吸収ヒートポンプシステム２は、熱源水ポンプ６６の作動により、低温熱源水Ｑが熱源水往管６５及び熱源水還管６４を介して、地中熱交換器６１と第１蒸発器１２０の第１蒸発器加熱管１２１との間を循環する。地中熱交換器６１と第１蒸発器加熱管１２１との間を循環する低温熱源水Ｑは、第１蒸発器１２０内で冷媒液Ｖｆを加熱することで自身は温度が低下し、その後地中熱交換器６１で地中Ｇと熱交換することで温度が上昇する。第１蒸発器１２０では、第１凝縮器１４０から供給されてきた冷媒液Ｖｆが、第１蒸発器加熱管１２１内を流れる低温熱源水Ｑによって加熱され、蒸発して第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１となる。第１蒸発器１２０で発生した第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１は、第１蒸発冷媒蒸気管１２９を介して第１吸収器１１０へと移動する。
【００４５】
第１吸収器１１０では、第１再生器１３０から供給されてきた第１濃溶液Ｓａ１が、第１蒸発器１２０から移動してきた第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１を吸収する。第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１を吸収した第１濃溶液Ｓａ１は、濃度が低下して第１希溶液Ｓｗ１となる。第１吸収器１１０では、第１濃溶液Ｓａ１が第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１を吸収する際に吸収熱が発生する。この吸収熱により、第１吸収器伝熱管１１１を流れる吸収循環液Ｒａが加熱される。第１吸収器１１０で加熱された循環液Ｒは、第１凝縮器１４０に向けて循環管７１を流れる。第１濃溶液Ｓａ１が第１蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ１を吸収したことに伴って生じた第１希溶液Ｓｗ１は、第１溶液ポンプ１１６の作動により第１再生器１３０に向かって第１希溶液管１３５を流れる。第１再生器１３０に送られた第１希溶液Ｓｗ１は、第１再生器加熱管１３１を流れる駆動熱源流体Ｐによって加熱され、第１希溶液Ｓｗ１中の冷媒が蒸発して第１濃溶液Ｓａ１となる。他方、第１希溶液Ｓｗ１から蒸発した冷媒は、第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１として、第１再生冷媒蒸気管１３９を介して第１凝縮器１４０へと移動する。第１再生器１３０で再生された第１濃溶液Ｓａ１は、第１吸収器１１０に向かって第１濃溶液管１３５を流れる。第１吸収器１１０に流入した第１濃溶液Ｓａ１は、上述のサイクルを繰り返す。
【００４６】
他方、第１凝縮器１４０へと移動した第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１は、循環管７１から流入して第１凝縮器伝熱管１４１を流れる凝縮循環液Ｒｃで冷却されて凝縮して、冷媒液Ｖｆとなる。第１凝縮器１４０で生じた冷媒液Ｖｆは、第１冷媒液管１４５を介して第１蒸発器１２０に供給され、以降、上述のサイクルを繰り返す。他方、第１凝縮器伝熱管１４１を流れる凝縮循環液Ｒｃは、第１再生器冷媒蒸気Ｖｇ１が凝縮する際の凝縮熱によって加熱され、温度が上昇する。本実施の形態では、凝縮循環液Ｒｃが、第１凝縮器１４０において概ね３０〜４０℃に上昇する。第１凝縮器１４０で温度が上昇して循環管７１に入った循環液Ｒは、第２蒸発器２２０の第２蒸発器加熱管２２１に供給される。
【００４７】
