JP3702218B2 - Heat pump water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外熱交換器で冷媒の蒸発熱を室外空気から汲み上げ、給湯用水加熱器で圧縮機吐出ガスの熱により給湯用水を加熱し、加熱された給湯用水を貯湯タンクに貯留するヒートポンプ式給湯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の給湯装置には、室外熱交換器で冷媒の蒸発熱を室外空気から汲み上げ、給湯用水加熱器で圧縮機吐出ガスの熱により給湯用水を加熱し、加熱された給湯用水を貯湯タンクに貯留するヒートポンプ式給湯装置がある。このヒートポンプ式給湯装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮機吐出ガスで給湯用水を加熱する給湯用水加熱器、膨張装置、室外空気と熱交換する室外熱交換器、圧縮機の吸入側に取り付けられるアキュムレータ、給湯用水用ポンプ及び貯湯タンクを主要機器としている。したがって、このヒートポンプ式給湯装置における冷凍装置部分は、構成機器の点において従来の汎用空気調和機(例えば、ルームエアコン)の室外ユニットと共通する点が多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ヒートポンプ式給湯装置は、汎用の空気調和機に比較して普及率が低いことから、機器の構成やユニット化の仕方などコスト軽減の方策についての検討は未だ十分になされていない。一方、前述のように構成機器の点で共通する点の多い汎用空気調和機は、コスト軽減と使用における利便性を追求した設計がなされている。
【0004】
そこで、本発明は、外気を熱源とするヒートポンプ式給湯装置の冷凍装置を構成する部分で、従来の空気調和機の室外ユニットとの共通性を図ることにより、ヒートポンプ式給湯装置のコストダウンを図りつつ、進入した雨水の排水処理を確実に行えるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、室外熱交換器で冷媒の蒸発熱を室外空気から汲み上げ、給湯用水加熱器で圧縮機からの吐出ガスの熱により給湯用水を加熱し、加熱された給湯用水を貯湯タンクに貯留するヒートポンプ式給湯装置において、前記圧縮機、電動膨張弁等の膨張装置、室外熱交換器及びアキュムレータを少なくとも備えた圧縮ユニット部と、給湯用水加熱器を備えた熱交ユニット部と、貯湯タンク及び給湯用水ポンプを備えた貯湯ユニット部とに分割し、前記圧縮ユニット部の一側部に前記熱交ユニット部を取り付けて、両ユニット部同士を横並びに一体化して構成し、前記圧縮ユニット部は底板に水排出口を備えており、前記熱交ユニット部はその底板を圧縮ユニット部側に向けて下り勾配となるように傾斜させ、その底板上に落下した水を圧縮ユニット部の底板上に流すべく、前記圧縮ユニット部の底板の側端部を圧縮ユニット部の底板上に臨ませたことを特徴とする。
【0006】
このように構成すれば、圧縮ユニット部は、主構成機器を汎用の空気調和機の室外ユニットと共通化することが可能であるのは勿論のこと、外形寸法、外観、機器配置、ケーシング等の点で空気調和機用の室外ユニットとの共通性を備えたものとすることができ、装置のコスト軽減を図ることができる。また、圧縮ユニット部と熱交ユニット部とが一体化されるので、機器を搬入据付する場合の取扱が容易になる。その上、圧縮ユニット部の室外熱交換器で発生するドレン水、圧縮ユニット部に進入した雨水、熱交ユニット部に進入した雨水を1個所から排出することができ、このユニット部内からの排水処理を簡易化することができる。なお、この場合、圧縮ユニット部は、通常の空気調和機の冷媒配管とは少し異なる。例えば、冷房専用の空気調和機の室外ユニットでは、圧縮機→室外熱交換器→膨張装置(→室内ユニットの室内コイル)→アキュムレータ→圧縮機と接続されるのに対して、本発明の場合には、圧縮機→(熱交ユニット部の給湯用水加熱器)→膨張装置→室外熱交換器→アキュムレータ→圧縮機となるように配管をする必要がある。また、機器の使用や制御についても、ヒートポンプ式給湯装置として構成するために必要に応じて従来の空気調和機と仕様を変更されるものとする。
【0007】
