JP2007232236A - Heat pump water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプの構成機器の全部または一部を、貯湯タンクを収容している筐体の内部に収容させたヒートポンプ給湯装置に関する。 The present invention relates to a heat pump hot water supply apparatus in which all or a part of the components of a heat pump are housed in a housing housing a hot water storage tank.
周知のとおり、ヒートポンプ給湯装置は、ヒートポンプによって湯水を加熱し、この加熱された湯水を貯湯タンクに貯留させるようにしているのが一般的である。ヒートポンプは、たとえば送風ファン、この送風ファンによって送られてくる空気から熱回収を行なう熱回収用熱交換器、冷媒用の圧縮機、湯水加熱用の熱交換器、および膨張弁などを備えている。このようなヒートポンプ給湯装置は、設置スペースを小さくする観点、運搬や設置作業などを容易にする観点、および外観体裁を良好にするといった種々の観点からすると、ヒートポンプと貯湯タンクとを別々のユニットとして構成するのではなく、それらをワンユニット化することが好ましい。そこで、従来のヒートポンプ給湯装置としては、たとえば特許文献1〜9に記載されたものがある。これらの文献1〜9に記載されヒートポンプ給湯装置においては、ヒートポンプの構成機器と貯湯タンクとが1つの筐体内に収容されている。
As is well known, a heat pump hot water supply apparatus generally heats hot water with a heat pump and stores the heated hot water in a hot water storage tank. The heat pump includes, for example, a blower fan, a heat recovery heat exchanger that recovers heat from the air sent by the blower fan, a refrigerant compressor, a hot water heating heat exchanger, and an expansion valve. . Such a heat pump hot-water supply apparatus has a heat pump and a hot water storage tank as separate units from the viewpoint of reducing the installation space, the viewpoint of facilitating transportation and installation work, and the appearance of the appearance. It is preferable not to configure them, but to make them one unit. Then, as a conventional heat pump hot-water supply apparatus, there exist some which were described in patent documents 1-9, for example. In the heat pump hot water supply apparatus described in these
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。 However, the prior art still has room for improvement as described below.
すなわち、ヒートポンプの構成機器と貯湯タンクとを1つの筐体内に収容させる場合、それらを筐体内においてスペース効率良く配置し、筐体のサイズを小さくすることが望まれる。一方、筐体については、様々な場所に設置する場合の利便性や、見栄えの良さなどを考慮すると、略直方体状に形成することが好ましい。また、貯湯タンクについては、耐圧性を高める観点から、少なくとも上下両端を除く中央部分を円筒状に形成することが好ましい。ところが、略直方体状の筐体内に円筒状の貯湯タンクを収容すると、筐体の四隅部分に、上下高さ方向に延びた空間スペースが発生する。前記従来技術においては、筐体内にヒートポンプの構成機器を組み込む場合に、そのような空間スペースが十分に利用されておらず、この点において無駄を生じていた。 In other words, when the heat pump components and the hot water storage tank are housed in one housing, it is desired to arrange them efficiently in the housing and to reduce the size of the housing. On the other hand, the housing is preferably formed in a substantially rectangular parallelepiped shape in consideration of convenience when installed in various places, good appearance, and the like. Moreover, about a hot water storage tank, it is preferable to form the center part except a vertical both ends at least from a viewpoint of improving pressure | voltage resistance. However, when a cylindrical hot water storage tank is housed in a substantially rectangular parallelepiped casing, space spaces extending in the vertical direction are generated at the four corners of the casing. In the prior art, when a heat pump component device is incorporated in a housing, such a space is not sufficiently utilized, and this point is wasted.
なお、特許文献1〜3には、前記したような筐体内の空間スペースに、ヒートポンプの構成機器である圧縮機や湯水加熱用の熱交換器などを配置させる手段が記載されている。ところが、この特許文献1〜3に記載された手段は、図7に模式的に示すように、貯湯タンク92を収容した筐体9の隅部の空間スペース90に、ヒートポンプの小サイズの構成機器91を単に配置させるだけであり、その配置箇所は、たとえば空間スペース90の下部である。これでは、空間スペース90のうち、構成機器91よりも上方の寸法の長い部分Sが有効に利用されておらず、改善の余地がある。
ヒートポンプの効率を高めるためには、熱回収用熱交換器をある程度大きなサイズに形成し、伝熱面積を大きくする必要がある。ところが、従来において、熱回収用熱交換器の大型化を図った場合には、これを筐体内にスペース効率良く収容させることに苦慮し、これが全体の大型化を招く大きな要因の一つとなっていた。また、従来においては、送風ファンとして、プロペラ式のファンがよく用いられているが、この送風ファンも筐体内において大きく嵩張るものとなっており、このことも全体の大型化を招く要因の一つとなっていた。 In order to increase the efficiency of the heat pump, it is necessary to increase the heat transfer area by forming the heat exchanger for heat recovery to a certain size. However, in the past, when the heat recovery heat exchanger was increased in size, it was difficult to accommodate the space efficiently in the housing, and this was one of the major factors leading to the increase in overall size. It was. Conventionally, a propeller fan is often used as a blower fan. However, this blower fan is also bulky in the housing, and this is one of the factors leading to an increase in the overall size. It was.
