JP2014115032A

JP2014115032A - 空気調和機および加熱ユニット

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Publication number: JP2014115032A
Application number: JP2012270274A
Authority: JP
Inventors: Yuji Shimamura; 島村　　裕二
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-06-26
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: JP6016603B2

Abstract

【課題】小型かつ安価な空気調和機、および空気調和機に組み付け可能な加熱ユニット、を提供する。
【解決手段】空気調和機は、水を加熱する機能を有する空気調和機である。空気調和機は、ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路から導かれる冷媒と、水との間で熱交換を行なうことによって、水を加熱する水熱交換器と、水熱交換器を収容し、室外に設置される室外機筐体４１と、室外機筐体４１の外表面に設けられ、水が流通する流水路を形成し、太陽光からの受熱によって水を加熱する流水路形成板５１とを備える。
【選択図】図３

Description

この発明は、一般的には、空気調和機および加熱ユニットに関し、より特定的には、被加熱流体を加熱する機能を有する空気調和機、およびそのような空気調和機に組み付け可能な加熱ユニットに関する。

従来の空気調和機に関して、たとえば、特開２００７−１９８７０８号公報には、低コストで、狭いスペースでも設置でき、施工性を向上させることを目的とした、ハイブリッド給湯システムが開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されたハイブリッド給湯システムは、ヒートポンプ太陽熱集熱器で熱せられた温水を蓄える第１の給湯タンクと、ヒートポンプで熱せられた温水を蓄える第２の給湯タンクとを備える。

また、特開２０１１−４７５８２号公報には、省エネルギ率を高めることを目的とした、ヒートポンプバックアップ熱源を備えた太陽熱給湯システムが開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された太陽熱給湯システムは、集熱器において太陽熱により加熱されたお湯を蓄える貯湯槽と、集熱器における集熱湯量が不足する場合に、貯湯槽にお湯を供給するヒートポンプとを備える。

また、特開２０１１−２４７４６５号公報には、給湯を停止する時間の短縮を図り、かつ制御システムの複雑化および変更を回避することを目的とした、給湯システムが開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示された給湯システムは、太陽熱を利用して加熱した湯を貯留する集熱槽と、ヒートポンプにより加熱された湯を貯留する貯湯槽とを備える。

また、特開２００９−２８１６３９号公報には、太陽熱集熱器で集熱された太陽熱の温度レベルがそれほど高くない場合でも太陽熱を利用可能とすることを目的とした、空調・給湯システムが開示されている（特許文献４）。特許文献４に開示された空調・給湯システムでは、室外ユニットに、集熱タンク内に貯留された水を太陽熱集熱器で集熱された太陽熱によって加熱するための給湯用回路が設けられている。

特開２００７−１９８７０８号公報特開２０１１−４７５８２号公報特開２０１１−２４７４６５号公報特開２００９−２８１６３９号公報

上記の特許文献１〜４に開示されるように、太陽熱による加熱と、ヒートポンプによる加熱とを利用した給湯システムが知られている。しかしながら、従来の給湯システムは、装置が大型であり、価格が高価になる傾向がある。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、小型かつ安価な空気調和機、および空気調和機に組み付け可能な加熱ユニットを提供することである。

この発明に従った空気調和機は、被加熱流体を加熱する機能を有する空気調和機である。空気調和機は、ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路から導かれる冷媒と、被加熱流体との間で熱交換を行なうことによって、被加熱流体を加熱する熱交換器と、熱交換器を収容し、室外に設置される室外機筐体と、室外機筐体の外表面に設けられ、被加熱流体が流通する通路を形成し、太陽光からの受熱によって被加熱流体を加熱する通路形成部材とを備える。

このように構成された空気調和機によれば、太陽光を利用して被加熱流体を加熱するための通路形成部材を室外機筐体の外表面に設けることによって、被加熱流体を加熱する機能を有する空気調和機を、小型かつ安価に構成することができる。

また好ましくは、通路形成部材は、室外機筐体の外表面と面接触するように設けられる。このように構成された空気調和機によれば、太陽光を受けて熱せられた室外機筐体から、通路形成部材を流通する被加熱流体に向けて、熱をより効率的に伝達させることができる。