また、前記圧縮ユニット部は、前面側を室外空気吹出側、背面側を室外空気吸込側とし、室外熱交換器を圧縮ユニット部の背面と一方の側面に沿うように略L型の平面形に形成し、室外ファンを前記室外熱交換器の前面側に配置し、圧縮機、電動膨張弁等の膨張装置及びアキュムレータを室外熱交換器の存在しない方の側部に配置したものとすることができる。
【0008】
このように構成すれば、圧縮ユニット部を、薄型の室外ユニットとして構成される空気調和機用室外ユニットとの共通化をより進めることが容易になる。
【0009】
また、圧縮ユニット部の、圧縮機、電動膨張弁等の膨張装置及びアキュムレータが設けられている方の側面に、前記熱交ユニット部を取り付けるようにしてもよい。
【0010】
このように構成すれば、給湯用水加熱器と圧縮機吐出側及び電動膨張弁等の膨張装置との距離を短くすることができ、これら機器間を接続する冷媒配管を簡略化することができる。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態1に係るヒートポンプ式給湯装置の概略構成説明図であり、図2は同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の正面図であって、前面側パネルの下方部を切除した状態で表わしたものであり、図3は同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の平面図であり、図4は同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の機器配置平面図であり、図5は同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の背面図であり、図6は同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の右側面図である。なお、図1において、実線矢印は冷媒の流れを示す。
【0022】
実施の形態1に係る給湯装置は、図1の概略構成説明図から分るように、圧縮ユニット部1、熱交ユニット部2、貯湯ユニット部3から構成されている。
【0023】
圧縮ユニット部1は、従来の汎用空気調和機に係る室外ユニットを基本構成として、これをヒートポンプ式給湯装置用に変更したものである。その、具体的構成について述べる。
【0024】
圧縮ユニット部1内には、圧縮機11、電動膨張弁等の膨張装置12、室外熱交換器13、アキュムレータ14が収納され、順次接続されている。そして、室外熱交換器13は、図4からよく分るように、平面形状を略L型とし、長辺部13aをこの圧縮ユニット部1の背面側とし、短辺部13bを圧縮ユニット部1の側面側とするように配設している。また、この長辺部13aの端面に、室外熱交換器13と他機器とを接続するための冷媒配管が接続されている。また、この長辺部13aの端面周辺部、つまり圧縮ユニット部1の一側部には、仕切壁1aにより区画される機器室1bが設けられ、この機器室1bの内部には、圧縮機11、膨張装置12(図2では図示せず)、アキュムレータ14が配置されている。また、この室外熱交換器13の長辺部の前面側には室外ファン15が配置されている。これら機器構成は、従来の室外ユニットと同一であるが、機器の仕様や制御内容は、ヒートポンプ式給湯装置用に設計されるため、従来の室外ユニットと異なる点もあるが、外形的には共通性を備えたものが使用される。
【0025】
熱交ユニット部2は、圧縮機11の吐出冷媒ガスの有する熱で給湯用水を加熱する給湯用水加熱器21を収納したものであって、特に図4からよく分るように、前述の機器室1bに隣接して、圧縮ユニット部1の機器室1b側の側面に固定され、圧縮ユニット部1と一体化されている。なお、給湯用水加熱器21は、詳細構造を図面に示していないが、給湯用水を通過させる熱交換チューブと圧縮機11の吐出冷媒ガスを通過させる熱交換チューブとを接触させ、給湯用水と冷媒との間で熱交換させるように形成したものである。
【0026】
また、熱交ユニット部2には、図4に示されるように、電源配線を接続するための端子盤ボックス22の開放口が背面板に向くように取り付けられている。また、熱交ユニット部2の背面には、水配管接続用エルボ23が取り付けられている。この水配管接続用エルボ23は配管接続方向が背面と平行な面において、360度変更できるように構成されている。
【0027】
