JP2009257661A

JP2009257661A - 温水暖房装置

Info

Publication number: JP2009257661A
Application number: JP2008106510A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Batakeya; 英行畑矢; Masakazu Nomura; 正和野村; Toshikatsu Fukunaga; 敏克福永; Katsutoshi Ono; 勝利小野
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2009-11-05

Abstract

【課題】室内の熱交換ユニットからの放熱を低減し、温水暖房装置の効率を向上させることができる温水暖房装置を提供すること。
【解決手段】本発明の温水暖房装置は、冷凍サイクルを有するヒートポンプユニット１０と、冷媒と水とで熱交換する水冷媒熱交換器２１を有する熱交換ユニット２０と、ヒートポンプユニット１０と接続する水冷媒熱交換器２１の冷媒配管の接続口２７ｂと、熱交換ユニット２０を構成する筐体に冷媒配管取り出し口２９ｂとを備え、水冷媒熱交換器２１の冷媒配管の接続口２７ｂに支持部４０を設けるとともに、水冷媒熱交換器２１の冷媒配管の接続口２７ｂを冷媒配管取り出し口２９ｂから筐体外部へ取り出すとともに、支持部４０にて熱交換ユニット２０の筐体の内側を支持する。
【選択図】図６

Description

本発明は、温水で暖房を行う温水暖房装置に関するものである。

従来の温水暖房装置として、室外にヒートポンプユニットを配置し、室内に熱交換器ユニットとタンクユニットとを配置した温水暖房装置がある（例えば、特許文献１参照）。

一方、いわゆるヒートポンプ給湯機の付加機能として知られる床暖房では、ヒートポンプユニットとタンクユニットとを室外に設置し、室内の床暖房と室外のタンクユニットとは温水配管で接続されているため、寒冷地に設置した場合、温水配管が凍結してしまう恐れがある。そのため、特許文献１に開示されているような温水暖房装置は、室内と室外とが冷媒配管にて接続されているため、凍結しにくいものであり、主に寒冷地等で設置されることが多く、非常に暖房装置としては有効なものである。
国際公開第２００５／１０６３４６号パンフレット

しかしながら、温水暖房装置は寒冷地等で設置されることが多く、外気温度が低く、温水の温度低下も大きいため、いかに放熱を防止して温水暖房装置の効率をあげなければならないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、室内の熱交換ユニットからの放熱を低減し、温水暖房装置の効率を向上させることができる温水暖房装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の温水暖房装置は、冷凍サイクルを有するヒートポンプユニットと、冷媒と水とで熱交換する水冷媒熱交換器を有する熱交換ユニットと、前記ヒートポンプユニットと接続する前記熱交換器の冷媒配管の接続口と、前記熱交換ユニットを構成する筐体に冷媒配管取り出し口とを備え、前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口に支持部を設けるとともに、前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口を前記冷媒配管取り出し口から筐体外部へ取り出すとともに、前記支持部にて前記熱交換ユニットの筐体の内側を支持することにより、ヒートポンプユニットと熱交換ユニットとを冷媒配管で接続するに当たり、水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口を、冷媒配管の取り出し口から出した時に、冷媒配管の取り出し口と冷媒配管の接続口との間に隙間ができるので、その隙間から熱交換ユニット内部の熱が放熱してしまうが、その隙間を覆うように支持部で、熱交換ユニットの筐体内部から支持することで、冷媒配管の取り出し口と冷媒配管の接続口との間にできた隙間を支持部で塞ぎ、熱交換ユニットからの放熱を低減することができる。

本発明は、室内の熱交換ユニットからの放熱を低減し、温水暖房装置の効率を向上させることができる温水暖房装置を提供することができる。

第１の発明の温水暖房装置は、冷凍サイクルを有するヒートポンプユニットと、冷媒と水とで熱交換する水冷媒熱交換器を有する熱交換ユニットと、前記ヒートポンプユニット
と接続する前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口と、前記熱交換ユニットを構成する筐体に冷媒配管取り出し口とを備え、前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口に支持部を設けるとともに、前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口を前記冷媒配管取り出し口から筐体外部へ取り出すとともに、前記支持部にて前記熱交換ユニットの筐体の内側を支持することにより、ヒートポンプユニットと熱交換ユニットとを冷媒配管で接続するに当たり、水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口を、冷媒配管の取り出し口から出した時に、冷媒配管の取り出し口と冷媒配管の接続口との間に隙間ができるので、その隙間から熱交換ユニット内部の熱が放熱してしまうが、その隙間を覆うように支持部で、熱交換ユニットの筐体内部から支持することで、冷媒配管の取り出し口と冷媒配管の接続口との間にできた隙間を支持部で塞ぎ、熱交換ユニットからの放熱を低減することができる。

