JP2008145001A - ヒートポンプユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器2と,外部から供給された水を前記水熱交換器2を経由させて外部に供給するための水回路20と,当該ヒートポンプユニットX内を前記水熱交換器2が収容される下収容室11と該下収容室11の上方に位置する上収容室12とに仕切る仕切板13を備えてなり,前記水回路20が前記下収容室11に収容されてなるように構成される。例えば,前記上収容室12には,当該ヒートポンプユニットXを制御する電子回路などの電装機器5や,冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器3が収容される。
【選択図】図1
Description
一方,特許文献1には,前記空気熱交換器に室外空気を送風する送風機の下方に前記水熱交換器を配置することにより省スペース化を実現することが提案されている。また,前記特許文献1では,前記水熱交換器にカバーが設けられているため,該水熱交換器で水漏れが生じたとしても,その水が,ヒートポンプユニットを制御する電装機器などの他の機器に飛散して悪影響を及ぼすことは無い。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,外部と水熱交換器とを接続する水流通経路上で水漏れが生じた場合における電装機器などの他の機器への悪影響を防止することのできるヒートポンプユニットを提供することにある。
本発明によれば,前記水熱交換器だけではなく前記水流通経路も,前記仕切板によって前記上収容室と隔てられた前記下収容室に収容されているため,該水流通経路における水漏れの発生時に,その水の前記上収容室への飛散が前記仕切板によって阻止されるため,前記電装機器などの他の機器への悪影響を防止することができる。
このとき,前記仕切板を前記水熱交換器に近設しておくことで,該水熱交換器からの放熱によって前記仕切板を加熱して,該仕切板上における凝縮水の凍結を防止することができる。
ところで,前記冷媒を圧縮する圧縮機は一般に重量が大きく,また振動するものであるため,前記圧縮機を前記仕切板に載置するためには該仕切板に十分な強度を持たせる必要がある。また,前記圧縮機が前記上収容室に収容される構成では,当該ヒートポンプユニットの重心が高くなり安定性が悪くなるという問題がある。
そこで,前記仕切板に,前記冷媒を圧縮する圧縮機を挿入するための開口を形成しておき,前記圧縮機を,前記仕切板の開口に挿入して,当該ヒートポンプユニットの底板に載置することが望ましい。これにより,前記仕切板に高い強度が要求されず,また,前記ヒートポンプユニットの重心が低くなるため安定性が良い。
また,前記空気熱交換器を前記上収容室に収容すれば,前記空気熱交換器からの凝縮水を排水するための排水口を,前記下収容室の背面に設けることにより,例えば,寒冷地などでは,前記排水口に接続する配管を外気に触れないように直接暖かい室内に導くことができるため,その配管内における凝縮水の凍結を防止することができる。また,前記排水口を大きくする(例えば約φ25〜35mm)と共に,前記排水口の前記上収容室側の出口を,送風ファンによる前記空気熱交換器への送風空気の上流側に設ければ,その送風ファンによって室内側の暖かい空気が前記排水口に接続された配管を通じて吸い込まれるため,その配管内だけではなく前記上収容室における前記凝縮水の凍結を防止することができる。
ここに,図1は本発明の実施の形態に係るヒートポンプユニットXの内部構成図であって,(a)は外観図,(b)はヒートポンプユニットXの前面パネル10aを取り外した状態を示す内部構成図である。
図1に示すように,本発明の実施の形態に係るヒートポンプユニットXは,冷媒を圧縮する圧縮機1と,当該ヒートポンプユニットXの底部に設けられてなり,冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器2と,冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器3と,空気熱交換器3に室外空気を送風する送風ファンや駆動モータなどを有する送風機4と,当該ヒートポンプユニットX全体を制御するための電子回路などを有する電装機器5と,を本体筐体10に内蔵している。ヒートポンプユニットXは,水熱交換器2で加熱された後の温水を貯湯する貯湯タンクを有する貯湯タンクユニット等(不図示)と接続されることにより,ヒートポンプ式給湯機を構成する。なお,前記冷媒は,例えばCO2冷媒などの炭酸ガス冷媒やR410A冷媒などのHFC冷媒である。
また,ヒートポンプユニットXには,外部に設けられた前記貯湯タンクユニット等(不図示)との間で水を流通させる外部配管(不図示)を接続するための外部接続口21と,外部接続口21及び水熱交換器2の間で水を流通させるための水回路20(水流通経路の一例)と,が設けられている。水回路20は,外部接続口21から供給される水を,水熱交換器2を経由させた後,外部接続口21に供給するための水配管22や循環ポンプ23などを含んでいる。
前記ヒートポンプサイクルでは,圧縮機1において圧縮して吐出された高温高圧の冷媒が,水熱交換器2において水と熱交換されて冷却された後,不図示の膨張器において膨張する。その後,前記膨張器(不図示)で膨張した低温低圧の冷媒は,空気熱交換器3において室外空気と熱交換されて吸熱し気化した後,再度圧縮機1に流入する。このように冷媒が循環されることにより,水回路20から水熱交換器2に流れ込んだ水は,該水熱交換器2における冷媒との熱交換によって65〜90℃程度まで加熱される。