また、熱交ユニット部2は、特に図4からよく分るように、その底板2aを圧縮ユニット部1側に傾斜させ、この底板2a上に落下した水を圧縮ユニット部1の底板1c上に流すことができるように、熱交ユニット部2の底板2aの側端部を前記圧縮ユニット部1の底板1c上に臨ませている。なお、圧縮ユニット部1の底面中央部には、室外熱交換器13で発生するドレンや圧縮ユニット部1内に浸入した雨水を外部に排水させるための排水口(図示せず)が設けられている。
【0028】
貯湯ユニット部3は、詳細構造図は省略するが、図1から分るように、貯湯タンク31を備えたものであって、圧縮ユニット部1及び熱交ユニット部2とは独立したユニットとして構成されている。貯湯タンク31は、水配管32により前記給湯用水加熱器21と接続されている。水配管32中には、給湯用水ポンプ33が設けられている。貯湯タンク31には、給湯栓に接続される給湯配管34、水道水を貯湯タンク31に補給する補給水配管35が接続されている。なお、給湯用水ポンプ33は、貯湯ユニット部3内に設けられている。
【0029】
圧縮ユニット部1及び熱交ユニット部2が上記のように構成され、冷媒配管は次のように従来の空気調和機のものとは変更される。すなわち、実施の形態1における冷媒回路は、圧縮機11→給湯用水加熱器21→膨張装置12→室外熱交換器13→アキュムレータ14→圧縮機11と接続される。したがって、従来の例えば、冷房専用の空気調和機の室外ユニットでは、圧縮機11→室外熱交換器13→膨張装置12(→室内ユニットの室内コイル)→アキュムレータ14→圧縮機11と接続されるのに対して、本発明の圧縮ユニット部1では、圧縮機11→(熱交ユニット部2の給湯用水加熱器21)→膨張装置12→室外熱交換器13→アキュムレータ14→圧縮機11となるように配管をする必要がある。
【0030】
また、冷媒回路には、二酸化炭素が冷媒として充填されている。したがって、この冷凍サイクルは、通常の使用において高圧圧力が臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成し、給湯用水加熱器21が高圧側冷却器として作用しつつ給湯用水を加熱し、室外熱交換器13が蒸発器として作用する。このために、圧縮機として二酸化炭素用のものが使用される。
【0031】
前述のように構成される圧縮ユニット部1は、圧縮機11、膨張装置12、室外熱交換器13、アキュムレータ14を主構成機器とすることで、通常の空気調和機(ルームエアコン)の室外ユニットと共通する。このため、これら機器を共用する他、圧縮ユニット部1のケーシングの大部分をも通常の空気調和機の室外ユニットと共用している。したがって、圧縮ユニット部1の外観は、図2及び図3から分るように、通常の空気調和機における室外ユニットの外観と同様のものとされている。
【0032】
このように、本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯装置における冷凍装置部分は、圧縮ユニット部1に対し熱交ユニット部2が一体に取り付けられたものであって、特に、熱交ユニット部2は、圧縮ユニット部1の機器室側の側面部に取り付けられている。そして、このように一体化された機器を持ち運びするための把手41、42、43が、圧縮ユニット部1の反機器室側の側面、及び熱交ユニット部2の側面(図6参照)及び背面(図5参照)にそれそれ1個取り付けられている。
【0033】
また、この把手41、42、43は、汎用空気調和機の室外ユニット用のものと同一としている。具体的には、把手41、42は従来の空気調和機の室外ユニットの機器室が配置されていない方の側面部に取り付けられていたものと同一であり、把手43は、従来の空気調和機の室外ユニットの機器室が配置されている方の側面部に取り付けられていたものと同一である。すなわち、把手43は、端子盤ボックス22を閉じる端子カバー50の一部を窪ませ、この窪ませた部分を把手として兼用するものである。
【0034】
以上のごとく構成された実施の形態1によれば、次の効果を奏することができる。ヒートポンプ式給湯装置を、圧縮機11、電動膨張弁等の膨張装置12、室外熱交換器13、アキュムレータ14を少なくとも備えた圧縮ユニット部1と、給湯用水加熱器21を備えた熱交ユニット部2と、貯湯タンク31、給湯用水ポンプ33を備えた貯湯ユニット部3とに分割し、この圧縮ユニット部1に前記熱交ユニット部2を取り付けて、これら両ユニットを一体化した構造としているので、主要機器、外形寸法、外観、機器配置、ケーシング等の点で空気調和機用の室外ユニットとの共通仕様を備えたものとすることができ、装置のコスト軽減を図ることができる。