また好ましくは、室外機筐体は、天面と、室外空気を導入するための通風口が形成される前面とを有する。通路形成部材は、天面を覆うとともに、通風口を避けつつ前面を覆うように設けられる。このように構成された空気調和機によれば、室外機筐体の大型化を抑えつつ、通路形成部材に流通する被加熱流体の容量を、より大きく設定することができる。

また好ましくは、熱交換器は、冷凍サイクルの経路上に設けられ、冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう室外側熱交換器である。空気調和機は、通路形成部材に接続され、被加熱流体が流通する流体流通配管をさらに備える。流体流通配管は、被加熱流体と、室外側熱交換器を流れる冷媒との間で熱交換可能なように配索される。

このように構成された空気調和機によれば、冷凍サイクルの経路上に設けられた室外側熱交換器を利用して、被加熱流体を加熱する。

また好ましくは、通路形成部材は、ガラスにより形成される。このように構成された空気調和機によれば、太陽光からの受熱によって被加熱流体を加熱する通路形成部材をガラスにより形成する。

また好ましくは、通路形成部材は、樹脂または金属により形成される。このように構成された空気調和機によれば、太陽光からの受熱によって被加熱流体を加熱する通路形成部材を樹脂または金属により形成する。

また好ましくは、通路形成部材の表面が吸熱色に着色される。このように構成された空気調和機によれば、太陽光から通路形成部材への吸熱の効率を高めることによって、被加熱流体をより加熱することができる。

また好ましくは、通路形成部材は、室外機筐体に対して着脱自在に設けられる。このように構成された空気調和機によれば、必要に応じて、通路形成部材を空気調和機に対して組み付けたり、取り外したりすることができる。

この発明に従った加熱ユニットは、ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路から導かれる冷媒と、被加熱流体との間で熱交換を行なうことによって、被加熱流体を加熱する熱交換器と、熱交換器を収容し、室外に設置される室外機筐体とを備え、被加熱流体を加熱する機能を有する空気調和機に組み付け可能な加熱ユニットである。加熱ユニットは、室外機筐体の外表面に設けられ、被加熱流体が流通する通路を形成する通路形成部材を備える。

このように構成された加熱ユニットによれば、加熱ユニットが組み付けられた空気調和機を、小型かつ安価に構成することができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、小型かつ安価な空気調和機、および空気調和機に組み付け可能な加熱ユニットを提供することができる。

この発明の実施の形態１における給湯機能付きの空気調和機の回路構成を示す図である。図１中の室外機の外観を示す斜視図である。図１中の室外機の分解組み立て図である。図２および図３中の通路形成板の内部構造を示す図である。図２および図３中の通路形成板の内部構造を示す別の図である。図２および図３中の通路形成板の内部構造を示すさらに別の図である。この発明の実施の形態２における空気調和機の室外機内部の構造を示す斜視図である。図７中の室外機に設けられた冷媒配管および水配管を示す斜視図である。図８中のＩＸ−ＩＸ線上に沿った冷媒配管および水配管を示す断面図である。この発明の実施の形態３における空気調和機の回路構成を示す図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における給湯機能付きの空気調和機の回路構成を示す図である。

図１を参照して、本実施の形態における空気調和機１０は、給湯機能を有する。空気調和機１０は、冷暖房機能を備えた空気調和機であってもよいし、冷房専用の空気調和機であってもよい。

空気調和機１０は、その回路構成として、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒が循環する冷凍回路２１と、被加熱流体としての水（たとえば、水道水）が流通する給湯回路３１とを有する。給湯回路３１を流通する水は、冷凍回路２１を循環する冷媒との熱交換と、太陽光からの受熱とによって加熱される。

冷凍回路２１には、室内空間を冷却するための冷媒が循環する。冷媒としては、たとえば、ＨＣ（ハイドロカーボン）やＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が利用されている。冷凍回路２１は、環状の循環路をなす冷媒循環路２１ｐと、冷媒循環路２１ｐから分岐する冷媒分岐路２１ｑとから構成されている。

冷凍回路２１には、室内側熱交換器２５、室外側熱交換器２３、圧縮機２２および膨張弁２４が設けられている。室内側熱交換器２５、室外側熱交換器２３、圧縮機２２および膨張弁２４は、冷媒循環路２１ｐの経路上に設けられている。図１中には、冷凍回路２１における冷房時の冷媒の流れ方向が矢印によって示されている。