下収容室11には,水熱交換器2に加えて水回路20が収容されている。ここで,外部接続口21は,水熱交換器2が収容された下収容室11の背部,即ち仕切板13よりも下方に設けられている。これにより,水回路20を,上収容室12を経由することなく,外部接続口21と水熱交換器2とを接続するように構成することができる。
一方,上収容室12には,空気熱交換器3や送風機4,電装機器5などが収容されている。
このように,ヒートポンプユニットXでは,水熱交換器2及び水回路20が収容された下収容室11が,仕切板13によって上収容室12と離隔されているため,該下収容室11において水熱交換器2や水回路20において水漏れが生じても,その水の上収用室12への飛散が仕切板13によって阻止される。したがって,水熱交換器2や水回路20の水漏れによる電装機器5などの他の機器への悪影響を防止することができる。
このように,圧縮機1を本体筐体10の底板10bに載置することで,ヒートポンプユニットXの重心を低く維持することによって安定性を確保することができる。また,圧縮機1が仕切板13に載置されないため,仕切板13に高い強度が要求されない。なお,仕切板13に高い強度を持たせておいて,圧縮機1を仕切板13に載置することも他の実施例として考えられる。
このとき,前記開口(不図示)と圧縮機1との隙間を,例えば断熱材(不図示)で塞ぐことによって,圧縮機1と前記開口の縁部との間の振動音の発生を防止することもできる。また,仕切板13の開口(不図示)には,圧縮機1が挿入されているため,下収容室11から上収容室12へ水が飛散する可能性は低いが,前記断熱材を設けることで,圧縮機1と前記開口の縁部との隙間を通る水の飛散を阻止することができる。
本体筐体10の背面10cには,仕切板13(或いはドレンパン)の凝縮水を排水するための排水口14が設けられている。排水口14は,下収容室11の背部に位置している。空気熱交換器3からの凝縮水は,ドレンパンとして機能する仕切板13を介して排水口14に接続された外部配管(不図示)から外部に排水される。
ここで,従来,空気熱交換器3は,熱交換面積をできるだけ大きく確保するべく,本体筐体10の高さ方向の全域に亘って設けられていた。そのため,本体筐体10の背面10cに排水口14を設けることはできず,排水口14は,本体筐体10の底板10bに設けれる。しかし,ヒートポンプユニットXでは,空気熱交換器3が上収容室12内に収容されているため,下収容室11の背部に排水口14を設けることが可能である。
このように排水口14がヒートポンプユニットXの背面10cに設けられた構成は,特に寒冷地において好適である。具体的には,排水口14が,下収容室11の背部において底部よりも高い位置に配置されているため,排水口14に接続される外部配管(不図示)を直接暖かい室内に導くことができるため,該外部配管(不図示)に流れる凝縮水を室外空気に触れさせずに室内に導いて排水することができ,その外部配管(不図示)内の凝縮水の凍結を防止することができる。また,このとき,排水口14を,例えばφ25〜35mm程度の大きさで形成すると共に,上収容室12側の出口,即ち仕切板13側の出口が,送風機4による空気熱交換器3への送風空気の上流側に位置するように設けておけば,送風機4によってその外部配管(不図示)を通じて室内の暖かい空気が吸い込まれるため,その外部配管(不図示)内だけではなく,上収容室12の仕切板13上における凝縮水の凍結を防止することができる。なお,排水口14や前記外部配管(不図示)の径は,前記凝縮水が通過しているときに室内空気が流通し得る程度のサイズであればよい。
2…水熱交換器
3…空気熱交換器
4…送風機
5…電装機器
6…冷媒配管
10…筐体
10a…前面パネル
10b…底板
10c…背面
11…下収容室
12…上収容室
13…仕切板
14…排水口
20…水回路(水流通経路の一例)
21…外部接続口
22…水配管
23…循環ポンプ
X…ヒートポンプユニット
Claims (6)
- 冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器と,外部から供給された水を前記水熱交換器を経由させて外部に供給するための水流通経路と,を備えてなり,前記水熱交換器が当該ヒートポンプユニットの底部に配置されてなるヒートポンプユニットであって,
当該ヒートポンプユニット内を前記水熱交換器が収容される下収容室と該下収容室の上方に位置する上収容室とに仕切る仕切板を備えてなり,
前記水流通経路が前記下収容室に収容されてなることを特徴とするヒートポンプユニット。 - 前記上収容室に,当該ヒートポンプユニットを制御する電装機器が収容されてなる請求項1に記載のヒートポンプユニット。
- 前記上収容室に,前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器が収容されてなる請求項1又は2のいずれかに記載のヒートポンプユニット。
- 前記仕切板が,前記空気熱交換器からの凝縮水を受けるドレンパンを兼ねてなる請求項3に記載のヒートポンプユニット。
- 前記仕切板が,前記水熱交換器に近設されてなる請求項4に記載のヒートポンプユニット。
- 前記仕切板に,前記冷媒を圧縮する圧縮機を挿入するための開口が形成されてなり,
前記圧縮機が,前記仕切板の開口に挿入され,当該ヒートポンプユニットの底板に載置されてなる請求項1〜5のいずれかに記載のヒートポンプユニット。
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- 2006-12-07 JP JP2006330484A patent/JP2008145001A/ja active Pending
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