吸收式熱泵裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能簡化構(gòu)成、能連續(xù)冷卻電池并且能加熱電池的吸收式熱泵裝置。本發(fā)明的吸收式熱泵裝置在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中在吸收器（7）與吸收器（7）外部之間進(jìn)行熱交換，從凝結(jié)器（4）對(duì)電池盒（12）提供液相狀的冷媒，并且將利用電池（11）的熱使液相狀的冷媒蒸發(fā)而得到的氣相狀的冷媒提供給吸收器（7），在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，在吸收器（7）與電池盒（12）之間進(jìn)行熱交換，從蒸發(fā)器（6）對(duì)吸收器（7）提供氣相狀或者液相狀的冷媒，并且將在再生器（2）中收納的濃度相對(duì)較高的吸收液提供給吸收器（7）。
【專利說明】吸收式熱泵裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及吸收式熱泵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近來正在開發(fā)對(duì)例如安裝于車輛等的電池(充電電池)進(jìn)行冷卻的裝置。在特開2011-222200號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中，公開了用吸附劑來冷卻電池的裝置。另外，在特開2004-131034號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開了用噴射器來冷卻電池的裝置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_4] 專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:特開2011-222200號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:特開2004-131034號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的問題
[0008]然而，在專利文獻(xiàn)I的裝置中，存在當(dāng)吸附劑的吸附結(jié)束時(shí)冷卻停止，在吸附劑再生時(shí)無法冷卻的問題。另外，為了在車輛中回收高溫的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量，要使吸附劑變冷，因此另外需要高溫耐熱的蓄熱介質(zhì)，結(jié)構(gòu)會(huì)變得復(fù)雜。
[0009]另外，在專利文獻(xiàn)2的裝置中，噴射器使用的蒸氣產(chǎn)生量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)而變化。因此，在怠速停止時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷發(fā)生變動(dòng)的情況下，冷卻能力發(fā)生變動(dòng)，有可能無法連續(xù)發(fā)揮必要的冷卻性能。
[0010]另外，電池有可能在低溫的情況下無法發(fā)揮正常的能力，因此要求例如在啟動(dòng)時(shí)等對(duì)電池進(jìn)行加熱。
[0011]本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供能簡化構(gòu)成、能連續(xù)冷卻電池并且能對(duì)電池加熱的吸收式熱泵裝置。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]第I發(fā)明是一種吸收式熱泵裝置，具備:電池；電池盒，其收納上述電池；再生器，其從由熱源加熱后的吸收液分離氣相狀的冷媒而使上述吸收液的濃度相對(duì)變高；凝結(jié)器，其與外部進(jìn)行熱交換，從而使在上述再生器中得到的氣相狀的上述冷媒凝結(jié)來得到液相狀的上述冷媒；蒸發(fā)器，其與外部進(jìn)行熱交換，從而使在上述凝結(jié)器中得到的液相狀的上述冷媒蒸發(fā)來得到氣相狀的上述冷媒；吸收器，其與外部或者上述電池盒進(jìn)行熱交換，并且使在上述再生器中得到的液相狀的上述吸收液與氣相狀的上述冷媒接觸，由此使上述吸收液吸收上述冷媒來得到相對(duì)稀釋化的上述吸收液，并且將稀釋化的上述吸收液提供給上述再生器；以及控制裝置，其切換冷卻上述電池的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)和加熱上述電池的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)，在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中，在上述吸收器與上述吸收器外部之間進(jìn)行熱交換，從上述凝結(jié)器對(duì)上述電池盒提供液相狀的上述冷媒，并且將利用上述電池的熱使液相狀的上述冷媒蒸發(fā)而得到的氣相狀的上述冷媒提供給上述吸收器，在上述加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，在上述吸收器與上述電池盒之間進(jìn)行熱交換，從上述蒸發(fā)器對(duì)上述吸收器提供氣相狀或者液相狀的上述冷媒，并且將上述再生器中收納的濃度相對(duì)較高的上述吸收液提供給上述吸收器。