第２蒸発器２２０の第２蒸発器加熱管２２１に供給された循環液Ｒは、第２蒸発器２２０内で冷媒液Ｖｆを加熱することで自身は温度が低下し、その後、第１吸収器伝熱管１１１及び第１凝縮器伝熱管１４１において温度が上昇する。第２蒸発器２２０では、第２凝縮器２４０から供給されてきた冷媒液Ｖｆが、第２蒸発器加熱管２２１内を流れる蒸発循環液Ｒｅによって加熱され、蒸発して第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２となる。第２蒸発器２２０で発生した第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２は、第２蒸発冷媒蒸気管２２９を介して第２吸収器２１０へと移動する。
【００４８】
第２吸収器２１０では、第２再生器２３０から第２濃溶液管２３５を介して供給されてきた第２濃溶液Ｓａ２が、第２蒸発器２２０から移動してきた第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２を吸収する。第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２を吸収した第２濃溶液Ｓａ２は、濃度が低下して第２希溶液Ｓｗ２となる。第２吸収器２１０では、第２濃溶液Ｓａ２が第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２を吸収する際に吸収熱が発生する。この吸収熱により、第２吸収器伝熱管２１１を流れる吸収被加熱流体Ｆａが加熱される。第２吸収器２１０で加熱された被加熱流体Ｆは、第２凝縮器４０に向けて第２被加熱流体搬送管２１８を流れる。第２濃溶液Ｓａ２が第２蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ２を吸収したことに伴って生じた第２希溶液Ｓｗ２は、第２溶液ポンプ２１６の作動により第２再生器２３０に向かって第２希溶液管２３５を流れる。第２再生器２３０に送られた第２希溶液Ｓｗ２は、第２再生器加熱管２３１を流れる駆動熱源流体Ｐによって加熱され、第２希溶液Ｓｗ２中の冷媒が蒸発して第２濃溶液Ｓａ２となる。他方、第２希溶液Ｓｗ２から蒸発した冷媒は、第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２として、第２再生冷媒蒸気管２３９を介して第２凝縮器２４０へと移動する。第２再生器２３０で再生された第２濃溶液Ｓａ２は、第２吸収器２１０に向かって第２濃溶液管２３５を流れる。第２吸収器２１０に流入した第２濃溶液Ｓａ２は、上述のサイクルを繰り返す。
【００４９】
他方、第２凝縮器４０へと移動した第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２は、第２被加熱流体搬送管２１８から流入して第２凝縮器伝熱管２４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃで冷却されて凝縮して、冷媒液Ｖｆとなる。第２凝縮器２４０で生じた冷媒液Ｖｆは、第２冷媒液管２４５を介して第２蒸発器２２０に供給され、以降、上述のサイクルを繰り返す。他方、第２凝縮器伝熱管２４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃは、第２再生器冷媒蒸気Ｖｇ２が凝縮する際の凝縮熱によって加熱され、温度が上昇する。本実施の形態では、凝縮被加熱流体Ｆｃが、第２凝縮器２４０において概ね６０〜８０℃に上昇する。第２凝縮器２４０で温度が上昇して第２被加熱流体流出管２４８に入った被加熱流体Ｆは、暖房機器等の熱利用場所に供給される。なお、地中Ｇから採取可能な熱量が減少した場合は、冷媒バイパス弁１４７を開にするとよい。冷媒バイパス弁１４７を開にすると、第１凝縮器１４０から第１蒸発器１２０に向かう冷媒液Ｖｆが、冷媒バイパス管１４６を流れることで、第１蒸発器１２０に流入せずに第１再生器１３０に流入することとなる。これにより、第１再生器１３０に流入した駆動熱源流体Ｐの熱量が、第１凝縮器１４０に流入した循環液Ｒへと伝達され、ひいては被加熱流体Ｆへと伝達されることとなる。前述のように、地中Ｇから採取可能な熱量には限界があるが、冷媒バイパス管１４６を介して第１凝縮器１４０の冷媒液Ｖｆを第１再生器１３０に導入することで、第１蒸発器１２０に冷媒液Ｖｆを供給しないようにして低温熱源水Ｑから採取する熱量を増加させずに、被加熱流体Ｆに熱量を与えることができる。