室内側熱交換器２５は、冷凍回路２１を循環する冷媒と、室内空間の空気との間で熱交換を行なう。室内側熱交換器２５は、室内に設置される室内機１４に設けられている。室内機１４には、室内側熱交換器２５に室内空気を供給するためのファン２７がさらに設けられている。ファン２７は、代表的には、シロッコファンである。

室外側熱交換器２３は、冷凍回路２１を循環する冷媒と、室外空気との間で熱交換を行なう。室外側熱交換器２３は、室外に設置される室外機１２に設けられている。室外機１２には、室外側熱交換器２３に室外空気を供給するためのファン２６がさらに設けられている。ファン２６は、代表的には、プロペラファンである。

冷媒循環路２１ｐの経路上において、圧縮機２２は、室内側熱交換器２５と室外側熱交換器２３との間に配置されている。圧縮機２２は、室内側熱交換器２５から送られる冷媒を圧縮する。冷媒循環路２１ｐの経路上において、膨張弁２４は、室外側熱交換器２３と室内側熱交換器２５との間に配置されている。膨張弁２４は、室内側熱交換器２５および室外側熱交換器２３を挟んで、圧縮機２２の反対側に配置されている。膨張弁２４は、室外側熱交換器２３から送られる冷媒を減圧する。圧縮機２２および膨張弁２４は、室外側熱交換器２３とともに室外機１２に設けられている。

冷媒分岐路２１ｑは、圧縮機２２と室外側熱交換器２３との間の冷媒循環路２１ｐの経路上から分岐し、室外側熱交換器２３と膨張弁２４との間の冷媒循環路２１ｐの経路上に合流するように設けられている。

冷凍回路２１には、水熱交換器３２、流路切り換え弁２８および逆止弁２９がさらに設けられている。水熱交換器３２および逆止弁２９は、冷媒分岐路２１ｑの経路上に設けられている。逆止弁２９は、冷媒分岐路２１ｑの経路上において、水熱交換器３２と、冷媒分岐路２１ｑが冷媒循環路２１ｐに合流する位置（以下、冷媒分岐路２１ｑの合流位置ともいう）との間に設けられている。流路切り換え弁２８は、冷媒分岐路２１ｑが冷媒循環路２１ｐから分岐する位置（以下、冷媒分岐路２１ｑの分岐位置ともいう）に設けられている。水熱交換器３２は、冷媒分岐路２１ｑの経路上において、流路切り換え弁２８と逆止弁２９との間に設けられている。

水熱交換器３２は、冷凍回路２１を流れる冷媒と、給湯回路３１を流れる水との間で熱交換を行なう。流路切り換え弁２８は、給湯運転時に、冷媒循環路２１ｐを循環する冷媒の一部または全部が水熱交換器３２に導かれるように作動する。逆止弁２９は、冷媒分岐路２１ｑの経路上において、冷媒分岐路２１ｑの分岐位置から冷媒分岐路２１ｑの合流位置に向かう冷媒流れを許容し、冷媒分岐路２１ｑの合流位置から冷媒分岐路２１ｑの分岐位置に向かう冷媒流れを制限する。

水熱交換器３２、流路切り換え弁２８および逆止弁２９は、室外機１２に設けられている。

空気調和機１０の冷房運転時、給湯運転が可能となる。給湯運転時の冷媒流れについて説明すると、まず、圧縮機２２にて冷媒が断熱圧縮される。圧縮されるに従って冷媒の圧力と温度とが上昇し、高温高圧の過熱蒸気になって、冷媒は圧縮機２２から吐出される。圧縮機２２から流出した冷媒の一部または全部は、冷媒分岐路２１ｑを通じて水熱交換器３２に流入する。冷媒は、水熱交換器３２において給湯回路３１を流れる水に放熱し、冷却されることによって、凝縮（液化）する。水熱交換器３２から流出した冷媒は、冷媒分岐路２１ｑから冷媒循環路２１ｐに合流した後、膨張弁２４に向かう。

膨張弁２４において、過冷却液状態の冷媒は絞り膨張され、温度と圧力とが低下して、低温低圧の気液混合状態の湿り蒸気となる。膨張弁２４から流出した冷媒は、室内側熱交換器２５に向かう。膨張弁２４から送られた気液混合状態の冷媒は、室内側熱交換器２５において室内空間の空気から吸熱することによって、蒸発する。その後、気相の冷媒は、圧縮機２２において再び断熱圧縮される。