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、ヒートポンプの構成機器と貯湯タンクとを1つの筐体内に収容させてユニット化を図る場合に、ヒートポンプの性能が低下するといった不具合を生じさせることなく、ヒートポンプの構成機器をスペース効率良く設け、全体の小型化を適切に図ることが可能なヒートポンプ給湯装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under such circumstances, and the performance of the heat pump is reduced when the heat pump components and the hot water storage tank are accommodated in a single housing for unitization. An object of the present invention is to provide a heat pump hot water supply apparatus that can efficiently provide a space-saving configuration of the heat pump components without causing problems such as.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供されるヒートポンプ給湯装置は、空気から熱回収を行なうための熱回収用熱交換器、およびこの熱回収用熱交換器に空気を供給するための送風ファンを有しており、前記熱回収用熱交換器によって回収した熱を利用して湯水加熱が可能に構成されたヒートポンプと、全体または一部が上下高さ方向に延びた円筒状であり、かつ前記ヒートポンプによって加熱された湯水を貯留可能な貯湯タンクと、前記ヒートポンプの熱回収用熱交換器ならびに送風ファン、および前記貯湯タンクを収容する略直方体状の筐体と、を備えている、ヒートポンプ給湯装置であって、前記熱回収用熱交換器は、前記筐体の隅部の側壁部と前記貯湯タンクとの間に形成された空間スペースに配され、かつこの空間スペースにおいて上下高さ方向に延びた構成とされており、前記送風ファンとしては、前記熱回収用熱交換器に隣接して前記空間スペースに配され、かつこの空間スペースにおいて上下高さ方向に延びたクロスフローファンが用いられていることを特徴としている。 The heat pump hot water supply apparatus provided by the present invention has a heat recovery heat exchanger for recovering heat from the air, and a blower fan for supplying air to the heat recovery heat exchanger, A heat pump configured to be capable of hot water heating using heat recovered by a heat recovery heat exchanger, and a hot or cold water that is entirely or partially extended in a vertical direction and heated by the heat pump. A heat pump hot water supply apparatus, a heat storage heat exchanger for heat recovery of the heat pump, a blower fan, and a substantially rectangular parallelepiped housing that houses the hot water storage tank, The recovery heat exchanger is arranged in a space formed between the side wall of the corner of the casing and the hot water storage tank, and extends in the vertical height direction in this space. As the blower fan, a cross flow fan arranged in the space space adjacent to the heat recovery heat exchanger and extending in the vertical height direction in the space space is used. It is characterized by being.
本発明においては、ヒートポンプの熱回収用熱交換器が上下高さ方向に延びた特異な形態を有しており、また送風ファンとしては、従来のプロペラ式のものに代えて、クロスフローファンが用いられている。そして、これら熱回収用熱交換器およびクロスフローファンは、筐体の隅部の空間スペースに配されて、この空間スペースと同方向に延びている。したがって、本発明によれば、筐体内の空間スペースの上下高さ方向の広い領域が有効に利用されたかたちで、熱回収用熱交換器およびクロスフローファンの筐体内への収容が図られる。一方、熱回収用熱交換器が上下高さ方向に延びた形態とされていれば、たとえばこの熱回収用熱交換器の幅や厚みを小さくした場合であっても、全体の体積を大きくし、その伝熱面積を広くすることができる。また、クロスフローファンは、細長な形態とされていても、十分な送風性能を発揮する。このようなことから、本発明によれば、ヒートポンプの性能を優れたものにしつつ、熱回収用熱交換器および送風ファンをスペース効率良く筐体内に収容させて、全体の小型化を適切に図ることができる。 In the present invention, the heat exchanger for heat recovery of the heat pump has a unique form extending in the vertical direction, and the blower fan is a cross flow fan instead of the conventional propeller type. It is used. The heat recovery heat exchanger and the cross flow fan are arranged in a space space at the corner of the housing and extend in the same direction as the space space. Therefore, according to the present invention, the heat recovery heat exchanger and the cross flow fan can be accommodated in the housing in a manner in which a wide area in the vertical height direction of the space in the housing is effectively used. On the other hand, if the heat recovery heat exchanger is configured to extend in the vertical direction, for example, even if the width and thickness of the heat recovery heat exchanger are reduced, the overall volume is increased. The heat transfer area can be widened. Moreover, even if the crossflow fan is in an elongated form, it exhibits a sufficient blowing performance. For this reason, according to the present invention, the heat recovery heat exchanger and the blower fan are accommodated in the housing in a space efficient manner while improving the performance of the heat pump, and the entire size is appropriately reduced. be able to.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記筐体の隅部を形成する2つの側壁部の一方には、前記筐体の外部空気を前記熱回収用熱交換器に送るための吸気口が設けられ、かつ他方には、前記熱回収用熱交換器を通過した空気を前記筐体の外部に排出するための排気口が設けられている。 In a preferred embodiment of the present invention, an air inlet for sending outside air of the housing to the heat recovery heat exchanger is provided in one of the two side walls forming the corner of the housing. On the other hand, an exhaust port for discharging the air that has passed through the heat recovery heat exchanger to the outside of the housing is provided.