【００５０】
以上で説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステム２によれば、第１蒸発器加熱管１２１に導入した低温熱源水Ｑの熱を、循環液Ｒによって第２蒸発器２２０に汲み上げて、第２蒸発器２２０の第２蒸発器加熱管２２１に導入した循環液Ｒの熱をさらに被加熱流体Ｆに汲み上げているので、第１蒸発器１２０に導入される低温熱源水Ｑの温度が５〜１０℃と比較的低い温度になった場合でも、被加熱流体Ｆを暖房用途に利用可能な程度に昇温させることができる。なお、吸収ヒートポンプシステム２の外部に中間温度（概ね３０〜４０℃）の排熱源がある場合は、その排熱を回収して省エネルギーを図ることができる。
【００５１】
図３（Ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る地中熱を利用した吸収ヒートポンプシステム２Ａ（以下、単に「吸収ヒートポンプシステム２Ａ」という。）の循環管７１まわりの部分系統図である。吸収ヒートポンプシステム２Ａでは、第２蒸発器２２０と第１吸収器１１０との間の循環管７１に三方弁７４が設けられている。三方弁７４の３つのポートのうち、２つのポートには循環管７１が接続されており、残る１つのポートには分岐管７３の一端が接続されている。分岐管７３の他端は、第２蒸発器２２０と第１吸収器１１０との間の循環管７１に接続されている。分岐管７３には、分岐管７３に流入した循環液Ｒと排熱流体Ｘとの間で熱交換させる排熱回収熱交換器５３が設けられている。上記以外の吸収ヒートポンプシステム２Ａの構成は、吸収ヒートポンプシステム２（図３（Ａ）参照）と同様である。上述のように構成された吸収ヒートポンプシステム２Ａでは、第２蒸発器２２０から流出した循環液Ｒの温度が排熱流体Ｘの温度よりも低い場合に、三方弁７４を作動させて循環管７１を流れる循環液Ｒの全部又は一部を分岐管７３を介して排熱回収熱交換器５３に導入することで、排熱流体Ｘの熱を回収することができる。
【００５２】
吸収ヒートポンプシステム２、２Ａでは、駆動熱源流体Ｐを流す第２再生器加熱管２３１及び第１再生器加熱管１３１が直列に接続されていることとしたが、並列に接続されていてもよく、第２再生器加熱管２３１及び第１再生器加熱管１３１のそれぞれに異なる種類の駆動熱源流体Ｐが供給されることとしてもよい。また、上述した本発明の第２の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステム２、２Ａ（図３参照）では、本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）と比較して、低温熱源水Ｑの温度がより低い温度になった場合でも、被加熱流体Ｆを暖房用途に利用可能な程度に昇温させることができる。この、低温熱源水Ｑの温度が比較的低くても被加熱流体Ｆを暖房用途に利用可能な程度に昇温させることができる吸収ヒートポンプシステム２から、構成を簡素化したシステムを以下に例示する。
【００５３】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る地中熱を利用した吸収ヒートポンプシステム３（以下、単に「吸収ヒートポンプシステム３」という。）の模式的系統図である。吸収ヒートポンプシステム３は、吸収ヒートポンプ部分の主要構成である高圧吸収器３１０Ｈ、低圧吸収器３１０Ｌ、蒸発器３２０、再生器３３０、凝縮器３４０、高圧吸収冷媒流路３８０と、地中熱交換器６１と、熱源水循環部６７とを備えている。吸収ヒートポンプシステム３の地中熱交換器６１及び熱源水循環部６７の構成は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）のものと同じであるため、重複した説明は省略する。