[0014]第2發(fā)明是在權(quán)利要求1中，對(duì)上述吸收器配置有內(nèi)部流通熱介質(zhì)的第一熱交換器，上述第一熱交換器具備:共同流路，至少在其一部分使上述吸收器和上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換；冷卻流路，其與上述共同流路連接，使上述吸收器外部與上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換；以及加熱流路，其與上述共同流路連接，使上述電池盒與上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中上述控制裝置用上述共同流路和上述冷卻流路構(gòu)成上述第一熱交換器，在上述加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)上述控制裝置用上述共同流路和上述加熱流路構(gòu)成上述第一熱交換器。
[0015]第3發(fā)明是在權(quán)利要求2中，對(duì)上述凝結(jié)器配置有內(nèi)部流通熱介質(zhì)的第二熱交換器，在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中上述控制裝置用上述第一熱交換器和上述第二熱交換器形成I個(gè)環(huán)狀流路，在上述加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中上述控制裝置用上述第一熱交換器和上述第二熱交換器分別形成獨(dú)立的I個(gè)環(huán)狀流路。
[0016]第4發(fā)明是在權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)中，具備用于使上述蒸發(fā)器的內(nèi)部和外部進(jìn)行熱交換的第三熱交換器，在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從上述凝結(jié)器將液相狀的上述冷媒中的一部分提供給上述蒸發(fā)器。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)第I發(fā)明，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使電池盒作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能，使電池作為蒸發(fā)器的熱源發(fā)揮功能來利用吸收式熱泵的循環(huán)作用，由此能連續(xù)地冷卻電池。而且，根據(jù)本發(fā)明，能切換冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)和加熱運(yùn)轉(zhuǎn)，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中能利用吸收器內(nèi)的反應(yīng)熱來加熱電池。在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中還能使吸收器與電池盒進(jìn)行熱交換來利用吸收式熱泵的循環(huán)作用，從而連續(xù)地加熱電池。而且，吸收器的發(fā)熱是通過氣相狀的冷媒(稀釋劑)的凝結(jié)和將溫度相對(duì)較高、濃度相對(duì)較高的吸收液提供給吸收器而產(chǎn)生的，因此能與熱源的狀態(tài)無關(guān)地加熱電池。
[0019]并且，在本發(fā)明中不使用吸附劑，不需要另外設(shè)置冷卻吸附劑的裝置，能用簡單的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成。這樣，根據(jù)本發(fā)明，能簡化構(gòu)成，能連續(xù)冷卻電池，并且能進(jìn)行電池的加熱。
[0020]根據(jù)第2發(fā)明，熱交換器所構(gòu)成的流路為冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)和加熱運(yùn)轉(zhuǎn)共同的流路，因此能簡化構(gòu)成、節(jié)省空間。另外，根據(jù)權(quán)利要求3記載的發(fā)明，用第一熱交換器和第二熱交換器構(gòu)成I個(gè)共同的流路，能進(jìn)一步簡化構(gòu)成、節(jié)省空間。
[0021]根據(jù)第4發(fā)明，能利用蒸發(fā)器與外部之間的熱交換使第三熱交換器作為對(duì)蒸發(fā)器外部的規(guī)定部位進(jìn)行冷卻的裝置(例如冷卻器)發(fā)揮功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是示出本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置的構(gòu)成的概念圖。