このような構成によれば、熱回収用熱交換器への外部空気の供給およびその排出が、前記吸気口および排気口を利用して適切に実行可能である。前記吸気口および排気口は、筐体の隅部を形成する2つの側壁部、すなわち互いに交差して異なる方向を向く2つの側壁部に別々に設けられているために、排気口から排出された熱回収後の冷たい空気が吸気口に向けて直接進行する現象を防止する効果も得られる。 According to such a configuration, supply and discharge of external air to the heat recovery heat exchanger can be appropriately performed using the intake port and the exhaust port. The intake port and the exhaust port are discharged from the exhaust port because they are provided separately on the two side wall portions that form the corners of the housing, that is, the two side wall portions that cross each other and face different directions. It is also possible to obtain an effect of preventing a phenomenon in which cold air after heat recovery proceeds directly toward the intake port.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ヒートポンプは、圧縮機および湯水加熱用熱交換器を備えており、これら圧縮機および湯水加熱用熱交換器は、前記熱回収用熱交換器および前記クロスフローファンの下方に配されて前記筐体内に収容されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the heat pump includes a compressor and a hot water heating heat exchanger, and the compressor and the hot water heating heat exchanger include the heat recovery heat exchanger and the cloth. It is arranged below the flow fan and accommodated in the housing.
このような構成によれば、圧縮機および湯水加熱用熱交換器についても、熱回収用熱交換器やクロスフローファンと同様に、筐体の隅部の空間スペースを利用した収容が可能となる。また、圧縮機および湯水加熱用熱交換器は、一般的に重量が大きく、これらが熱回収用熱交換器やクロスフローファンの下方に配されることによって、装置全体の重心が低くなる。したがって、装置の設置時や運搬時の安定感も良好となる。 According to such a configuration, the compressor and the hot water heating heat exchanger can be accommodated using the space at the corners of the housing, similarly to the heat recovery heat exchanger and the cross flow fan. . In addition, the compressor and the hot water heating heat exchanger are generally heavy, and they are arranged below the heat recovery heat exchanger and the cross flow fan, thereby lowering the center of gravity of the entire apparatus. Therefore, the feeling of stability at the time of installation and transportation of the apparatus is also good.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記筐体は、正面が開口した箱型の第1および第2の分割筐体を含み、かつこれらの正面の開口が塞がれるようにこれら第1および第2の分割筐体が互いに対向して連結された構成を有しており、前記第1の分割筐体内には、前記ヒートポンプが収容されているとともに、前記第2の分割筐体内には、前記貯湯タンクが収容されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the housing includes box-shaped first and second divided housings whose front surfaces are open, and the first and second housings are closed so that the front openings are closed. The second divided housing has a configuration in which the two divided housings are connected to face each other, the heat pump is accommodated in the first divided housing, and the second divided housing is The hot water storage tank is accommodated.
このような構成によれば、このヒートポンプ給湯装置を製造する場合に、第1の分割筐体内にヒートポンプを収容する工程、第2の分割筐体内に貯湯タンクを収容する工程、およびそれらヒートポンプや貯湯タンクを収容した第1および第2の分割筐体を連結する工程を個々に実行すればよいこととなる。したがって、その製造作業は容易となり、量産に適する。また、使用時において故障などを生じた際には、第1および第2の分割筐体を互いに分離させて、それらの正面を開口させることによって、それら内部の修理作業を簡単に行なうことも可能となる。このように、メンテナンスの作業性にも優れたものとなる。 According to such a structure, when manufacturing this heat pump hot-water supply apparatus, the process of accommodating a heat pump in a 1st division | segmentation housing | casing, the process of accommodating a hot water storage tank in a 2nd division | segmentation housing | casing, and those heat pumps and hot water storage The step of connecting the first and second divided housings containing the tanks may be executed individually. Therefore, the manufacturing operation becomes easy and suitable for mass production. In addition, when a failure occurs during use, the first and second divided housings can be separated from each other and opened in front of them to easily repair them. It becomes. Thus, the maintenance workability is excellent.