冷媒はこのようなサイクルに従って、圧縮、凝縮、絞り膨張、蒸発の状態変化を連続的に繰り返す。

給湯回路３１の経路上には、加熱ユニットとしてのプレ加熱機５０、前述の水熱交換器３２および温度調整機３３が設けられている。給湯回路３１の一端（給湯回路３１における水流れの上流端）には、給湯回路３１を水の供給源に接続するための水接続口３５が設けられ、給湯回路３１の他端（給湯回路３１における水流れの下流端）は、シャワーなどの給湯端末３４に接続されている。

プレ加熱機５０は、太陽光からの受熱によって給湯回路３１を流れる水を加熱する。プレ加熱機５０は、給湯回路３１の経路上において、水接続口３５と水熱交換器３２との間に設けられている。プレ加熱機５０は、水熱交換器３２よりも給湯回路３１における水流れの上流側に設けられている。

温度調整機３３は、給湯端末３４に送る湯の温度調整を行なう。より具体的には、温度調整機３３は、プレ加熱機５０および水熱交換器３２による加熱によって温度上昇された湯に、水接続口３５を通じて給湯回路３１に供給される低温の水を混合することによって、給湯端末３４に送る湯の温度調整を行なう。

本実施の形態では、水が水接続口３５を通じて給湯回路３１に供給される。給湯回路３１に供給された水は、まずプレ加熱機５０を流れる間、太陽光からの受熱によって加熱される。次に、プレ加熱機５０から流出した水は、水熱交換器３２において冷凍回路２１を流れる冷媒と熱交換することによってさらに加熱される。２段階の加熱を経た湯は、温度調整機３３において温度調整された後、給湯端末３４に送られる。

雨天時などプレ加熱機５０における加熱能力が十分に得られない時には、ヒートポンプサイクル側の加熱能力を上げることによって、沸き上げ温度を昇温させることができる。

続いて、プレ加熱機５０の構造について詳細に説明する。図２は、図１中の室外機の外観を示す斜視図である。図３は、図１中の室外機の分解組み立て図である。

図１から図３を参照して、本実施の形態における空気調和機１０は、室外機筐体４１を有する。室外機筐体４１は、筐体形状を有し、室外機１２の外観をなす。室外機筐体４１は、たとえば、板金により形成されている。室外機筐体４１には、室外側熱交換器２３および水熱交換器３２をはじめ、図１中に示される室外機１２を構成する各種部品が収容されている。

室外機筐体４１は、略直方体形状を有する。室外機筐体４１は、天面４２、前面４３および背面４５を有する。室外機１２は、室外機筐体４１の天面４２が鉛直上方向に面し、背面４５が建物の壁面などと対面するように設置される。

前面４３は、背面４５の裏側に配置されている。前面４３には、室外空気を室外機筐体４１の内部に導入するための通風口４４が設けられている。通風口４４は、格子状に設けられ、室外機筐体４１の内外を連通させている。通風口４４は、前面４３の一部に設けられており、本実施の形態では、前面４３の水平方向における一方側の範囲に設けられている。

プレ加熱機５０は、流水路形成板５１と、流水路形成板５１を室外機筐体４１に対して固定するボルト等の固定部材（図示されず）とを有する。

図４から図６は、図２および図３中の通路形成板の内部構造を示す図である。図１から図６を参照して、流水路形成板５１は、内部空間を有する板材により形成されている。流水路形成板５１は、給水口５５および排水口５４を有する。給水口５５には、図１中の水接続口３５から続く配管が接続され、排水口５４には、室外機筐体４１内の水熱交換器３２から延びる配管が接続されている。

流水路形成板５１は、その内部に被加熱流体としての水が流通する流水路５６を形成する。流水路５６は、給水口５５と排水口５４との間で延びている。流水路５６は、給水口５５と排水口５４との間でジグザグ状に延びている。流水路５６は、給水口５５と排水口５４との間で、所定の長さ毎に進行方向を反転させながら水平方向に沿って延びている。

流水路形成板５１は、室外機筐体４１の外表面に設けられている。流水路形成板５１は、室外機筐体４１の外表面に面接触するように設けられている。流水路形成板５１は、室外機筐体４１に密着するように設けられている。本実施の形態では、流水路形成板５１が、室外機筐体４１の天面４２を覆うとともに、通風口４４を避けつつ前面４３を覆うように設けられている。