[0023]圖2是用于說明本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)的概念圖。
[0024]圖3是用于說明本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)的概念圖。
[0025]圖4是示出本實(shí)施方式的變形方式的概念圖。
[0026]圖5是示出本實(shí)施方式的變形方式的概念圖。
[0027]圖6是示出本實(shí)施方式的變形方式的概念圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]11:電池，12:電池盒，[0030]2:再生器，3:熱源，4:凝結(jié)器，
[0031]5:熱交換器(第一熱交換器，第二熱交換器)，
[0032]511:第一內(nèi)部流路，512:第二內(nèi)部流路，513:第一外部流路，
[0033]514:第二外部流路，52:第一分支流路(加熱流路)，
[0034]53:第二分支流路，6:蒸發(fā)器，7:吸收器，8:控制裝置，
[0035]34:熱交換器(第三熱交換器)
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面舉出實(shí)施方式更詳細(xì)地說明本發(fā)明。本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置安裝于混合動(dòng)力車。此外，附圖是用于說明構(gòu)成的概念圖。
[0037]如圖1所示，本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置主要具備:電池11、電池盒12、再生器2、熱源3、凝結(jié)器4、熱交換器5、蒸發(fā)器6、吸收器7、控制裝置8以及各種流路91?98。
[0038]電池11是車載用電池，收納于電池盒12。電池盒12在內(nèi)部收納有電池11，內(nèi)部的氣壓設(shè)定得相對(duì)較低(在本實(shí)施方式中約為lkPa)。
[0039]再生器2是從由熱源3加熱后的吸收液分離氣相狀的冷媒(稀釋劑)而使吸收液的濃度相對(duì)變高的裝置。本實(shí)施方式中的冷媒是水。具體地說，配置在再生器2內(nèi)部的熱源3的熱交換流路31將收納于再生器2內(nèi)部的吸收液加熱來產(chǎn)生水蒸氣。吸收液能利用使鹵素和堿金屬的化合物溶解于溶劑而得到的液體。例如，吸收液采用溴化鋰水溶液、碘化鋰水溶液以及混合液。再生器2內(nèi)部的氣壓相對(duì)較高(在本實(shí)施方式中約為lOkPa)。
[0040]在再生器2中得到的水蒸氣通過第一流路91被提供給凝結(jié)器4，在再生器2中得到的濃度相對(duì)較高的吸收液通過第七流路97被提供給吸收器7。在第七流路97中配置有電動(dòng)泵97a。
[0041]熱源3是以車輛中產(chǎn)生的熱為熱源的熱交換器，具有:熱交換流路31、使安裝于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)的排放氣體與熱交換流路31內(nèi)的熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱交換部件32以及電動(dòng)泵33，熱介質(zhì)在熱交換流路31中流通。
[0042]熱交換流路31是金屬管，其配置的位置包括再生器2的內(nèi)部、蒸發(fā)器6的內(nèi)部以及再生器2和蒸發(fā)器6的外部，在再生器2和蒸發(fā)器6的外部與熱交換部件32和電動(dòng)泵33連接。當(dāng)電動(dòng)泵33工作時(shí)熱介質(zhì)(熱交換介質(zhì))在熱交換流路31內(nèi)流通，在熱交換部件32中被加熱，在再生器2內(nèi)被冷卻。S卩，再生器2內(nèi)部的吸收液由熱交換流路31加熱而放出水蒸氣，成為濃度比吸收器7中高的吸收液。這樣，由再生器2得到濃度相對(duì)較高的吸收液。
[0043]凝結(jié)器4是使利用熱交換器5與外部進(jìn)行熱交換而在再生器2中得到的水蒸氣凝結(jié)來得到水(凝結(jié)液)的裝置。凝結(jié)器4和再生器2由第一流路91連通。水蒸氣通過第一流路91從再生器2流入凝結(jié)器4。凝結(jié)器4連接著與電池盒12連接的第二流路92和與蒸發(fā)器6連接的第三流路93。在凝結(jié)器4中得到的水在后述的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過第二流路92流入電池盒12，在后述的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過第三流路93流入蒸發(fā)器6。在第三流路93中設(shè)置有電動(dòng)泵93a。凝結(jié)器4內(nèi)部的氣壓相對(duì)較高(在本實(shí)施方式中約為lOkPa)。