【００５４】
高圧吸収器３１０Ｈは、被加熱流体Ｆを流す高圧吸収器伝熱管３１１Ｈを内部に有している。高圧吸収器３１０Ｈは吸収器に相当し、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈは吸収被加熱流体流路に相当する。本実施の形態では、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈを流れる被加熱流体Ｆを、特に吸収被加熱流体Ｆａということとする。高圧吸収器３１０Ｈには、冷媒の蒸気である高圧冷媒蒸気Ｖａを導入する高圧冷媒蒸気管３８９と、濃溶液Ｓａを導入する濃溶液管３３５と、中間濃度溶液Ｓｂを流出する中間濃度溶液管３１９とが接続されている。本実施の形態でも、冷媒として水（Ｈ２Ｏ）が、吸収液としてＬｉＢｒ水溶液が用いられている。高圧吸収器３１０Ｈは、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の吸収器１０と同様の構成及び機能を有している。高圧吸収器３１０Ｈは、導入した濃溶液Ｓａが高圧冷媒蒸気Ｖａを吸収する際に吸収熱を発生させ、この吸収熱を、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈを流れる吸収被加熱流体Ｆａが受熱して、吸収被加熱流体Ｆａが加熱されるように構成されている。
【００５５】
低圧吸収器３１０Ｌは、凝縮器３４０において生成された冷媒液Ｖｆを流す低圧吸収器伝熱管３１１Ｌを内部に有している。低圧吸収器伝熱管３１１Ｌは、被加熱冷媒液流路に相当する。低圧吸収器３１０Ｌには、蒸発器２０で生成された冷媒の蒸気である蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを導入する蒸発冷媒蒸気管３２９と、中間濃度溶液Ｓｂを導入する中間濃度溶液管３１９と、中間濃度溶液Ｓｂよりも濃度が低い希溶液Ｓｗを流出する希溶液管３１５と、が接続されている。希溶液管３１５には、希溶液Ｓｗを圧送する溶液ポンプ３１６が配設されている。希溶液管３１５及び中間濃度溶液管３１９には、希溶液Ｓｗと中間濃度溶液Ｓｂとの間で熱交換を行わせる溶液熱交換器３６６が配設されている。低圧吸収器３１０Ｌは、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の吸収器１０と同様の構成及び機能を有している。したがって、低圧吸収器３１０Ｌに導入された蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ及び中間濃度溶液Ｓｂは、低圧吸収器伝熱管３１１Ｌの外側に存在することとなる。低圧吸収器３１０Ｌは、導入した中間濃度溶液Ｓｂが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に吸収熱を発生させ、この吸収熱を、低圧吸収器伝熱管３１１Ｌを流れる冷媒液Ｖｆが受熱して、冷媒液Ｖｆが加熱されるように構成されている。
【００５６】
蒸発器３２０は、蒸発器加熱管３２１を内部に有しており、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の蒸発器２０と同様の構成及び機能を有している。蒸発器２０には、蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを低圧吸収器３１０Ｌに供給する蒸発冷媒蒸気管３２９と、冷媒液Ｖｆを導入する分離冷媒液管３８５とが接続されている。蒸発器３２０及びその周囲の、蒸発器加熱管３２１、蒸発冷媒蒸気管３２９、分離冷媒液管３８５は、それぞれ、蒸発器２０（図１参照）の蒸発器加熱管２１、蒸発冷媒蒸気管２９、冷媒液管４５に対応する。蒸発器３２０は、導入した冷媒液Ｖｆが、蒸発器加熱管３２１を流れる低温熱源水Ｑに加熱されて蒸発することで、蒸発器冷媒蒸気Ｖｅが生成されるように構成されている。
【００５７】
