JP2010144987A - ヒートポンプ式温水暖房装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】接続部の点検及び修理作業が簡単に行えるようにしたヒートポンプ式温水暖房装置を提供する。
【解決手段】ヒートポンプ装置１から冷媒の供給を受けて水との熱交換で温水を生成する水熱交換器３と、この水熱交換器３で生成された温水の膨張水の吸収と液の補給を行うシスターンタンク１１と、この温水を離れた所に設置した放熱器１３に供給する循環ポンプ１２とを連通してた構成した温水暖房部２０を設置したもので、前記２つの冷媒三方弁２３、２４と、往きヘッダー２８及び戻りヘッダー２９とを、温水暖房部２０の一側に集中させて接続部３１を構成し、更に２つの冷媒三方弁２３、２４は支持台２５上にバルブ２６、２７が上になるように取り付けられると共に、往きヘッダー２８及び戻りヘッダー２９はこの冷媒三方弁２３、２４の上方を避けた背面側上部に段違いに備えたので、点検及び修理作業が簡単に行える。
【選択図】図３

Description

この発明は、ヒートポンプで加熱した温水の熱を放熱器で放熱して暖房を行うヒートポンプ式温水暖房装置に関するものである。
従来よりこの種のものでは、ヒートポンプ装置の上に温水暖房部を設けた室外機と、放熱器等の室内機との接続は、室外機の側壁に接続部を設け、ここで室外機と室内機とを接続パイプで接続し、接続後はここをカバー枠でカバしておくものであった。（特許文献１参照）
特許第２７６６２２５号公報
ところでこの従来のものでは、室外機と室内機とを接続する接続部が器具外の側面に備えられている為に、この接続部が家屋の壁との間の狭い隙間に位置することが多くなり、接続部の点検や修理がやりにくいと言う不具合を有するものであった。
この発明はこの点に着目し上記課題を解決するため、特にその構成を、圧縮機、膨張弁、空気熱交換器等を備えたヒートポンプ装置の上に、このヒートポンプ装置から冷媒の供給を受けて水との熱交換で温水を生成する水熱交換器と、この水熱交換器で生成された温水の膨張水の吸収と液の補給を行うシスターンタンクと、この温水を離れた所に設置した放熱器に供給する循環ポンプとを連通してた構成した温水暖房部を設置したものに於いて、前記水熱交換器の冷媒パイプとヒートポンプ装置からの冷媒パイプとが接続する２つの冷媒三方弁と、前記放熱器と温水暖房部を結ぶ往きヘッダー及び戻りヘッダーとを、温水暖房部の一側に集中させて接続部を構成し、更に２つの冷媒三方弁は支持台上にバルブが上になるように取り付けられると共に、往きヘッダー及び戻りヘッダーはこの冷媒三方弁の上方を避けた背面側上部に段違いに備えたものである。
以上のようにこの発明によれば、接続部が温水暖房部の器具内で一側に集中し、しかも各接続部分は上から見て重ならないようにしているので、接続部のスペースが広く点検や修理が容易に行われるものであり、又接続部は器具内なのでカバーも必要なく手間も掛からないものであり、更に冷媒三方弁はバイブが上方に位置していることから、冷媒の補充や入れ替えが簡単であり、放熱器の増減接続も往きヘッダー及び戻りヘッダーの段違い設置により、スペース的な余裕を持ってスムーズに行うことが出来るものである。
次にこの発明一実施形態を付したヒートポンプ式温水暖房装置について図面に基づいて説明する。
１はヒートポンプ装置で、圧縮機２と凝縮器としての水熱交換器３と膨張弁４と強制空冷式の蒸発器としての空気熱交換器５とが環状に接続され、冷媒を循環させて空気熱交換器５で室外ファン６を駆動して得た空気からの熱で水熱交換器３で不凍液等の水媒体を加熱して温水とする加熱手段である。
前記水熱交換器３は太管の温水パイプ７の中に細管の冷媒パイプ８を入れた二重管を、環状に巻回して積層状態としており、更にこの水熱交換器３の温水パイプ７側には、加熱ヒータ９を内蔵して水熱交換器３の加熱能力が除霜等で低下した時に補助加熱する円筒状のヒータユニット１０が接続し、又その先には温水の膨張吸収用と不凍液の補給用で四角形に形成されたシスターンタンク１１と、温水循環用の循環ポンプ１２と、室内に設置されたファンコンベクターからなる放熱器１３とが環状に接続して、温水暖房回路１４を構成しているものである。
前記温水暖房回路１４は放熱器１３を除いてヒートポンプ装置１の上に備えられるもので、ヒートポンプ装置１の天板を構成する底板１５上に深皿状の下部断熱材１６を設置し、この下部断熱材１６の外周に形成された収納溝１７に環状の水熱交換器３を収納すると共に、薄肉の中央部分にはヒータユニット１０と循環ポンプ１２とを収容し、薄肉部分を介して取り付け部分のみ切り欠いて底板１５に固定し、更にこの上にシスターンタンク１１を一側に収納した上部断熱材１８を載置した後に、全周を外装枠１９で覆い温水暖房部２０を構成するものであり、ヒートポンプ装置１とは一体となって室外機２１を構成するものである。
又温水暖房部２０のシスターンタンク１１とは反対側の他端側には、水熱交換器３の冷媒パイプ８と両端と、下のヒートポンプ装置１の２本の冷媒パイプ２２とが接続される２つの冷媒三方弁２３、２４が支持台２５上に、互いにバルブ２６、２７が上になるように取り付けられており、更に同じく他端側には、温水暖房部２０と放熱器１３とを結ぶ棒状の往きヘッダー２８と戻りヘッダー２９とが、前記冷媒三方弁２３、２４の真上を避けた位置で器具の背面側に段違いに備えられ、各４つの接続口３０がやや下方に向かって突出されており、この冷媒三方弁２３、２４と往きヘッダー２８と戻りヘッダー２９とを一側部に集中させて接続部３１を形成したもので、この接続部３１と対向する側面側及び背面側にはそれぞれサービス扉３２、３３が設けられている。