[0044]熱交換器5 (相當(dāng)于“第一熱交換器”和“第二熱交換器”)具備環(huán)狀流路51、第一分支流路52、第二分支流路53、熱交換部件54以及電動(dòng)泵55、56。環(huán)狀流路51是對(duì)凝結(jié)器4和吸收器7共同設(shè)置的環(huán)狀的冷媒流路(金屬管)。[0045]如圖1和圖2所示，環(huán)狀流路51具備配置在凝結(jié)器4內(nèi)部的第一內(nèi)部流路511、配置在吸收器7內(nèi)部的第二內(nèi)部流路512、連接第一內(nèi)部流路511的一端和第二內(nèi)部流路512的一端的第一外部流路513以及連接第一內(nèi)部流路511的另一端和第二內(nèi)部流路512的另一端的第二外部流路514。在第一外部流路513中設(shè)有熱交換部件54和電動(dòng)泵55。當(dāng)電動(dòng)泵55工作時(shí)，環(huán)狀流路51內(nèi)的作為熱介質(zhì)的冷媒在環(huán)狀流路51內(nèi)流通，在熱交換部件54中被冷卻，在凝結(jié)部4和吸收部7中被加熱。
[0046]此外，第二內(nèi)部流路512、第一外部流路513的吸收器7側(cè)的一部分和第二外部流路514的吸收器7側(cè)的一部分相當(dāng)于“共同流路”。另外，除了共同流路以外的第一外部流路513的剩余的其它部分和第二外部流路514的剩余的其它部分相當(dāng)于“冷卻流路”。
[0047]第一分支流路52 (相當(dāng)于“加熱流路”)是從環(huán)狀流路51分支，通過電池盒12而與環(huán)狀流路51合流的冷媒流路(金屬管)。第一分支流路52在環(huán)狀流路51中從比熱交換部件54和電動(dòng)泵55的配置位置靠近吸收器7的部位分支。具體地說，第一分支流路52的一端與第一外部流路513中的比熱交換部件54和電動(dòng)泵55靠近吸收器7的一側(cè)連接，第一分支流路52的另一端與第二外部流路514連接。
[0048]第一分支流路52的一部分固定于電池盒12外面。第一分支流路52配置為使得流通的冷媒與電池盒12 (以及電池盒12內(nèi)部)進(jìn)行熱交換。在從環(huán)狀流路51分支的兩個(gè)位置(連接位置)設(shè)有流路變更閥521、522，利用流路變更閥521、522來控制冷媒的流通流路。
[0049]利用流路變更閥521、522來切換流路A和環(huán)狀流路51，其中流路A包括第二內(nèi)部流路512、第一外部流路513的吸收器7側(cè)的一部分、第一分支流路52和第二外部流路514的吸收器7側(cè)的一部分(參照?qǐng)D3)。
[0050]第二分支流路53在環(huán)狀流路51中配置在比第一分支流路52的分支位置靠近凝結(jié)器4的一側(cè)。具體地說，第二分支流路53的一端與第一外部流路513中的比熱交換部件54和電動(dòng)泵55靠近吸收器7的一側(cè)且比第一分支流路52的分支位置靠近凝結(jié)器4的一側(cè)連接，第二分支流路53的另一端與第二外部流路514中的比第一分支流路52的分支位置靠近凝結(jié)器4的一側(cè)連接。
[0051]在第一外部流路513和第二分支流路53的連接位置設(shè)有流路變更閥513a，在第二外部流路514和第二分支流路53的連接位置設(shè)有流路變更閥514a。通過控制流路變更閥513a、514a來切換流路B和環(huán)狀流路51，其中流路B包括第一內(nèi)部流路511、第一外部流路513的凝結(jié)器4側(cè)的一部分、第二外部流路514的凝結(jié)器4側(cè)的一部分和第二分支流路53(參照?qǐng)D3)。
[0052]在由流路變更閥521、522切換到流路A并且由流路變更閥513a、514a切換到流路B的情況下，熱交換器5對(duì)凝結(jié)器4和吸收器7分別構(gòu)成獨(dú)立的冷媒流路，并且構(gòu)成用于加熱電池11的冷媒流路。
[0053]另一方面，在由流路變更閥521、522、513a、514a將冷媒的流路切換到環(huán)狀流路51的情況下，熱交換器5利用在凝結(jié)器4和吸收器7中共同的環(huán)狀流路51來構(gòu)成冷媒流路。在這種情況下，在電池11與吸收器7之間不進(jìn)行熱交換。即，不加熱電池11，而是通過所提供的水的蒸發(fā)來冷卻電池11。
[0054]蒸發(fā)器6是與外部進(jìn)行熱交換而使在凝結(jié)器4中得到的水蒸發(fā)來得到水蒸氣的裝置。在蒸發(fā)器6內(nèi)部配置有熱交換流路31，在熱交換流路31內(nèi)流通的熱介質(zhì)與蒸發(fā)器6的內(nèi)部進(jìn)行熱交換。在蒸發(fā)器6中得到的水蒸氣通過第四流路94被提供給吸收器7。蒸發(fā)器6內(nèi)部的氣壓相對(duì)較低(在本實(shí)施方式中約為lkPa)。
[0055]吸收器7是使與外部或者電池盒12進(jìn)行熱交換并且從再生器2提供的吸收液與從電池盒12或者蒸發(fā)器6提供的水蒸氣接觸而使吸收液吸收水蒸氣(水)來得到相對(duì)稀釋化的吸收液的裝置。吸收器7將所得到的稀釋化的吸收液通過第五流路95提供給再生器
2。在第五流路95中配置有電動(dòng)泵95a。吸收器7和電池盒12由第六流路96連通，在電池盒12中得到的水蒸氣通過第六流路96被提供給吸收器7。