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1および第2の分割筐体のそれぞれは、平面断面略コ字状に繋がって上下高さ方向に延びる3つの側壁部と、これら3つの側壁部の上部および下部に繋がった略水平状の上板部および底板部を有しており、前記第1の分割筐体は、その上板部および底板部の前縁部が平面視凹状に形成され、幅方向中央部の奥行き寸法よりも幅方向両端部の奥行き寸法の方が大きくされており、前記第2の分割筐体は、その上板部および底板部の前縁部が平面視凸状に形成され、幅方向両端部の奥行き寸法よりも幅方向中央部の奥行き寸法の方が大きくされている。 In a preferred embodiment of the present invention, each of the first and second divided housings includes three side wall portions that are connected to each other in a substantially U shape in a plane cross section and extend in the vertical direction, and these three side wall portions. The first divided housing has a front edge portion of the top plate portion and the bottom plate portion formed in a concave shape in plan view. The depth dimension at both end portions in the width direction is larger than the depth dimension at the center portion in the width direction, and the front edge portion of the upper plate portion and the bottom plate portion of the second divided housing is convex in plan view. The depth dimension at the center in the width direction is larger than the depth dimension at both ends in the width direction.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。すなわち、第2の分割筐体内に円筒状の貯湯タンクを収容させた場合、この貯湯タンクの幅は、第2の分割筐体の幅方向中央部分において最大となる。これに対し、第2の分割筐体の幅方向中央部の奥行き寸法は大きくされているために、この第2の分割筐体の全体サイズをできる限り小さくしつつ、貯湯タンクがこの第2の分割筐体の外部に大きくはみ出さないようにすることが可能となる。また、第2の分割筐体は、その上板部および底板部の前縁部が平面視凸状であるのに対し、第1の分割筐体の上板部および底板部は平面視凹状とされているために、第1および第2の分割筐体を連結させる際には、それら凸状部分と凹状部分とを嵌合させることによって、その部分に大きな隙間などを生じないようにし、筐体の外観体裁を良好にすることができる。さらに、第1の分割筐体は、幅方向両端部の奥行き寸法、すなわち筐体の隅部に相当する部分の寸法が大きくされているために、ヒートポンプの熱回収用熱交換器やクロスフローファンを配置させるためのスペースが適切に確保される。 According to such a configuration, the following effects can be obtained. That is, when a cylindrical hot water storage tank is accommodated in the second divided housing, the width of the hot water storage tank becomes maximum at the central portion in the width direction of the second divided housing. On the other hand, since the depth dimension of the center part in the width direction of the second divided casing is increased, the hot water storage tank is made to be the second size while reducing the overall size of the second divided casing as much as possible. It becomes possible not to protrude greatly outside the divided housing. In addition, the second split housing has a front edge portion of the top plate portion and the bottom plate portion having a convex shape in plan view, whereas the top plate portion and bottom plate portion of the first split housing has a concave shape in plan view. Therefore, when the first and second divided housings are connected, the convex portions and the concave portions are fitted to each other so that a large gap or the like is not generated in the portions. The appearance of the body can be improved. Further, since the first divided casing has a large depth dimension at both ends in the width direction, that is, a dimension corresponding to the corner portion of the casing, the heat recovery heat exchanger or cross flow fan of the heat pump. A space for arranging the space is appropriately secured.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ヒートポンプと前記貯湯タンクとを連結する配管を備えており、この配管は、前記第1の分割筐体内に配された部分と、前記第2の分割筐体内に配された部分とに分割され、かつこれら分割された配管どうしは継手を介して連結されており、前記筐体の側壁部には、前記継手の側方に位置するメンテナンス用の開口部が設けられている。 In a preferred embodiment of the present invention, a pipe for connecting the heat pump and the hot water storage tank is provided, and the pipe includes a portion arranged in the first divided casing and the second divided casing. The divided pipes are connected to each other through a joint, and the side wall of the housing has a maintenance opening located on the side of the joint. Is provided.