第２の発明の温水暖房装置は、特に第１の発明において、前記熱交換ユニットの筐体底部に設けられた冷媒配管取り出し口の近傍を、前記筐体の他の底部よりも上方に位置させたことにより、筐体をコンパクトに構成できるとともに、冷媒配管の接続口を取り出す部分の筐体底部を上方に位置させることで、さらに放熱を低減することができる。

第３の発明の温水暖房装置は、特に第１または第２の発明において、前記水冷媒熱交換器の冷媒配管に、前記冷媒配管の取り出し口を取り付けた後に、前記水冷媒熱交換器を前記熱交換ユニットの筐体内部に配設することにより、製造時に水冷媒熱交換器を熱交換ユニットの筐体に取り付けやすくなり作業性がよい。

第４の発明の温水暖房装置は、特に第１から第３の発明において、前記支持部は前記水冷媒熱交換器の冷媒配管取り出し口に略垂直となる平面で構成することにより、確実に冷媒配管取り出し口と冷媒配管の接続口との間にできる隙間を支持部で塞ぐので、放熱を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における温水暖房装置の構成図である。図１において、本実施の形態の温水暖房装置は、冷凍サイクルを有するヒートポンプユニット１０、冷媒と水とが熱交換を行うプレート型の熱交換器を有する熱交換ユニット２０、内部に温水が流れて居住空間を暖める温水暖房端末３０を有している。熱交換ユニット２０と温水暖房端末３０は室内に設置され、ヒートポンプユニット１０は室外に設置されており、室内と室外とは冷媒配管で接続されている。そのため、低外気温度の状況下においても冷媒配管が凍結しにくく、特に外気温度が低くなる寒冷地などにおいては、水配管が屋外に設置されるヒートポンプ給湯機などに比べて暖房装置に適している。

ヒートポンプユニット１０には、空気と冷媒とで熱交換を行う蒸発器１１、冷媒を高温高圧冷媒に圧縮する圧縮機１２、熱交換ユニット２０の水冷媒熱交換器２１で放熱した後の冷媒を減圧する減圧装置１３が配設されており、水冷媒熱交換器２１と減圧装置１３と蒸発器１１と圧縮機１２とを順次冷媒配管にて環状に接続して冷凍サイクルを構成している。なお冷凍サイクル内の流れる冷媒には、Ｒ４１０Ａや二酸化炭素などを用いる。

図２は、熱交換ユニット２０の構成を示す構成図である。図２に示すように、熱交換ユニット２０には、冷媒と水とが熱交換を行うプレート型の水冷媒熱交換器２１、水冷媒熱交換器２１で暖められた温水を温水暖房端末３０に送るためのポンプ２２、管内の圧力を下げることを目的とする圧力逃がし弁２３、閉回路内に噛み込んだエアー逃がしを目的とする空気抜き弁２４、閉回路内の温水往き・戻りが流れているかを判断する流量計（フロ
ースイッチ）２５、閉回路内の水圧を正常に保ち、破裂を防止することを目的とする膨張タンク２６が配設されており、ポンプ２２が駆動することによって、温水暖房端末３０内の湯水が流れて水冷媒熱交換器２１で、水と冷媒との間で熱交換がなされる。

温水暖房端末３０は、パネルヒーターや床暖房パネルなどを指し、熱交換器３１を有して、熱交換器３１内に水冷媒熱交換器２１で暖められた温水を流すことによって、居室内を暖める構成となっている。

以上のように構成された温水暖房装置において、以下、熱交換ユニット２０の構成について説明する。

図３は熱交換ユニット２０の外観正面図、図４は図３におけるＡＡ断面図、図５は水冷媒熱交換器２１の斜視図である。図３および図４に示すように、熱交換ユニット２０の筐体内部には水冷媒熱交換器２１が配設され、筐体底部には水冷媒熱交換器２１の冷媒配管を外に取り出すための取り出し口が設けられている。そして水冷媒熱交換器２１の冷媒入り口側配管２８ａおよび冷媒出口側配管２８ｂには、ヒートポンプユニット１０から延出される冷媒配管と接続するための接続口２７ａおよび接続口２８ａが設けられている。