【0035】
また、圧縮ユニット部1は、前面側を室外空気吹出側、背面側を室外空気吸込側とし、室外熱交換器13を背面と一方の側面に沿うように略L型の平面形に形成し、室外ファン15を室外熱交換器13の前面側に配置し、圧縮機11、電動膨張弁等の膨張装置12及びアキュムレータ14を室外熱交換器13の存在しない方の側部に配置しているので、圧縮ユニット部1を、薄型の室外ユニットとして構成される空気調和機用室外ユニットとの共通化を図ることが容易になる。
【0036】
また、熱交ユニット部2が、圧縮ユニット部1の、圧縮機11、電動膨張弁等の膨張装置12及びアキュムレータ14を設けている側の機器室1bの側面側に取り付けられているので、圧縮ユニット部1と熱交ユニット部2とが一体化され、機器を搬入据付する場合の取扱が容易になる。また、給湯用水加熱器21と、この給湯用水加熱器21が接続される圧縮機11及び膨張装置12との距離を短くすることができ、これら機器間を接続する冷媒配管を簡略化することができる。
【0037】
また、圧縮ユニット部1は、底板に水排出口を備えたものであって、熱交ユニット部2は、その底板2aを圧縮ユニット部1側に傾斜させ、この底板2a上に落下した水を圧縮ユニット部1の底板1c上に流すことができるように、熱交ユニット部2の底板2aの側端部を圧縮ユニット部1の底板1c上に臨ませるようにしているので、圧縮ユニット部1の室外熱交換器13で発生するドレン水、圧縮ユニット部1に進入した雨水、熱交ユニット部2に進入した雨水を1個所から排出することができ、この一体化ユニットからの排水処理を簡易化することができる。
【0038】
また、把手41、42、43を、圧縮ユニット部1の熱交ユニット2が取り付けられていない側の側面、熱交ユニット2の側面及び背面に設けたので、重量が軽い側には把手が1個設けられているだけであるが、重量が偏る熱交ユニット部2側には把手が2個設けられているので、この一体化ユニットの取扱が容易になる。
【0039】
また、この把手41、42、43は、汎用空気調和機の室外ユニット用のものと同一としている。特に、把手43は、熱交ユニット部2に取り付けられる端子カバー50と一体に形成されたものであり、このように、特殊な把手43をも兼用させることにより、空気調和機の室外ユニットとの共通性をより一層図ることができる。また、これにより把手41、42、43のうち、一つ把手43の構成及び端子盤カバー50の構成を簡略化することができる。
【0040】
また、ヒートポンプ式給湯装置を構成する冷媒回路に冷媒として、二酸化炭素を充填し、圧縮機11として二酸化炭素用のものを使用しているので、従来の空気調和機用の室外ユニットを、外形寸法、外観、室外熱交換器及び同熱交換器用送風機周りの構造、ケーシングなどの点で共通性を残しながら、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプ式給湯装置の圧縮ユニット部1を得ることができ、オゾン層破壊などの地球環境問題への対応機とすることができ、さらに、高温の給湯用温水を効率よく得ることができる。
【0041】
実施の形態2.
次に、実施の形態2について、図7に基づき説明する。この実施の形態2は、実施の形態1における熱交ユニット部2の取付けを左右対称的に変更したものである。なお、この図7において、実施の形態1と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略している。
【0042】
熱交ユニット部20は、実施の形態1に係る熱交ユニット部2の構成を左右対称的に形成したものである。そして、この熱交ユニット部20は、圧縮ユニット部1の機器室1bと反対側の側部において、圧縮ユニット部1に取り付けられて一体化されている。
【0043】
実施の形態2はこのように構成されているので、給湯用水加熱器21と圧縮機11の間及び給湯用水加熱器21と膨張装置12との間の冷媒配管が長くなるが、圧縮ユニット部1と熱交ユニット部2とを一体化したユニットとしては、左右の重量バランスが良くなり、取扱が容易になる。
【0044】
実施の形態3.