このような構成によれば、第1および第2の分割筐体の連結およびその分離を行なう際に、ヒートポンプと貯湯タンクとを連結する管体が支障となってその作業が困難になるといった不具合は適切に回避される。 According to such a configuration, when the first and second divided housings are connected and separated, the tube that connects the heat pump and the hot water storage tank becomes an obstacle and the work becomes difficult. Is properly avoided.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図5は、本発明が適用されたヒートポンプ給湯装置およびその構成部品の一実施形態を示している。図1および図2によく表われているように、本実施形態のヒートポンプ給湯装置Aは、筐体1内に、ヒートポンプHおよび貯湯タンク2が収容され、これらがワンユニット化された構成を有している。
1-5 has shown one Embodiment of the heat pump hot-water supply apparatus with which this invention was applied, and its component. 1 and 2, the heat pump hot water supply apparatus A of the present embodiment has a configuration in which a heat pump H and a hot
筐体1は、たとえば表面に防錆塗装などが施された薄肉金属板を用いて構成されており、その全体形状は略直方体状である。ただし、図2に示すように、この筐体1は、第1および第2の分割筐体10A,10Bが組み合わされて構成されている。その詳細については後述する。
The
貯湯タンク2は、ヒートポンプHによって加熱された湯水を貯留させておくためのものであり、全体形状が円筒状、または半球状の上端部および下端部以外の中間部分が円筒状に形成されており、かつ起立した姿勢で筐体1内に収容されている。このことにより、筐体1の四隅部分の内側には、この筐体1の側壁部と貯湯タンク2の外周面とによって挟まれて上下高さ方向に延びた空間スペース11a〜11dが形成されている。
The hot
ヒートポンプHは、吸入空気から熱を回収し、貯湯タンク2やその他の箇所から供給されてくる湯水を加熱可能なものであり、たとえばCO2 などの冷媒を循環させる経路を備え、この経路上に、圧縮機3、2つの熱回収用熱交換器4、湯水加熱用熱交換器50、および膨張弁51などが設けられた構成を有している。その基本的なヒートポンプサイクルの内容は、従来既存のヒートポンプと同様であり、その詳細は省略する。このヒートポンプHは、2つの熱回収用熱交換器4に空気を供給するための送風手段として、2つのクロスフローファン6を備えている。
The heat pump H is capable of recovering heat from the intake air and heating hot water supplied from the hot
熱回収用熱交換器4は、図4(a)に示すように、全体の概略形状が長矩形状の2つのフィンパイプブロック40を備えている。このフィンパイプブロック40は、このブロック40の長手方向に延び、かつその短手方向に略一定間隔で並んだ複数のフィン400と、これら複数のフィン400を貫通して蛇行するように設けられた冷媒流通用の管体401とを備えている。これら2つのフィンパイプブロック40は、平面視V字状またはL字状に連結されている。それらの管体401の一部分どうしも、一方から他方への冷媒流通が可能に連結されている。このような構成を有する2つの熱回収用熱交換器4は、図3によく表われているように、筐体1の四隅部分のうち、2つの隅部の空間スペース11a,11bに配されており、上下高さ方向(図3の紙面と直交する方向)に延びた姿勢に設定されている。この熱回収用熱交換器4の向きは、2つのフィンパイフブロック40が連結されている中央部分がそれらの両端部分よりも筐体1の中央寄りとなる向きとされている。なお、熱回収用熱交換器4を平面視V字状またはL字状の細長な形態に形成するための手段としては、たとえば図4(b)に示すように、1つのフィンパイプブロック40Aを平面視略V字状またはL字状に湾曲または屈曲させた形態に形成する手段を用いることもできる。
As shown in FIG. 4A, the heat
クロスフローファン6は、細長な略円筒状のロータリ羽根を含んで構成されたものであり、不図示のモータにより駆動自在である。2つのクロスフローファン6のそれぞれは、熱回収用熱交換器4の2つのフィンパイプブロック40によって挟まれた空間部に配されてそれらに隣接しており、上下高さ方向に延びている。これら2つのクロスフローファン6も、熱回収用熱交換器4と同様に、筐体1内の空間スペース11a,11bに配されている。熱回収用熱交換器4およびクロスフローファン6の上下高さ方向の寸法長は、略同一である。
The
筐体1の2つの側壁部13a,13cには、一対の吸気口19aが形成されているとともに、側壁部13bには、一対の排気口19bが形成されている。これらの吸気口19aおよび排気口19bは、熱回収用熱交換器4およびクロスフローファン6の略全長域に対面する位置およびサイズに形成されている。クロスフローファン6が駆動されると、図3の矢印N1,N2に示すような空気の流れが生じるが、この点については後述する。図1、図2および図5においては、吸気口19aおよび排気口19bが、単なる開口として示されているが、本発明はこれに限定されない。本発明においては、たとえば図6に示すように、筐体1内に雨水などが入り込むことを防止するための複数のフラップ片190を備えた複数の吸気口19aおよび排気口19bとして構成してもかまわない。また、これに代えて、吸気口19aおよび排気口19bが通気性を有するメッシュ材によって覆われた構成としてもかまわない。
A pair of
図1および図2に示すように、ヒートポンプHの圧縮機3、湯水加熱用熱交換器50、および膨張弁51は、2つの熱回収用熱交換器4およびクロスフローファン6の下方に配されており、筐体1の2つの空間スペース11a,11bを利用した配置となっている。なお、図面には示されていないが、熱回収用熱交換器4やクロスフローファン6は適当なブラケットを利用して支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