図６は、図４のＢ部拡大図である。図６に示すように、熱交換ユニット２０の筐体底部２０ａには、冷媒配管取り出し口２９ｂ（冷媒配管取り出し口２９ａは、冷媒配管取り出し口２９ｂの紙面に向かって奥側に位置する）が設けられており、冷媒配管の接続口２７ａおよび２７ｂが、冷媒配管取り出し口２９ａおよび２９ｂから取り出されている。なお、図６には冷媒配管の接続口２７ｂおよび冷媒配管取り出し口２９ｂについて示すが、冷媒配管の接続口２７ａおよび取り出し口２９ａについても同様である。

また、冷媒配管の接続口２７ｂ（接続口２７ａについても同様である）には、支持部４０が設けられており、支持部４０は、冷媒が流れる冷媒流路に対して略垂直となるような平面部４１を有している。この平面部４１は、熱交換ユニット２０の筐体底部２０ａと略平行となるように形成されており、水冷媒熱交換器２１を設置の際には、冷媒配管接続口２７ｂと冷媒配管取り出し口２９ｂとの間に形成された隙間を覆うように構成されている。特に、水冷媒熱交換器２１が重量物であるので、その水冷媒熱交換器２１の重みも加わり、平面部４１が隙間を塞ぐように覆うので、放熱ロスを低減することができる。

図７は、筐体底部２０ａで、冷媒配管取り出し口２９ａ（２９ｂ）を設けた近傍だけ、他の筐体底部よりも所定高さαだけ上方に位置させる構成とした。図７のように構成することで、よりコンパクトに筐体が構成できるだけでなく、底部を所定高さαだけ上方に位置させているので、冷媒配管取り出し口２９ａ（２９ｂ）を設けた箇所には空間４２が形成される。そのため空間４２には空気が滞留し、図６に示す構成に比べて、図７に示す構成の方が、より放熱ロスを低減することができる。

また、冷媒配管の接続口２７ａおよび２７ｂは、冷媒配管２８ａおよび２８ｂにそれぞれロウ付けして一体化させた後に、熱交換ユニット２０の筐体内部へ水冷媒熱交換器２１を配設することで、作業性を向上させることができる。

以上のように、本発明の温水暖房装置は、熱交換ユニットを上述したような構成とすることで、放熱ロスを低減することができ、なおかつ、コンパクトな熱交換ユニットを提供することができる。

本発明は、熱交換ユニットを屋内に配設した温水暖房装置としたが、これに限定される
ことはなく、例えば、屋外に熱交換ユニットを配設する温水暖房装置でもよい。

本発明の実施の形態１における温水暖房装置の構成図同実施の形態における熱交換ユニットの構成図同実施の形態における熱交換ユニットの外観正面図ＡＡ断面図同実施の形態における水冷媒熱交換器の斜視図Ｂ部拡大図他の実施形態におけるＢ部拡大図

符号の説明

１０ヒートポンプユニット
１１蒸発器
１２圧縮機
１３減圧装置
２０熱交換ユニット
２１水冷媒熱交換器
２２ポンプ
２３圧力逃がし弁
２４空気抜き弁
２５流量計（フロースイッチ）
２６膨張タンク
２７ａ冷媒配管接続口
２７ｂ冷媒配管接続口
２９ｂ冷媒配管取り出し口
３０温水暖房装置
３１熱交換器（暖房側）
４０支持部
４１平面部

Claims

冷凍サイクルを有するヒートポンプユニットと、冷媒と水とで熱交換する水冷媒熱交換器を有する熱交換ユニットと、前記ヒートポンプユニットと接続する前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口と、前記熱交換ユニットを構成する筐体に冷媒配管取り出し口とを備え、前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口に支持部を設けるとともに、前記水冷媒熱交換器の冷媒配管の接続口を前記冷媒配管取り出し口から筐体外部へ取り出すとともに、前記支持部にて前記熱交換ユニットの筐体の内側を支持することを特徴とする温水暖房装置。
前記熱交換ユニットの筐体底部に設けられた冷媒配管取り出し口の近傍を、前記筐体の他の底部よりも上方に位置させたことを特徴とする請求項１に記載の温水暖房装置。
前記水冷媒熱交換器の冷媒配管に、前記冷媒配管の取り出し口を取り付けた後に、前記水冷媒熱交換器を前記熱交換ユニットの筐体内部に配設することを特徴とする請求項１または２に記載の温水暖房装置。
前記支持部は前記水冷媒熱交換器の冷媒配管取り出し口に略垂直となる平面で構成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の温水暖房装置。