次に、実施の形態3について図7により説明する。実施の形態3に係るヒートポンプ式給湯装置は、圧縮ユニット部1Aと、熱交ユニット部2Aと、基台60と、貯湯ユニット部(図示しないが実施の形態1、2のものと同一である)とからなる。
【0045】
また、圧縮ユニット部1A及び熱交ユニット部2Aは、基本的な機能及び構成の点において実施の形態1又は2と同一のものであるが、それぞれ別体として構成され、別々に組み立てられる点において実施の形態1、2と相違する。また、基台60は、この実施の形態3特有のものである。基台3は、上記のような両ユニット部1A、2Aを工場において左右に並べて載置して固定する。なお、61、62は、レベル調整具であって、このような給湯装置の据付現場でのレベル調整を行い易くするために取り付けられている。
【0046】
実施の形態3は、このように構成されているので、実施の形態1、2のように圧縮ユニット部1の側面に熱交ユニット部2を取り付けて、一体的構成としたものとは異なり、圧縮ユニット部1Aのケーシングの共通性を増すなどのことにより、より一層汎用空気調和機の室外ユニットとの共通性を増すことができる。
【0047】
上記実施の形態を以下のように変形することができる。実施の形態1〜3では、冷媒として二酸化炭素を使用しているが、従来の空気調和機と同様の冷媒として使用することも可能である。この場合には、得られる温水温度が低くなるが、従来の空気調和機における室外ユニットとの共通性を多くすることは可能である。
【0048】
実施の形態1〜3においては、冷媒として二酸化炭素を使用し、圧縮機を二酸化炭素用に開発されたものを使用していたが、これに代え、他の冷媒及び圧縮機を用いてもよい。すなわち、冷媒として、HCFC22冷媒より吐出ガス温度が高くなる、ハイドロカーボン、アンモニヤなどの自然冷媒や、HFC32、HFC32を含む混合冷媒などの代替フロンを充填し、圧縮機11としてそれぞれの冷媒用に開発されたものを使用するようにしてもよい。このようにしても、オゾン層破壊などの地球環境問題への対応機とすることができ、さらに、高温の給湯用温水を効率よく得ることができる。
【0049】
実施の形態1〜3において、圧縮機11として、密閉ケーシング内に低段側圧縮機構、高段側圧縮機構を収納し、これら圧縮機構を1台の電動機で駆動する2段圧縮機としても良い。このようにすれば、冷媒として二酸化炭素を用いる場合に、高信頼性、低振動、低騒音、高効率な圧縮機とすることができる。また、この2段圧縮機の電動機をインバータ駆動式とし、給湯負荷に対応して運転周波数を変更して能力制御するようにしてもよい。
【0050】
実施の形態3において、圧縮ユニット部1Aと熱交ユニット部2Aとを左右に並べて配置する基台60は、平板上である必要はない。例えば、2本のフレームを組み合わせたようなものに取り付けるようにしたものでもよく、他の適宜の結合部材によりこの両者1A、2Aを結合するようにしてもよい。
【0051】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、次のような効果を奏する。請求項1記載の発明に係るヒートポンプ式給湯装置によれば、室外熱交換器で冷媒の蒸発熱を室外空気から汲み上げ、給湯用水加熱器で圧縮機からの吐出ガスの熱により給湯用水を加熱し、加熱された給湯用水を貯湯タンクに貯留するヒートポンプ式給湯装置において、前記圧縮機、電動膨張弁等の膨張装置、室外熱交換器及びアキュムレータを少なくとも備えた圧縮ユニット部と、給湯用水加熱器を備えた熱交ユニット部と、貯湯タンク及び給湯用水ポンプを備えた貯湯ユニット部とに分割し、前記圧縮ユニット部の一側部に前記熱交ユニット部を取り付けて、両ユニット部同士を横並びに一体化して構成したので、主構成機器、外形寸法、外観、機器配置、ケーシング等の点で空気調和機用の室外ユニットと共通性を備えたものとすることができ、装置のコスト軽減を図ることができると共に、圧縮ユニット部と熱交ユニット部とが横並びに一体化されるので、機器の搬入据付時の取扱が容易になるのは勿論のこと、圧縮ユニット部は底板に水排出口を備えており、前記熱交ユニット部はその底板を圧縮ユニット部側に向けて下り勾配となるように傾斜させ、その底板上に落下した水を圧縮ユニット部の底板上に流すべく、前記圧縮ユニット部の底板の側端部を圧縮ユニット部の底板上に臨ませた構成であるから、圧縮ユニット部の室外熱交換器で発生するドレン水、圧縮ユニット部に進入した雨水、熱交ユニット部に進入した雨水を1個所から排出することができ、このユニット部内からの排水処理を簡易化することができる。
【0052】
また、請求項2記載の発明に係るヒートポンプ式給湯装置によれば、前記圧縮ユニット部は、前面側を室外空気吹出側、背面側を室外空気吸込側とし、室外熱交換器を圧縮ユニット部の背面と一方の側面に沿うように略L型の平面形に形成し、室外ファンを前記室外熱交換器の前面側に配置し、圧縮機、電動膨張弁等の膨張装置及びアキュムレータを室外熱交換器の存在しない方の側部に配置したので、上記請求項1の発明の効果に加え、圧縮ユニット部を、薄型の室外ユニットとして構成される空気調和機用室外ユニットとの共通化をより進めることができる。
【0053】
また、請求項3記載の発明に係るヒートポンプ式給湯装置によれば、前記熱交ユニット部は、圧縮ユニット部の、圧縮機、電動膨張弁等の膨張装置及びアキュムレータが設けられている側の側面に取り付けられているので、上記請求項1の発明の効果に加え、給湯用水加熱器と圧縮機吐出側及び電動膨張弁等の膨張装置との距離を短くすることができ、これら機器間を接続する冷媒配管を簡略化することができる。
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【0062】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係るヒートポンプ式給湯装置の概略構成説明図である。