筐体1は、図5によく表われているように、第1および第2の分割筐体10A,10Bを具備して構成されている。第1および第2の分割筐体10A,10Bのそれぞれは、正面開口部12a,12bを有する箱状であり、平面視断面コ字状の3つの側壁部13a〜13c,13d〜13fに加え、これらの上部および下部に対して略水平に繋がった上板部14a,14b、および底板部15a,15bを有している。第1の分割筐体10Aは、ヒートポンプHを収容するための要素であり、その上板部14aおよび底板部15aの前縁部14a',15a'は、平面視略V字状の凹部16a,17aを規定している。このことにより、この第1の分割筐体10Aは、幅方向中央部の奥行き寸法L1よりも幅方向両端部の奥行き寸法L2の方が大きくなっている。一方、第2の分割筐体10Bは、貯湯タンク2を収容するための要素である。その上板部14bおよび底板部15bは五角形とされ、それらの前縁部14b',15b'は、第1の分割筐体10Aの凹部16a,17aに嵌合可能な三角状の凸部16b,17bを形成している。このことにより、第2の分割筐体10Bは、幅方向両端部の奥行き寸法L3よりも幅方向中央部の奥行き寸法L4の方が大きくなっている。なお、凸部16b,17bの形状は、三角状に代えて、たとえば貯湯タンク2の外周形状に対応する半円状に形成することもできる。この場合、第1の分割筐体10Aの凹部16a,17aは、それに対応した半円状に形成されることとなる。
As shown in FIG. 5, the
第1および第2の分割筐体10A,10Bは、それらの正面開口部12a,12bどうしが合わされるようにして連結されることにより、それら正面開口部12a,12bが塞がれた略直方体状に形成される。図面には示されていないが、第1および第2の分割筐体10A,10Bは、それらの連結保持とその解除とが自在に行なえるように構成されている。そのための一手段としては、たとえば第1および第2の分割筐体10A,10Bを接触させた際に互いに重なり合うブラケットをそれらに設けておき、互いに重なり合ったブラケットをボルトによって固定するといった手段を採用すればよい。
1st and 2nd division | segmentation housing | casing 10A, 10B is the substantially rectangular parallelepiped shape by which those front opening
第1および第2の分割筐体10A,10B内には、湯水加熱用熱交換器50と貯湯タンク2とを配管接続するための複数本の管体70a,70bも設けられている。これらの管体70a,70bは、貯湯タンク2から湯水加熱用熱交換器50に湯水を供給するとともに、湯水加熱用熱交換器50によって加熱された湯水を貯湯タンク2に戻すためのものである。これらの管体70a,70bの少なくとも一方の端部には、継手部71が設けられており、第1および第2の分割筐体10A,10Bの連結およびその解除に伴わせて、これらの管体70a,70bについてもその連結と解除とが可能となっている。第1の分割筐体10Aの側壁部13aには、そのような配管継手部の着脱作業を行なうためのメンテナンス用開口部18が設けられている。図面には示されていないが、筐体1には、貯湯タンク2から所望の給湯先に給湯を行なうための出湯口を有する配管や、水道水などを貯湯タンク2に供給するための入水口を有する配管なども設けられている。
In the first and second divided
次に、前記したヒートポンプ給湯装置Aの作用について説明する。 Next, the operation of the heat pump hot water supply apparatus A will be described.
まず、ヒートポンプHを運転させて湯水加熱を行なう場合、2つのクロスフローファン6が駆動される。すると、図3の矢印N1,N2に示すように、筐体1の外部の空気が吸入口19aから筐体1内に流入して熱回収用熱交換器4の2つのフィンパイプブロック40を通過し、排気口19bから筐体1の外部に排出される。したがって、熱回収用熱交換器4に対する空気供給が円滑になされ、この空気から適切に熱回収を行なうことが可能である。熱回収用熱交換器4は、その幅は小さいものの、上下高さ方向に延びた形状を有しているために、その伝熱面積を大きくすることができる。また、クロスフローファン6は、細長な形状とされていても十分な送風性能を発揮する。したがって、熱回収用熱交換器4が細長形状とされていることなどに起因して、ヒートポンプHの能力が低下するといった不具合は無い。また、熱回収用熱交換器4は、2つのフィンパイプブロック40が略V字状または略L字状に連結された構成を有しているために、クロスフローファン6によって排気口19bから排出される空気の略全量がそれらフィンパイプブロック40を適切に通過するように構成することもできる。このことによって、熱回収効率を高めることが可能である。排気口19bは、吸気口19aとは異なる向きに開口しているために、この排気口19bから排出された温度の低い空気が、吸気口19aに向けて直接進行するといった不具合も適切に回避される。
First, when hot water is heated by operating the heat pump H, the two
一方、2つの熱回収用熱交換器4およびクロスフローファン6は、既述したとおり、筐体1の四隅部分のうち、2つの隅部の空間スペース11a,11bに配され、しかもこれら空間スペース11a,11bと同様に上下高さ方向に延びている。したがって、空間スペース11a,11bの広い領域が有効に利用されて、熱回収用熱交換器4およびクロスフローファン6の設置が図られた構成となり、筐体1の大型化が抑制される。なお、筐体1の他の空間スペース11c,11dについては、ヒートポンプHの構成機器の設置に利用されていないものの、筐体1の四隅部分の空間スペース11a〜11dの一部が有効に利用されていることにより、筐体1の大型化が抑制される効果を得ることができる。
On the other hand, the two heat
ヒートポンプHの圧縮機3および湯水加熱用熱交換器50は、熱回収用熱交換器4およびクロスフローファン6の下方に配され、やはり空間スペース11a,11bが有効に利用された状態に設けられている。したがって、このことにより筐体1の大型化がより抑制される。加えて、圧縮機3や湯水加熱用熱交換器50は、比較的重量が大きく、これらが筐体1の底部近傍に設けられていれば、筐体1の重心が低くなって安定性が良くなる効果も得られる。
The
筐体1は、第1および第2の分割筐体10A,10Bに分離可能であり、しかもそれらは正面開口部12a,12bを有する形態である。このため、筐体1内の機器に故障などを生じた場合には、第1および第2の分割筐体10A,10Bを分離させてその補修作業を容易に行なうことが可能である。また、このヒートポンプ給湯装置Aを製造する場合においては、第1の分割筐体10A内にヒートポンプHを組み付ける工程と、第2の分割筐体10B内に貯湯タンク2を組み付ける工程と、これらを連結させる工程とをそれぞれ別々に実行する手法を採用することができる。したがって、その製造作業を合理化し、製造コストの低減を図ることもできる。図5を参照して説明したとおり、第2の分割筐体10Bは、幅方向中央部の奥行き寸法L4が大きくされている。このため、貯湯タンク2が第2の分割筐体10Bの外方にはみ出さないようにし、また仮にはみ出した場合にはそのはみ出し量を小さくすることが可能である。このようにすると、たとえば第2の分割筐体10B内に貯湯タンク2が収容されて、正面開口部12bが開放されたままこれらが運搬されるような場合に、貯湯タンク2の好適な保護が図られることとなる。
The
第1および第2の分割筐体10A,10Bを連結させる際には、第1の分割筐体10Aの凹部16a,17aに、第2の分割筐体10Bの凸部16b,17bを嵌合させることができる。このことにより、第1および第2の分割筐体10A,10Bの上板部14a,14bどうし、および底板部15a,15bどうしの間に、雨水などが進入可能な隙間を生じないようにし、略直方体状の筐体1を体裁良く構成することが可能である。第1の分割筐体10Aは、幅方向中央部の奥行き寸法L1が小さく形成されているものの、空間スペース11a,11bを含む幅方向両端部の奥行き寸法L2は比較的大きくされており、ヒートポンプHの構成機器を設置するためのスペースは適切に確保される。また、前記した寸法L2が大きくされていることによって、ヒートポンプHの構成機器が第1の分割筐体10Aの外方に大きくはみ出さないようにすることも可能となる。