[0056]在吸收器7內(nèi)，通過吸收液與水蒸氣的反應(yīng)而產(chǎn)生熱，吸收器7內(nèi)變?yōu)楦邷亍Ｔ谖掌?內(nèi)配置有熱交換器5的第二內(nèi)部流路512，在吸收器7的內(nèi)部與吸收器7的外部或者電池盒12之間進(jìn)行熱交換。由此冷卻吸收器7的內(nèi)部。吸收器7內(nèi)部的氣壓設(shè)定得相對(duì)較低(在本實(shí)施方式中約為lkPa)。后述會(huì)說明，通過熱交換器5，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吸收器7與吸收器7外部進(jìn)行熱交換，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吸收器7與電池盒12進(jìn)行熱交換。
[0057]控制裝置8是電子控制單元(EOT)，是根據(jù)各種信息來切換冷卻電池11的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)和加熱電池11的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。各種信息是電池11的溫度、電池11的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、所安裝的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況或者外部空氣溫度等。控制裝置8根據(jù)所選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)來控制流路變更閥 521、522、513a、514a、電動(dòng)栗 56、92a、93a。
[0058]如圖2所示，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制裝置8控制流路變更閥521、522、513a、514a，用環(huán)狀流路51構(gòu)成熱交換器5的冷媒流路。由此，在吸收器7與吸收器7外部之間進(jìn)行熱交換。而且，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制裝置8驅(qū)動(dòng)設(shè)在第二流路92中的電動(dòng)泵92a。由此，從凝結(jié)器4對(duì)電池盒12提供水(凝結(jié)液)。并且，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中，提供給電池盒12的水由于電池11的熱而蒸發(fā)，在此得到的水蒸氣通過第六流路96被提供給吸收器7。控制裝置8在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使電動(dòng)泵56、93a停止。
[0059]另一方面，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，如圖3所示，控制裝置8控制流路變更閥521、522、513a、514a，用流路A和流路B構(gòu)成熱交換器5的冷媒流路。由此，在吸收器7與電池盒12之間進(jìn)行熱交換。而且，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制裝置8驅(qū)動(dòng)電動(dòng)泵93a來從凝結(jié)器4對(duì)蒸發(fā)器6提供水。由此，從蒸發(fā)器6對(duì)吸收器7提供在蒸發(fā)器6中蒸發(fā)的水蒸氣。而且，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，收納于再生器2的濃度相對(duì)較高的吸收液通過第七流路97被提供給吸收器7。
[0060]控制裝置8在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)和加熱運(yùn)轉(zhuǎn)這二者中適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)電動(dòng)泵33、95a、97a。此夕卜，在第五流路95和第七流路97中配置有共同的熱交換部件X，在流路95、97中流通的液體之間進(jìn)行熱交換。另外，為了氣化的容易化、氣液的循環(huán)，電池盒12、蒸發(fā)器6和吸收器7內(nèi)的氣壓(例如IkPa)設(shè)定得比再生器2和凝結(jié)器4內(nèi)的氣壓(例如IOkPa)低。
[0061]冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)
[0062]參照?qǐng)D2說明冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)的概要。在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從凝結(jié)器4對(duì)電池盒12提供水(冷媒)。然后，利用在吸收器7中產(chǎn)生的負(fù)壓和電池11的熱使水蒸發(fā)，消耗氣化熱來冷卻電池
11。在電池盒12內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣被提供給吸收器7。在吸收器7中，來自電池盒12的水蒸氣與吸收液進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生熱，通過該反應(yīng)而稀釋的吸收液被提供給再生器2。在再生器2中，加熱吸收液，得到水蒸氣和脫去水成分而濃縮的吸收液。該水蒸氣被提供給凝結(jié)器4，該高濃度的吸收液被提供給吸收器7。在凝結(jié)器4中，水蒸氣凝結(jié)而產(chǎn)生水，該水被提供給電池盒12。吸收器7和凝結(jié)器4利用熱交換器5 (環(huán)狀流路51)與外部進(jìn)行熱交換而被冷卻。