再生器３３０は、本実施の形態では、加熱源としての駆動熱源流体Ｐを流す再生器加熱管３３１を内部に有している。再生器３３０には、希溶液Ｓｗを導入する希溶液管３１５と、濃溶液Ｓａを流出する濃溶液管３３５と、再生器冷媒蒸気Ｖｇを凝縮器３４０に供給する再生冷媒蒸気管３３９とが接続されている。希溶液管３１５及び濃溶液管３３５には、希溶液Ｓｗと濃溶液Ｓａとの間で熱交換を行わせる溶液熱交換器３３６が配設されている。再生器３３０は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の再生器３０と同様の構成及び機能を有している。再生器３３０及びその周囲の、再生器加熱管３３１、希溶液管３１５、濃溶液管３３５、再生冷媒蒸気管３３９は、それぞれ、再生器３０（図１参照）の再生器加熱管３１、希溶液管１５、濃溶液管３５、再生冷媒蒸気管３９に対応する。再生器３３０は、導入した希溶液Ｓｗが再生器加熱管３３１を流れる駆動熱源流体Ｐに加熱されることで、希溶液Ｓｗ中の冷媒が離脱して、濃溶液Ｓａとなり、離脱した冷媒は再生器冷媒蒸気Ｖｇとなるように構成されている。再生器加熱管３３１の一端には、駆動熱源流体Ｐを導入する駆動熱源流体導入管３３７が接続されており、再生器加熱管３３１の他端には、駆動熱源流体Ｐを流出する駆動熱源流体流出管３３８が接続されている。
【００５８】
凝縮器３４０は、被加熱流体Ｆを流す凝縮器伝熱管３４１を内部に有しており、再生器冷媒蒸気Ｖｇを流す再生冷媒蒸気管３３９と、冷媒液Ｖｆを流す冷媒液管３４５とが接続されている。凝縮器３４０は、吸収ヒートポンプシステム１（図１参照）の凝縮器４０と同様の構成及び機能を有している。凝縮器３４０及びその周辺の凝縮器伝熱管３４１、再生冷媒蒸気管３３９、冷媒液管３４５は、それぞれ、凝縮器４０（図１参照）の凝縮器伝熱管４１、再生冷媒蒸気管３９、冷媒液管４５に対応する。吸収ヒートポンプシステム３は、凝縮器３４０で生成された冷媒液Ｖｆが低圧吸収器３１０Ｌの低圧吸収器伝熱管３１１Ｌに供給されるように、冷媒液管３４５の他端が低圧吸収器伝熱管３１１Ｌに接続されている。凝縮器３４０は、導入した再生器冷媒蒸気Ｖｇが、凝縮器伝熱管３４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃに冷却されて凝縮して冷媒液Ｖｆとなる一方で、凝縮器伝熱管３４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃが、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮する際の凝縮熱によって加熱されるように構成されている。本実施の形態では、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈの一端と凝縮器伝熱管３４１の一端とが被加熱流体搬送管３１８で接続されており、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈを流れた被加熱流体Ｆが凝縮器伝熱管３４１を流れるように構成されている。高圧吸収器伝熱管３１１Ｈの他端には、被加熱流体Ｆを高圧吸収器伝熱管３１１Ｈに導入する被加熱流体導入管３１７が接続されている。凝縮器伝熱管３４１の他端には、被加熱流体Ｆを流出する被加熱流体流出管３４８が接続されている。
【００５９】
高圧吸収冷媒流路３８０は、冷媒気液分離器３８１と、二相冷媒管３８８と、高圧冷媒蒸気管３８９とを含んでいる。冷媒気液分離器３８１は、冷媒液Ｖｆが低圧吸収器伝熱管３１１Ｌで加熱されて冷媒の液と蒸気との二相流となったものを導入し、冷媒の蒸気である高圧冷媒蒸気Ｖａと、冷媒液Ｖｆとに分離するものである。二相冷媒管３８８は、低圧吸収器伝熱管３１１Ｌで加熱された冷媒の液と蒸気との二相流を冷媒気液分離器３８１に導く流路である。高圧冷媒蒸気管３８９は、冷媒気液分離器３８１で分離された高圧冷媒蒸気Ｖａを高圧吸収器３１０Ｈに導く流路である。また、冷媒気液分離器３８１の冷媒液Ｖｆが貯留される部分には、冷媒気液分離器３８１で分離された冷媒液Ｖｆを蒸発器３２０に導く分離冷媒液管３８５が接続されている。