When connecting the first and second divided
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係るヒートポンプ給湯装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the heat pump hot water supply apparatus according to the present invention can be varied in design in various ways.
上述の実施形態においては、熱回収用熱交換器およびクロスフローファンを2組用いているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、熱回収用熱交換器およびクロスフローファンを1組とし、これらが筐体の1つの隅部の空間スペースに設けられただけの構成とすることもできる。この場合であっても、筐体の隅部の空間スペースが有効に利用されているために、本発明が意図する効果が得られる。もちろん、熱回収用熱交換器およびクロスフローファンを3組以上設けた構成とすることもできる。ヒートポンプおよび貯湯タンクの数は、1対1の関係になくてもよく、たとえばヒートポンプを2つ、貯湯タンクを1つとしてもよい。ヒートポンプを2つ設けるような場合には、筐体の四隅の全ての空間スペースに熱回収用熱交換器とクロスフローファンとを収容配置させた構成とすることもできる。 In the above-described embodiment, two sets of heat recovery heat exchangers and cross flow fans are used, but the present invention is not limited to this. For example, a heat recovery heat exchanger and a cross flow fan may be set as one set, and these may be simply provided in a space at one corner of the casing. Even in this case, the effect intended by the present invention can be obtained because the space at the corner of the housing is effectively utilized. Of course, it is also possible to employ a configuration in which three or more sets of heat exchangers for heat recovery and cross flow fans are provided. The number of heat pumps and hot water storage tanks may not be in a one-to-one relationship. For example, two heat pumps and one hot water storage tank may be used. When two heat pumps are provided, the heat recovery heat exchanger and the cross flow fan can be accommodated in all the space spaces at the four corners of the housing.
筐体については、第1および第2の分割筐体を有しない構成とすることも可能であり、たとえば一側面が開口した筐体本体と、その開口を塞ぐ蓋体とが組み合わされた構成とすることができる。 The housing can be configured not to have the first and second divided housings, for example, a configuration in which a housing body having one side opened and a lid that closes the opening are combined. can do.
ヒートポンプ給湯装置の取り扱い性などを良好にする観点からすれば、ヒートポンプの構成機器の全てと貯湯タンクとが1つの筐体内に収容されて、全体がワンユニット化された構成とすることが好ましい。ただし、本発明においては、あえてこれとは異なった構成とすることも可能である。すなわち、本発明は、ヒートポンプの熱回収用熱交換器および送風ファンを筐体内にスペース効率良く収容させる構造に最大の特徴があり、ヒートポンプの構成機器のうち、熱回収用熱交換器や送風ファン以外の構成機器をどのように設置するかは任意に選択し得る事項である。したがって、たとえばヒートポンプの構成機器のうち、熱回収用熱交換器や送風ファン以外の一部の構成機器を筐体の外部に設けた構成とすることも可能であり、このような場合であっても本発明の技術的範囲に包摂される。 From the viewpoint of improving the handleability of the heat pump hot water supply apparatus, it is preferable that all the components of the heat pump and the hot water storage tank are accommodated in one housing, and the whole is configured as one unit. However, in the present invention, a configuration different from this may be used. In other words, the present invention has the greatest feature in the structure in which the heat recovery heat exchanger and the blower fan of the heat pump are accommodated in the casing in a space-efficient manner, and among the components of the heat pump, the heat recovery heat exchanger and the blower fan It is a matter which can be selected arbitrarily how to install other components. Therefore, for example, among the components of the heat pump, it is possible to adopt a configuration in which some components other than the heat recovery heat exchanger and the blower fan are provided outside the casing. Are also included in the technical scope of the present invention.