[0063]在本實(shí)施方式中，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不對(duì)蒸發(fā)器6提供水(凝結(jié)液)，蒸發(fā)器6為休止?fàn)顟B(tài)。第三流路93的閥(未圖示)關(guān)閉。在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，成為蒸發(fā)器6內(nèi)沒有水(冷媒)的狀態(tài)。
[0064]加熱運(yùn)轉(zhuǎn)
[0065]參照?qǐng)D3說明加熱運(yùn)轉(zhuǎn)的概要。在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從凝結(jié)器4不對(duì)電池盒12而是對(duì)蒸發(fā)器6提供水。S卩，停止電動(dòng)泵92a，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)泵93a。第二流路92的閥(未圖示)關(guān)閉，成為電池盒12內(nèi)沒有水的狀態(tài)。
[0066]然后，由熱源3對(duì)蒸發(fā)器6提供的水蒸發(fā)，從蒸發(fā)器6對(duì)吸收器7提供水蒸氣(例如50°C以上)。另外，由熱源3加熱而從再生器2對(duì)吸收器7提供濃度相對(duì)較高的吸收液(例如50°C以上)。在吸收器7中，水蒸氣和高濃度的吸收液反應(yīng)而產(chǎn)生熱(例如85°C以上)。然后利用流路A在吸收器7與電池盒12之間進(jìn)行熱交換。即，吸收器7內(nèi)的反應(yīng)熱通過流路A傳遞到電池盒12，加熱電池11并且冷卻吸收器7。
[0067]在吸收器7中得到的稀釋化的吸收液被提供給再生器2。在再生器2中，與冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同樣，利用熱源3加熱吸收液，將水蒸氣提供給凝結(jié)器4，將濃縮的吸收液提供給吸收器7。凝結(jié)器4利用流路B與外部進(jìn)行熱交換而被冷卻。
[0068]盤果
[0069]這樣，本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使電池盒12作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能，使電池11作為蒸發(fā)器的熱源發(fā)揮功能來利用吸收式熱泵的循環(huán)作用，由此能連續(xù)地冷卻電池11。而且，在本實(shí)施方式中，能切換冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)和加熱運(yùn)轉(zhuǎn)，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中利用吸收器7內(nèi)的反應(yīng)熱來加熱電池11。能通過將水蒸氣(或者水)和溫度相對(duì)較高、濃度相對(duì)較高的吸收液提供給吸收器7來產(chǎn)生吸收器7的反應(yīng)熱，因此能與熱源3的狀態(tài)無關(guān)地迅速加熱電池11。
[0070]另外，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中也能使吸收器7與電池盒12進(jìn)行熱交換，利用吸收式熱泵的循環(huán)作用來連續(xù)地加熱電池11。另外，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，反應(yīng)熱依賴于從吸收器7流出的吸收液的濃度與提供給吸收器7的吸收液的濃度之差，因此能利用該濃度差蓄積能量，即使在熱源3有變化(排熱溫度、熱量的變化)的情況下，也能抑制產(chǎn)生的冷熱/溫?zé)岬淖儎?dòng)。即，能與熱源3的狀態(tài)無關(guān)地對(duì)電池11進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂?。另外，熱?的能力只要能通過加熱再生器3來使吸收液濃縮就夠了，因此也能利用溫度比較低的(例如50°C)的排熱等。通過吸收液的流量控制，也能恰當(dāng)利用溫度高(例如1000°C以上)的排熱等。
[0071]另外，在本實(shí)施方式中，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，即使熱源3為低溫，由于能在吸收器7中得到高反應(yīng)熱，因此能增大與電池11的溫度差。由此，能使在電池盒12與吸收器7的熱交換中所用的熱交換部件小型化。根據(jù)本實(shí)施方式，不用設(shè)置散熱片等熱交換促進(jìn)裝置，能實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化、制造成本的減少。