３４はホットパイプで、水熱交換器３からの戻り冷媒の残熱を空気熱交換器５の蒸発熱に付加すると共に、除霜時間の短縮を図るものである。３５は空気熱交換器５のデフロスト温度センサ、３６は圧縮機２の吐出温度センサ、３７は水熱交換器３の中間温度センサ、３８は温水暖房回路１４の往き温水サーミスタ、３９はヒータユニット１０に備えられた安全サーモ、４０は前記ヒータユニット１０から流出する温水温度を検知するヒータ温水サーミスタ、４１は放熱器１３をバイパスするバイパス管、４２は放熱器１３からの戻り温水温度を検知する戻り温水サーミスタ、４３は温水制御部で上部断熱材１８の中央に収納されているものであり、放熱器１３の放熱制御部４４及びヒーポン制御部４５と接続されている。４６は外気温センサである。
次にこの一実施形態の作動について説明すれば、先ずヒートポンプ装置１では、圧縮機２で圧縮された冷媒が水熱交換器３で凝縮され熱を放出し、ホットパイプ３２でも残った熱を空気熱交換器５に放出して、膨張弁４で冷媒の圧力が下げられ空気熱交換器５で蒸発して熱を吸収し、再び圧縮機２に流れるサイクルを繰り返すものである。
この時温水暖房回路１４では、水熱交換器３で冷媒と熱交換して高温に加熱された不凍液からなる温水が、循環ポンプ１２の駆動で循環してヒータユニット１０へ流入し、温水温度の不足分を加熱ヒータ９の加熱で補充され、シスターンタンク１１で膨張分を吸収されて往きヘッダー２８を介して、室内に設置されている放熱器１３まで循環させ、ここで送風ファン４７の駆動で温風暖房し、そして温度低下した温水は戻りヘッダー２９を介して再び水熱交換器３に戻り加熱されると言う循環を繰り返して、室内を良好に暖房するものである。
このように水熱交換器３は、高圧冷媒で高温水を生成するものであり、室外に設置される部品の１つであるが、外側は下部断熱材１６と上部断熱材１８で全週が断熱されているので、効率が低下する心配がなく、しかも下部断熱材１６と上部断熱材１８で水熱交換器３を挟み込むことで、組み付けと断熱とが同時に行え取扱い容易で、組立が簡単に済み組立工程も少なて良いものである。
更に室外機１２内の部品であり温水暖房回路１４を構成しているヒータユニット１０やシスターンタンク１１も、下部断熱材１６と上部断熱材１８で覆われることで、確実に放熱が防止され良好な暖房運転が行えるものであり、又ヒータユニット１０は、下部断熱材１６に位置決めされて底板１５に固定されるので、取り付け取り外しが極めて容易に行われるものであり、更にシスターンタンク１１は、上部断熱材１８の上部に収納されているので、取り付け用の金具が不用であり取り付けも簡単に済み、安心して使用出来るものである。
又接続部３１の点検や修理を行う場合には、接続部３１が温水暖房部２０の一側に集中しているので、サービス扉３２或いはサービス扉３３を取り外すことで容易に行われるものであり、冷媒三方弁２３、２４はバルブ２６、２７が上にあるので容易に工具が使え、冷媒の補充や入れ替え作業が簡単に行われるものであり、更に放熱器１３の増減接続も往きヘッダー２８及び戻りヘッダー２９の段違い設置により、スペース的な余裕を持ってスムーズに行うことが出来るものである。
この発明の一実施形態を示すヒートポンプ式温水暖房装置の説明図。 同概略構成図 同室外機の一部外装枠を外した状態の正面図。 同室外機の一部外装枠を外した状態の側面図。 同室外機の一部外装枠を外した状態の平面図。 同温水暖房部の分解斜視図。 同下部断熱材に水熱交換器とヒータユニットを入れた状態の斜視図。 同図７に上部断熱材を被せた状態の斜視図。 同水熱交換器部分の断面図。
符号の説明
１ ヒートポンプ装置
２ 圧縮機
３ 水熱交換器
４ 膨張弁
５ 空気熱交換器
８ 冷媒パイプ
９ 加熱ヒータ
１０ ヒータユニット
１１ シスターンタンク
１２ 循環ポンプ
１３ 放熱器
２０ 温水暖房部
２２ 冷媒パイプ
２３、２４ 冷媒三方弁
２５ 支持台
２６、２７ バルブ
２８ 往きヘッダー
２９ 戻りヘッダー

Claims (1)

  1. 圧縮機、膨張弁、空気熱交換器等を備えたヒートポンプ装置の上に、このヒートポンプ装置から冷媒の供給を受けて水との熱交換で温水を生成する水熱交換器と、この水熱交換器で生成された温水の膨張水の吸収と液の補給を行うシスターンタンクと、この温水を離れた所に設置した放熱器に供給する循環ポンプとを連通してた構成した温水暖房部を設置したものに於いて、前記水熱交換器の冷媒パイプとヒートポンプ装置からの冷媒パイプとが接続する２つの冷媒三方弁と、前記放熱器と温水暖房部を結ぶ往きヘッダー及び戻りヘッダーとを、温水暖房部の一側に集中させて接続部を構成し、更に２つの冷媒三方弁は支持台上にバルブが上になるように取り付けられると共に、往きヘッダー及び戻りヘッダーはこの冷媒三方弁の上方を避けた背面側上部に段違いに備えた事を特徴とするヒートポンプ式温水暖房装置。
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