【００６０】
引き続き図４を参照して、吸収ヒートポンプシステム３の作用を説明する。吸収ヒートポンプシステム３は、熱源水ポンプ６６の作動により、低温熱源水Ｑが熱源水往管６５及び熱源水還管６４を介して、地中熱交換器６１と蒸発器３２０の蒸発器加熱管３２１との間を循環する。地中熱交換器６１と蒸発器加熱管３２１との間を循環する低温熱源水Ｑは、蒸発器３２０内で冷媒液Ｖｆを加熱することで自身は温度が低下し、その後地中熱交換器６１で地中Ｇと熱交換することで温度が上昇する。蒸発器３２０では、冷媒気液分離器３８１から供給されてきた冷媒液Ｖｆが、蒸発器加熱管３２１内を流れる低温熱源水Ｑ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３２０で発生した蒸発器冷媒蒸気Ｖｅは、蒸発冷媒蒸気管３２９を介して低圧吸収器３１０Ｌへと移動する。
【００６１】
低圧吸収器３１０Ｌでは、高圧吸収器３１０Ｈから供給されてきた中間濃度溶液Ｓｂが、蒸発器３２０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を吸収した中間濃度溶液Ｓｂは、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなる。他方、低圧吸収器伝熱管３１１Ｌの内部には、凝縮器３４０から供給されてきた冷媒液Ｖｆが流入する。低圧吸収器３１０Ｌでは、中間濃度溶液Ｓｂ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、低圧吸収器伝熱管３１１Ｌを流れる冷媒液Ｖｆが加熱される。低圧吸収器３１０Ｌで加熱された冷媒液Ｖｆは、冷媒気液分離器３８１に向けて二相冷媒管３８８を流れる。中間濃度溶液Ｓｂが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収したことに伴って生じた希溶液Ｓｗは、溶液ポンプ３１６の作動により再生器３３０に向かって希溶液管３３５を流れる。
【００６２】
低圧吸収器伝熱管３１１Ｌを流れて加熱された冷媒液Ｖｆは、気液二相流で二相冷媒管３８８を流れ、冷媒気液分離器３８１に流入する。冷媒気液分離器３８１に流入した冷媒の気液二相流は、高圧冷媒蒸気Ｖａと冷媒液Ｖｆとに分離される。冷媒気液分離器３８１において分離された高圧冷媒蒸気Ｖａは、高圧冷媒蒸気管３８９を流れて高圧吸収器３１０Ｈに流入する。冷媒気液分離器３８１において分離された冷媒液Ｖｆは、分離冷媒液管３８５を流れて蒸発器３２０に戻される。
【００６３】
低圧吸収器３１０Ｌから再生器３３０に送られた希溶液Ｓｗは、再生器加熱管３３１を流れる駆動熱源流体Ｐによって加熱され、希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して濃溶液Ｓａとなる。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒は、再生器冷媒蒸気Ｖｇとして、再生冷媒蒸気管３３９を介して凝縮器３４０へと移動する。凝縮器３４０へと移動した再生器冷媒蒸気Ｖｇは、被加熱流体搬送管３１８から流入して凝縮器伝熱管３４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃで冷却されて凝縮して、冷媒液Ｖｆとなる。凝縮器３４０で生じた冷媒液Ｖｆは、冷媒液管３４５を介して低圧吸収器３１０Ｌの低圧吸収器伝熱管３１１Ｌに供給され、以降、上述のサイクルを繰り返す。他方、凝縮器伝熱管３４１を流れる凝縮被加熱流体Ｆｃは、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮する際の凝縮熱によって加熱され、温度が上昇する。凝縮器３４０で温度が上昇して被加熱流体流出管３４８に入った被加熱流体Ｆは、暖房機器等の熱利用場所に供給される。