[0072]另外，在熱交換器5中，第二內(nèi)部流路512由環(huán)狀流路51和流路A共同使用。另夕卜，熱交換器5由凝結(jié)器4和吸收器7共同使用。而且，能通過控制流路變更閥521、522、513a、514a將環(huán)狀流路51變更為流路A和流路B。通過這些構(gòu)成來構(gòu)成共同的流路，能高效地使用流路，能節(jié)省空間。[0073]另外，在本實(shí)施方式中，不使用吸附劑，因此不需要另外設(shè)置冷卻吸附劑的裝置，能由簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0074]變形方式
[0075]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。例如，如圖4所示，也可以在蒸發(fā)器6中設(shè)置與再生器2不同的熱交換器。即，在蒸發(fā)器6中設(shè)置使蒸發(fā)器6的內(nèi)部和外部進(jìn)行熱交換的熱交換器(相當(dāng)于“第三熱交換器”)34。熱交換器34具備流路341、電動(dòng)泵343以及熱交換部件342，熱介質(zhì)在流路341中流通。
[0076]并且，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制裝置8適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)93a，使第三流路93能流通，使凝結(jié)液(水)的一部分從凝結(jié)器4流入蒸發(fā)器6。即，在這種情況下，在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從凝結(jié)器4對(duì)電池盒12和蒸發(fā)器6提供水。在流路341中流動(dòng)的熱介質(zhì)加熱水而使其蒸發(fā)，同時(shí)被冷卻。冷卻了的熱介質(zhì)由熱交換部件342加熱，冷卻熱交換部件342周圍。S卩，本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置能利用蒸發(fā)器6和熱交換器34作為冷卻器(空調(diào))發(fā)揮功能。
[0077]另外，對(duì)在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷媒所流通的第一分支流路52，能再形成分支的流路，或者也能固定其它的加熱對(duì)象。例如，如圖5所示，在對(duì)第一分支流路52設(shè)有分支流路521的情況下，能使在吸收器7中變暖的冷媒在分支流路521中也流通。分支流路521例如能延伸到車輛中有熱的地方，還能作為熱量加熱器發(fā)揮功能。這樣，對(duì)想加熱的地方提供分支流路521的熱，由此例如在車輛剛起步后熱源3為低溫的情況下，能迅速加熱對(duì)象。
[0078]流路變更閥521、522、513a、514a只要是通過閥的開閉等而變更流路的閥即可。例如流路變更閥521、513a也可以在第一外部流路513中設(shè)為I個(gè)閥。同樣，流路變更閥522、514a也可以在第二外部流路514中設(shè)為I個(gè)閥。例如，也可以僅設(shè)置流路變更閥513a、514a，構(gòu)成為通過控制流路變更閥513a、514a來切換冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流路和加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流路。另外，流路變更閥521、522、513a、514a也可以分別由多個(gè)閥構(gòu)成。
[0079]另外，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(參照?qǐng)D3)，從蒸發(fā)器6對(duì)吸收器7提供的冷媒不限于氣相狀的冷媒(水蒸氣)，也可以提供液相狀的冷媒(水)。例如，如圖6所示，也可以在蒸發(fā)器6與吸收器7之間形成第八流路98和電動(dòng)泵98a，構(gòu)成為從蒸發(fā)器6通過第八流路98對(duì)吸收器7提供液相狀的冷媒。在這種情況下，對(duì)吸收器7提供水，在吸收器7中水與吸收液進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生與上述實(shí)施方式同樣的作用效果。根據(jù)該構(gòu)成，在蒸發(fā)器6中不等待冷媒蒸發(fā)就能在吸收器7中產(chǎn)生反應(yīng)熱。即，在車輛起步時(shí)等熱源3為低溫狀態(tài)時(shí)也能更迅速地加熱電池11。此外，也可以用I個(gè)共同的流路構(gòu)成第八流路98和第四流路94。另外，從蒸發(fā)器6對(duì)吸收器7提供氣相狀的稀釋劑(冷媒)和液相狀的稀釋劑(冷媒)中的至少一種即可。
[0080]本實(shí)施方式的吸收式熱泵裝置優(yōu)選應(yīng)用于安裝電池的混合動(dòng)力車(HV)、電動(dòng)汽車(EV)。由此,能適當(dāng)執(zhí)行電池11的持續(xù)冷卻和冷車起步時(shí)的電池11的加熱等。熱源3能利用排放氣體、馬達(dá)的熱等。