流水路形成板５１は、その構成部位として、天面４２を覆う上部５２と、前面４３を覆う側部５３とを有する。流水路形成板５１は、室外機筐体４１の形状に対応するように、上部５２と側部５３との境界位置で折れ曲がった形状を有する。本実施の形態では、給水口５５が側部５３に設けられ、排水口５４が上部５２に設けられている。上部５２に形成された流水路５６と、側部５３に形成された流水路５６とは、互いに繋がっている。

流水路形成板５１は、ガラスにより形成されている。流水路形成板５１は、樹脂または金属から形成されてもよい。好ましくは、流水路形成板５１を形成する樹脂または金属として、熱伝導性に優れた材料が選択される。流水路形成板５１の表面は、黒等の吸熱色に塗装されてもよい。また、流水路形成板５１は、図中に示す角型に限られず、円筒型であてもよいし多角形型であってもよい。

室外機筐体４１の外表面に設けられた流水路形成板５１は、太陽光の受光または室外機筐体４１からの熱伝達によって温度上昇する。プレ加熱機５０に供給された水は、このような流水路形成板５１に形成された流水路５６を流れることによって、予備的に加熱される。

なお、流水路形成板５１が設けられる形態は、図２に示すものに限られないが、太陽光をより効率的に受光するという観点から、少なくとも室外機筐体４１の天面４２を覆うように設けられることが好ましい。流水路形成板５１が設けられる形態は、室外機筐体４１に設けられる配線口や配管口を避けるものであれば、室外機筐体４１の側面をさらに覆う形態であってもよい。

また、流水路形成板５１に形成される流水路５６の経路は、図４から図６中に示すものに限られず、流水路形成板５１の形状に合わせて適宜変更される。流水路５６は、室外機筐体４１の外表面上を繰り返し往復するような経路であることが好ましい。

本実施の形態では、太陽光の受熱によって水を加熱するための流水路形成板５１が、室外機筐体４１の外表面に設けられる。このような構成により、室外機１２の大型化を招くことなく、ヒートポンプサイクルと太陽光とによる十分な加熱能力を備えた給湯機能付きの空気調和機１０を、簡易かつ低コストに実現することができる。

さらに本実施の形態では、給湯回路３１に給湯タンクが設けられず、直湯式によって給湯を行なうため、給湯システム自体を小型化したり、初期設備費用を少なくしたりできる。また、直湯式の給湯システムでは必要な時に必要な分だけ給湯するため、給湯システムの効率を向上させることができる。また、流水路形成板５１には太陽光による湯が蓄えられるため、一時的に湯が必要となった時にこれを利用することも可能である。供給可能な湯量は限られるが、流水路形成板５１だけによる給湯が可能である。

さらに本実施の形態では、流水路形成板５１が室外機筐体４１に対して着脱自在に設けられている。このため、給湯時に要求される加熱能力に合わせて、室外機１２に対してプレ加熱機５０を容易に付加したり取り外したりすることができる。

また、元々は冷房機能しか有さない空気調和機の室外機筐体４１に対して、流水路形成板５１を後付けすることもでき、簡単に太陽光加熱システムを付加することが可能となる。この場合、流路形成板５１において太陽光からの受熱によって得られた湯は、室外機１２内部の熱交換器によって加熱されることなく、給湯端末３４に送られる。このような構成において、給湯端末３４に供給される湯の温度を高めるために、太陽光が透過可能な流水路形成板５１を複数段（たとえば、２段）に重ねて設けてもよい。

以上に説明した、この発明の実施の形態１における空気調和機１０は、被加熱流体としての水を加熱する機能を有する空気調和機である。空気調和機１０は、ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路２１から導かれる冷媒と、水との間で熱交換を行なうことによって、水を加熱する熱交換器としての水熱交換器３２と、水熱交換器３２を収容し、室外に設置される室外機筐体４１と、室外機筐体４１の外表面に設けられ、水が流通する通路としての流水路５６を形成し、太陽光からの受熱によって水を加熱する通路形成部材としての流水路形成板５１とを備える。