A ヒートポンプ給湯装置
H ヒートポンプ
1 筐体
2 貯湯タンク
3 圧縮機
4 熱回収用熱交換器
6 クロスフローファン
10A,10B 第1および第2の分割筐体
11a〜11d 空間スペース
12a,12b 正面開口部
13a〜13f 側壁部(筐体の)
14a,14b 上板部
15a,15b 底板部
19a 吸気口
19b 排気口
50 湯水加熱用熱交換器
51 膨張弁
A Heat pump hot water supply device
14a, 14b
Claims (6)
全体または一部が上下高さ方向に延びた円筒状であり、かつ前記ヒートポンプによって加熱された湯水を貯留可能な貯湯タンクと、
前記ヒートポンプの熱回収用熱交換器ならびに送風ファン、および前記貯湯タンクを収容する略直方体状の筐体と、
を備えている、ヒートポンプ給湯装置であって、
前記熱回収用熱交換器は、前記筐体の隅部の側壁部と前記貯湯タンクとの間に形成された空間スペースに配され、かつこの空間スペースにおいて上下高さ方向に延びた構成とされており、
前記送風ファンとしては、前記熱回収用熱交換器に隣接して前記空間スペースに配され、かつこの空間スペースにおいて上下高さ方向に延びたクロスフローファンが用いられていることを特徴とする、ヒートポンプ給湯装置。 A heat recovery heat exchanger for recovering heat from the air, and a blower fan for supplying air to the heat recovery heat exchanger, and the heat recovered by the heat recovery heat exchanger A heat pump configured to be capable of heating with hot water,
A hot water storage tank that is entirely cylindrical or partially extending in the vertical direction, and that can store hot water heated by the heat pump;
A heat exchanger for heat recovery of the heat pump and a blower fan, and a substantially rectangular parallelepiped housing that houses the hot water storage tank;
A heat pump hot water supply device comprising:
The heat recovery heat exchanger is arranged in a space space formed between the side wall portion of the corner of the casing and the hot water storage tank, and extends in the vertical height direction in this space space. And
As the blower fan, a cross flow fan is used which is arranged in the space space adjacent to the heat recovery heat exchanger and extends in the vertical height direction in the space space. Heat pump water heater.
前記第1の分割筐体内には、前記ヒートポンプが収容されているとともに、前記第2の分割筐体内には、前記貯湯タンクが収容されている、請求項1ないし3のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置。 The housing includes box-shaped first and second divided housings whose front faces are open, and the first and second divided housings face each other so that the front openings are closed. Connected to each other,
The heat pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat pump is accommodated in the first divided casing, and the hot water storage tank is accommodated in the second divided casing. Hot water supply device.
前記第1の分割筐体は、その上板部および底板部の前縁部が平面視凹状に形成され、幅方向中央部の奥行き寸法よりも幅方向両端部の奥行き寸法の方が大きくされており、
前記第2の分割筐体は、その上板部および底板部の前縁部が平面視凸状に形成され、幅方向両端部の奥行き寸法よりも幅方向中央部の奥行き寸法の方が大きくされている、請求項4に記載のヒートポンプ給湯装置。 Each of the first and second divided housings has three side wall portions that are connected in a substantially U shape in a plane cross section and extend in the vertical height direction, and a substantially horizontal shape that is connected to the upper and lower portions of the three side wall portions. Has an upper plate portion and a bottom plate portion,
In the first divided housing, the front edge portion of the top plate portion and the bottom plate portion are formed in a concave shape in plan view, and the depth dimension at both ends in the width direction is made larger than the depth dimension at the center portion in the width direction. And
In the second divided housing, the front edge portions of the upper plate portion and the bottom plate portion are formed in a convex shape in plan view, and the depth dimension at the center portion in the width direction is made larger than the depth dimension at both ends in the width direction. The heat pump hot water supply apparatus according to claim 4.
この配管は、前記第1の分割筐体内に配された部分と、前記第2の分割筐体内に配された部分とに分割され、かつこれら分割された配管どうしは継手を介して連結されており、
前記筐体の側壁部には、前記継手の側方に位置するメンテナンス用の開口部が設けられている、請求項4または5に記載のヒートポンプ給湯装置。 A pipe connecting the heat pump and the hot water storage tank;
The pipe is divided into a portion arranged in the first divided housing and a portion arranged in the second divided housing, and the divided pipes are connected through a joint. And
The heat pump hot water supply apparatus according to claim 4 or 5, wherein an opening for maintenance located on a side of the joint is provided on a side wall of the housing.
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