[0081]另外，在本實(shí)施方式中，凝結(jié)器4和吸收器7共同使用熱交換器5，但是也可以分別設(shè)置熱交換器。另外，也可以在再生器2內(nèi)收納預(yù)先濃縮的吸收液。由此，在吸收式熱泵裝置初次工作時(shí)，能使從吸收器7流出的吸收液與從再生器2流出的吸收液之間產(chǎn)生濃度差，能更迅速地加熱電池11。此外，在吸收式熱泵裝置工作過一次以后，在下次車輛起步時(shí)，吸收液會(huì)產(chǎn)生上述濃度差。
[0082]另外，熱交換部件能舉出散熱器等。另外，第一分支流路52的一部分也可以配置在電池盒12內(nèi)部。另外，進(jìn)行熱交換的流路也可以不配置在作為對(duì)象的裝置的內(nèi)部，例如也可以構(gòu)成為固定于裝置的外壁而與裝置內(nèi)部進(jìn)行熱交換。另外，也可以不使用電動(dòng)泵而是利用高低、氣壓差等來使氣液流通。此外，在圖4?圖6中未圖示的構(gòu)成是與上述實(shí)施方式同樣的構(gòu)成。
【權(quán)利要求】
1.一種吸收式熱泵裝置，具備: 電池； 電池盒，其收納上述電池； 再生器，其從由熱源加熱后的吸收液分離氣相狀的冷媒而使上述吸收液的濃度相對(duì)變聞; 凝結(jié)器，其與外部進(jìn)行熱交換，從而使在上述再生器中得到的氣相狀的上述冷媒凝結(jié)來得到液相狀的上述冷媒； 蒸發(fā)器，其與外部進(jìn)行熱交換，從而使在上述凝結(jié)器中得到的液相狀的上述冷媒蒸發(fā)來得到氣相狀的上述冷媒； 吸收器，其與外部或者上述電池盒進(jìn)行熱交換，并且使在上述再生器中得到的液相狀的上述吸收液與氣相狀的上述冷媒接觸，由此使上述吸收液吸收上述冷媒來得到相對(duì)稀釋化的上述吸收液，并且將稀釋化的上述吸收液提供給上述再生器；以及 控制裝置，其切換冷卻上述電池的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)和加熱上述電池的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)， 在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中，在上述吸收器與上述吸收器外部之間進(jìn)行熱交換，從上述凝結(jié)器對(duì)上述電池盒提供液相狀的上述冷媒，并且將利用上述電池的熱使液相狀的上述冷媒蒸發(fā)而得到的氣相狀的上述冷媒提供給上述吸收器， 在上述加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，在上述吸收器與上述電池盒之間進(jìn)行熱交換，從上述蒸發(fā)器對(duì)上述吸收器提供氣相狀或者液相狀的上述冷媒，并且將上述再生器中收納的濃度相對(duì)較高的上述吸收液提供給上述吸收器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式熱泵裝置， 對(duì)上述吸收器配置有內(nèi)部流通熱介質(zhì)的第一熱交換器， 上述第一熱交換器具備:共同流路，至少在其一部分使上述吸收器和上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換；冷卻流路，其與上述共同流路連接，使上述吸收器外部與上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換；以及加熱流路，其與上述共同流路連接，使上述電池盒與上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換， 在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中上述控制裝置用上述共同流路和上述冷卻流路構(gòu)成上述第一熱交換器，在上述加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)上述控制裝置用上述共同流路和上述加熱流路構(gòu)成上述第一熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸收式熱泵裝置， 對(duì)上述凝結(jié)器配置有內(nèi)部流通熱介質(zhì)的第二熱交換器， 在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中上述控制裝置用上述第一熱交換器和上述第二熱交換器形成I個(gè)環(huán)狀流路，在上述加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中上述控制裝置用上述第一熱交換器和上述第二熱交換器分別形成獨(dú)立的I個(gè)環(huán)狀流路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的吸收式熱泵裝置， 具備用于使上述蒸發(fā)器的內(nèi)部和外部進(jìn)行熱交換的第三熱交換器， 在上述冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從上述凝結(jié)器將液相狀的上述冷媒中的一部分提供給上述蒸發(fā)器。
【文檔編號(hào)】F02D21/04GK103453685SQ201310201312
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】坪內(nèi)修 申請(qǐng)人:愛信精機(jī)株式會(huì)社