また、この発明の実施の形態１における加熱ユニットとしてのプレ加熱機５０は、ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路２１から導かれる冷媒と、被加熱流体としての水との間で熱交換を行なうことによって、水を加熱する熱交換器としての水熱交換器３２と、水熱交換器３２を収容し、室外に設置される室外機筐体４１とを備え、水を加熱する機能を有する空気調和機１０に組み付け可能な加熱ユニットである。プレ加熱機５０は、室外機筐体４１の外表面に設けられ、水が流通する通路としての流水路５６を形成する通路形成部材としての流水路形成板５１を備える。

このように構成された、この発明の実施の形態１における空気調和機１０およびプレ加熱機５０によれば、太陽光の受熱によって水を加熱するための流水路形成板５１が、室外機筐体４１の外表面に設けられるため、給湯機能付きの空気調和機１０を小型かつ安価に実現することができる。

（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における空気調和機の室外機内部の構造を示す斜視図である。図８は、図７中の室外機に設けられた冷媒配管および水配管を示す斜視図である。

本実施の形態における空気調和機は、実施の形態１における空気調和機１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。

図７および図８を参照して、本実施の形態における空気調和機では、図１中の水熱交換器３２が設けられておらず、室外側熱交換器２３を用いて、冷凍回路２１を流れる冷媒と給湯回路３１を流れる水との間で熱交換を行なう。

室外側熱交換器２３は、冷媒が流通する冷媒配管６１を有する。冷媒配管６１は、室外機筐体４１の内部で螺旋状に周回するように配索されている。冷媒配管６１の一端には、室外側熱交換器２３に向けて冷媒が供給される冷媒入口６２が設けられ、冷媒配管６１の他端には、室外側熱交換器２３から冷媒が排出される冷媒出口６３が設けられている。

本実施の形態における空気調和機は、流体流通配管としての水配管７１をさらに有する。水配管７１は、室外機１２において給湯回路３１を構成している。水配管７１の一端には、室外機１２に向けて水が供給される水入口７２と、室外機１２から水が排出される水出口７３とが設けられている。水入口７２は、図１中のプレ加熱機５０から延びる配管が接続され、水出口７３は、図１中の温度調整機３３から延びる配管が接続されている。

図９は、図８中のＩＸ−ＩＸ線上に沿った冷媒配管および水配管を示す断面図である。水配管７１は、室外機筐体４１の内部で、水配管７１を流れる水と、室外側熱交換器２３を流れる冷媒との間で熱交換可能なように配索されている。より具体的には、水配管７１は、冷媒配管６１と接触しながら、室外機筐体４１の内部で螺旋状に周回するように配索されている。水配管７１と冷媒配管６１とは、積層されている。水配管７１と冷媒配管６１とは、交互に積み重なるように設けられている。

このような構成によれば、冷凍回路２１の経路上に設けられた室外側熱交換器２３を利用して、水を加熱することができる。

このように構成された、この発明の実施の形態２における空気調和機によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

（実施の形態３）
図１０は、この発明の実施の形態３における空気調和機の回路構成を示す図である。本実施の形態における空気調和機は、実施の形態１における空気調和機１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。

図１０を参照して、本実施の形態では、給湯回路３１に、バイパス回路８１および流路切り換え弁８２がさらに設けられている。

バイパス回路８１は、水接続口３５とプレ加熱機５０との間の給湯回路３１の経路上から分岐し、プレ加熱機５０と水熱交換器３２との間の給湯回路３１の経路上に合流するように設けられている。流路切り換え弁８２は、バイパス回路８１が給湯回路３１に合流する位置に設けられている。流路切り換え弁８２が操作されることによって、水接続口３５から供給された水がプレ加熱機５０を通って水熱交換器３２に向かう通常モードと、水接続口３５から供給された水がプレ加熱機５０を通らずバイパス回路８１を通って水熱交換器３２に向かう低温時モードとが選択される。

本実施の形態における空気調和機は、日射センサ９７および温度センサ９４を有する。日射センサ９７は、プレ加熱機５０に照射している日射量を測定する。温度センサ９４は、給湯回路３１の経路上に設けられ、水接続口３５を通じて給湯回路３１に供給される水の温度を測定する。