【００６４】
再生器３３０で再生された濃溶液Ｓａは、高圧吸収器３１０Ｈに向かって濃溶液管３３５を流れる。高圧吸収器３１０ｈでは、再生器３３０から供給されてきた濃溶液Ｓａが、冷媒気液分離器３８１から移動してきた高圧冷媒蒸気Ｖａを吸収する。高圧冷媒蒸気Ｖａを吸収した濃溶液Ｓａは、濃度が低下して中間濃度溶液Ｓｂとなる。高圧吸収器３１０Ｈ内の中間濃度溶液Ｓｂは、中間濃度溶液管３１９を流れて低圧吸収器３１０Ｌに流入し、以降、上述のサイクルを繰り返す。他方、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈの内部には、被加熱流体導入管３１７から被加熱流体Ｆが流入する。高圧吸収器３１０Ｈでは、濃溶液Ｓａが高圧冷媒蒸気Ｖａを吸収する際に吸収熱が発生する。この吸収熱により、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈを流れる吸収被加熱流体Ｆａが加熱される。高圧吸収器３１０Ｈで加熱された被加熱流体Ｆは、凝縮器３４０に向けて被加熱流体搬送管３１８を流れ、以降、上述のように凝縮器３４０でさらに加熱されて熱利用場所に供給される。
【００６５】
以上で説明したように、本発明の第３の実施の形態に係る吸収ヒートポンプシステム３によれば、吸収ヒートポンプシステム２（図３参照）と比較して再生器の数が減少しているので、吸収ヒートポンプシステム２（図３参照）よりもＣＯＰを向上させることができる。また、吸収ヒートポンプシステム３においても、吸収ヒートポンプシステム２（図３参照）と同様に、蒸発器加熱管３２１に導入した低温熱源水Ｑの熱を２段階で被加熱流体Ｆに汲み上げているので、蒸発器３２０に導入される低温熱源水Ｑの温度が５〜１０℃と比較的低い温度になった場合でも、被加熱流体Ｆを暖房用途に利用可能な程度に昇温させることができる。
【００６６】
なお、吸収ヒートポンプシステム３においても、吸収ヒートポンプシステム２（図３参照）が有していた冷媒バイパス弁１４７が配設された冷媒バイパス管１４６と同様の構成の冷媒バイパス弁が配設された冷媒バイパス管を、冷媒液管３４５と希溶液管３１５とに接続し、地中Ｇから採取可能な熱量が減少した場合にバイパス弁を開け、凝縮器３４０の冷媒液Ｖｆを再生器３３０に導入することとして、再生器３３０に流入した駆動熱源流体Ｐの熱量を凝縮器３４０に流入した凝縮被加熱流体Ｆｃへと伝達させて、低温熱源水Ｑから採取する熱量を増加させずに、凝縮被加熱流体Ｆｃに与える熱量を増加することとしてもよい。あるいは、図示は省略するが、吸収ヒートポンプシステム３において、弁が配設された連通管を、再生冷媒蒸気管３３９と蒸発冷媒蒸気管３２９とに接続してもよい。この場合、弁を開けると、再生冷媒蒸気管３３９を流れる再生器冷媒蒸気Ｖｇが、連通管を介して蒸発冷媒蒸気管３２９に流入する。これにより、蒸発器３２０の蒸発量を低下させることができ、低温熱源水Ｑを介した地中Ｇからの採取熱量を低減することができる。また、吸収ヒートポンプシステム３においても、外部に中間温度（概ね３０〜４０℃）の排熱源がある場合は、その排熱を回収して省エネルギーを図ることができる。
【００６７】
図５は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る地中熱を利用した吸収ヒートポンプシステム３Ａ（以下、単に「吸収ヒートポンプシステム３Ａ」という。）の模式的系統図である。吸収ヒートポンプシステム３Ａでは、冷媒液管３４５を流れる冷媒液Ｖｆと第１排熱流体Ｘ１との間で熱交換させる第１排熱回収熱交換器５５が設けられている。また、分離冷媒液管３８５に分岐管７６の一端が接続されており、分岐管７６に流入した冷媒液Ｖｆと第２排熱流体Ｘ２との間で熱交換させる第２排熱回収熱交換器５６が設けられている。分岐管７６の他端は、二相冷媒管３８８に接続されている。分岐管７６には、二方弁７７が配設されている。