【図2】 同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の正面図であって、前面側パネルの下方部を切除した状態で表わしたものである。
【図3】 同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の平面図である。
【図4】 同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の機器配置平面図である。
【図5】 同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の背面図である。
【図6】 同実施の形態1における圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の右側面図である。
【図7】 本発明の実施の形態2に係る圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の機器配置平面図である。
【図8】 本発明の実施の形態3に係る圧縮ユニット部及び熱交ユニット部の正面図である。
【符号の説明】
1、1A 圧縮ユニット部
1a 仕切壁
1b 機器室
1c 底板
2、2A 熱交ユニット部
2a 底板
3 貯湯ユニット部
11 圧縮機
12 膨張装置
13 室外熱交換器
13a 長辺部
13b 短辺部
14 アキュムレータ
15 室外ファン
20 熱交ユニット部
21 給湯用水加熱器
31 貯湯タンク
41、42、43 把手
50 端子盤カバー
60 基台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a heat pump type in which the heat of evaporation of the refrigerant is pumped from the outdoor air by the outdoor heat exchanger, the hot water is heated by the heat of the compressor discharge gas by the hot water heater, and the heated hot water is stored in the hot water storage tank. It relates to a water heater.
[0002]
[Prior art]
In a conventional hot water supply device, the evaporation heat of the refrigerant is pumped from the outdoor air by an outdoor heat exchanger, the hot water is heated by the heat of the compressor discharge gas by a hot water heater, and the heated hot water is stored in a hot water storage tank. There is a heat pump type hot water supply device. This heat pump hot water supply device is attached to the compressor that compresses the refrigerant, the hot water heater that heats the hot water using the compressor discharge gas, the expansion device, the outdoor heat exchanger that exchanges heat with the outdoor air, and the suction side of the compressor The main equipment is an accumulator, a hot water supply water pump and a hot water storage tank. Therefore, the refrigeration unit in the heat pump type hot water supply apparatus has many points in common with an outdoor unit of a conventional general-purpose air conditioner (for example, a room air conditioner) in terms of constituent devices.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The heat pump type hot water supply apparatus has a low penetration rate compared with general-purpose air conditioners, and therefore, studies on cost reduction measures such as device configuration and unitization have not yet been sufficiently conducted. On the other hand, as described above, general-purpose air conditioners that have many common features in terms of components are designed to reduce costs and improve convenience in use.