外気温が、水接続口３５から供給される水の温度（市水温度）よりも低く、日射量が少ない（降雨、積雪、曇り、夕刻〜夜間〜朝の間など）場合には、通常モードにより水をプレ加熱機５０に流すと、市水温度をさらに低下させることになる。このため、本実施の形態では、このような場合に日射センサ９７および温度センサ９４における各測定値に基づいて流路切り換え弁８２の開閉制御し、低温時モードを選択する。これにより、水接続口３５から供給された水は直接、水熱交換器３２に向かうため、低温時における給湯を効率的に行なうことができる。

なお、図１０中には、日射センサ９７および温度センサ９４に加えて、冷凍回路２１および給湯回路３１上で利用される各種の温度センサや流路制御弁が一例として示されている。

具体的には、冷凍回路２１の室内機側には、室内側熱交換器２５内の冷媒温度を測定するための温度センサ８７および室内温度を測定するための温度センサ８６が設けられている。冷凍回路２１の室外機側には、圧縮機２２のＩＮ側およびＯＵＴ側でそれぞれ冷媒温度を測定するための温度センサ８９および温度センサ９０と、膨張弁２４のＩＮ側およびＯＵＴ側でそれぞれ冷媒温度を測定するための温度センサ８３および温度センサ８４と、外気温を測定するための温度センサ９１と、室外側熱交換器２３内の冷媒温度を測定するための温度センサ９２と、水熱交換器３２内の冷媒温度を測定するための温度センサ９３とが設けられている。冷凍回路２１には、膨張弁２４および室内側熱交換器２５の間の経路上に配置された二方弁８５と、室内側熱交換器２５と圧縮機２２との間の経路上に配置された二方弁８８とがさらに設けられている。

また、給湯回路３１には、水熱交換器３２のＯＵＴ側で水の沸き上げ温度を測定するための温度センサ９６と、給湯端末３４に送られる湯の温度を測定するための温度センサ９５とが設けられている。

このように構成された、この発明の実施の形態３における空気調和機によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、主に、給湯機能付きの空気調和機に適用される。

１０空気調和機、１２室外機、１４室内機、２１冷凍回路、２１ｐ冷媒循環路、２１ｑ冷媒分岐路、２２圧縮機、２３室外側熱交換器、２４膨張弁、２５室内側熱交換器、２６，２７ファン、２８，８２流路切り換え弁、２９逆止弁、３１給湯回路、３２水熱交換器、３３温度調整機、３４給湯端末、３５水接続口、４１室外機筐体、４２天面、４３前面、４４通風口、４５背面、５０プレ加熱機、５１流水路形成板、５２上部、５３側部、５４排水口、５５給水口、５６流水路、６１冷媒配管、６２冷媒入口、６３冷媒出口、７１水配管、７２水入口、７３水出口、８１バイパス回路、８３，８４，８６，８７，８９，９０，９１，９２，９３，９４，９５，９６温度センサ、８５，８８二方弁、９７日射センサ。

Claims

被加熱流体を加熱する機能を有する空気調和機であって、
ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路から導かれる冷媒と、被加熱流体との間で熱交換を行なうことによって、被加熱流体を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器を収容し、室外に設置される室外機筐体と、
前記室外機筐体の外表面に設けられ、被加熱流体が流通する通路を形成し、太陽光からの受熱によって被加熱流体を加熱する通路形成部材とを備える、空気調和機。
前記通路形成部材は、前記室外機筐体の外表面と面接触するように設けられる、請求項１に記載の空気調和機。
前記室外機筐体は、天面と、室外空気を導入するための通風口が形成される前面とを有し、
前記通路形成部材は、前記天面を覆うとともに、前記通風口を避けつつ前記前面を覆うように設けられる、請求項１または２に記載の空気調和機。
前記熱交換器は、前記冷凍サイクルの経路上に設けられ、冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう室外側熱交換器であり、
前記通路形成部材に接続され、被加熱流体が流通する流体流通配管をさらに備え、
前記流体流通配管は、被加熱流体と、前記室外側熱交換器を流れる冷媒との間で熱交換可能なように配索される、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機。
ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路から導かれる冷媒と、被加熱流体との間で熱交換を行なうことによって、被加熱流体を加熱する熱交換器と、前記熱交換器を収容し、室外に設置される室外機筐体とを備え、被加熱流体を加熱する機能を有する空気調和機に組み付け可能な加熱ユニットであって、
前記室外機筐体の外表面に設けられ、被加熱流体が流通する通路を形成する通路形成部材を備える、加熱ユニット。