また、分岐管７６の接続部よりも下流側の分離冷媒液管３８５を流れる冷媒液Ｖｆと第３排熱流体Ｘ３との間で熱交換させる第３排熱回収熱交換器５８が設けられている。上記以外の吸収ヒートポンプシステム３Ａの構成は、吸収ヒートポンプシステム３（図４参照）と同様である。上述のように構成された吸収ヒートポンプシステム３Ａにおいて、第１排熱回収熱交換器５５は、凝縮器３４０と低圧吸収器３１０Ｌとの間の、比較的冷媒液Ｖｆの駆動力が大きな位置に設けられているので、小型化を図ることができる。第２排熱回収熱交換器５６では、導入された冷媒液Ｖｆが、第２排熱流体Ｘ２との熱交換によって一部が気化してヒートサイフォン効果により冷媒気液分離器３８１に戻り、冷媒の蒸気は高圧吸収器３１０Ｈに供給され、冷媒の液は再循環することとなる。なお、二方弁７７が設けられていることで、回収熱量を制御することができ、この場合は第２排熱回収熱交換器５６で冷媒液Ｖｆがほとんど気化するので、直接高圧吸収器３１０Ｈに導くこととしてもよい。第３排熱回収熱交換器５８は、加熱される冷媒液Ｖｆの温度が最も低くなるので、第３排熱流体Ｘ３が比較的低温であっても排熱を回収することができる。なお、第１排熱回収熱交換器５５、第２排熱回収熱交換器５６、第３排熱回収熱交換器５８は、必ずしもすべて設けていなくてもよく、適宜必要なものを設ければよい。また、第１排熱流体Ｘ１、第２排熱流体Ｘ２、第３排熱流体Ｘ３は、同じ流体であってもよく、異なる流体であってもよい。
【００６８】
以上の説明では、再生器３０に導入される駆動熱源が、駆動熱源流体Ｐが保有する熱であるとしたが、バーナーで燃料を燃焼させた際に発生する熱を駆動熱源としてもよい。この場合、再生器３０には、駆動熱源流体Ｐを流す再生器加熱管３１に代えてバーナーが設けられる。第１再生器１３０、第２再生器２３０、再生器３３０においても同様に、第１再生器加熱管１３１、第２再生器加熱管２３１、再生器加熱管３３１に代えてバーナーが設けられてもよい。
【００６９】
以上の説明では、被加熱流体Ｆを流す吸収器伝熱管１１と凝縮器伝熱管４１とが直列に接続されていることとしたが、並列に接続されていてもよく、吸収器伝熱管１１及び凝縮器伝熱管４１のそれぞれに異なる被加熱流体Ｆが供給されることとしてもよい。第２吸収器伝熱管２１１と第２凝縮器伝熱管２４１、高圧吸収器伝熱管３１１Ｈと凝縮器伝熱管３４１についても同様である。
【符号の説明】
【００７０】
１、２、３  地中熱利用吸収ヒートポンプシステム
１０  吸収器
１１  吸収器伝熱管
２０  蒸発器
２１  蒸発器加熱管
３０  再生器
４０  凝縮器
４１  凝縮器伝熱管
５３  排熱回収熱交換器
６１  地中熱交換器
６７  熱源水循環部
７１  循環管
１１０  第１吸収器
１１１  第１吸収器伝熱管
１２０  第１蒸発器
１３０  第１再生器
１４０  第１凝縮器
１４１  第１凝縮器伝熱管
１４６  冷媒バイパス管
１４７  冷媒バイパス弁
２２０  第２蒸発器
２２１  第２蒸発器加熱管
２３０  第２再生器
２４０  第２凝縮器
３１０Ｈ  高圧吸収器
３１０Ｌ  低圧吸収器
３１１Ｌ  低圧吸収器伝熱管
３４０  凝縮器
３８０  高圧吸収冷媒流路
Ｆａ    吸収被加熱流体
Ｆｃ    凝縮被加熱流体
Ｇ      地中
Ｑ      低温熱源水
Ｒ      循環液
Ｓａ    濃溶液
Ｓａ１  第１濃溶液
Ｓｂ    中間濃度溶液
Ｓｗ    希溶液
Ｓｗ１  第１希溶液
Ｖｅ    蒸発器冷媒蒸気
Ｖｅ１  第１蒸発器冷媒蒸気
Ｖｅ２  第２蒸発器冷媒蒸気
Ｖｇ    再生器冷媒蒸気
Ｖｇ１  第１再生器冷媒蒸気
Ｖｆ    冷媒液
Ｘ      排熱流体
【図１】
2017058063.tif 000003
【図２】
2017058063.tif 000004
【図３】
2017058063.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017058063.tif 000007