[0004]
Accordingly, the present invention is a portion constituting the refrigeration apparatus of the heat pump type hot water supply device for outside air as a heat source, by achieving commonality of the outdoor unit of the conventional air conditioner, achieving cost reduction of the heat pump type hot water supply device However, it aims at ensuring that the drainage treatment of the entered rainwater can be performed reliably .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention according to
[0006]
If comprised in this way, the compression unit part can share the main component equipment with the outdoor unit of a general-purpose air conditioner , as well as the external dimensions, appearance, equipment arrangement, casing, etc. In this respect, it can be made common with an outdoor unit for an air conditioner, and the cost of the apparatus can be reduced. In addition, since the compression unit and the heat exchange unit are integrated, handling when equipment is carried in and installed becomes easy. In addition, drain water generated in the outdoor heat exchanger of the compression unit, rainwater that has entered the compression unit, and rainwater that has entered the heat exchange unit can be discharged from one location, and wastewater treatment from this unit Can be simplified . In this case, the compression unit is slightly different from the refrigerant pipe of a normal air conditioner. For example, in an outdoor unit of an air conditioner dedicated to cooling, it is connected to a compressor → outdoor heat exchanger → expansion device (→ indoor coil of an indoor unit) → accumulator → compressor. Need to be piped in the order of compressor → (water heater for hot water supply in heat exchanger unit) → expansion device → outdoor heat exchanger → accumulator → compressor. Moreover, also about use and control of an apparatus, in order to comprise as a heat pump type hot-water supply apparatus, a conventional air conditioner and a specification shall be changed as needed.
[0007]
Further, the compression unit portion has a substantially L-shaped planar shape so that the front side is the outdoor air blowing side, the back side is the outdoor air suction side, and the outdoor heat exchanger is along the back surface and one side surface of the compression unit portion. The outdoor fan is arranged on the front side of the outdoor heat exchanger, and the expansion device such as the compressor and the electric expansion valve and the accumulator are arranged on the side where the outdoor heat exchanger does not exist. it can.
[0008]
If comprised in this way, it will become easy to further promote commonality with the outdoor unit for air conditioners comprised as a compression unit part as a thin outdoor unit.
[0009]
Moreover, you may make it attach the said heat exchanger unit part to the side surface in which the expansion apparatus and accumulators, such as a compressor and an electrically driven expansion valve, are provided.
[0010]
If comprised in this way, the distance of water heaters for hot water supply, expansion devices, such as a compressor discharge side and an electric expansion valve, can be shortened, and the refrigerant | coolant piping which connects between these apparatuses can be simplified.
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view of a heat pump type hot water supply apparatus according to
[0022]
The hot water supply apparatus according to
[0023]
The
[0024]
In the
[0025]
The
[0026]
In addition, as shown in FIG. 4, the
[0027]
Further, the
[0028]
Although the detailed structure diagram is omitted, the hot water storage unit 3 includes a hot
[0029]
The
[0030]
The refrigerant circuit is filled with carbon dioxide as a refrigerant. Therefore, this refrigeration cycle constitutes a supercritical refrigeration cycle in which the high pressure becomes a critical pressure or higher in normal use, and the hot water
[0031]
The
[0032]
Thus, the refrigeration apparatus part in the heat pump type hot water supply apparatus according to the present embodiment is one in which the heat
[0033]
The
[0034]
According to the first embodiment configured as described above, the following effects can be obtained. A heat pump type hot water supply apparatus includes a
[0035]
The
[0036]
Moreover, since the heat
[0037]
Moreover, the
[0038]
In addition, since the
[0039]
The
[0040]
Moreover, since the refrigerant circuit which comprises a heat pump type hot-water supply apparatus is filled with carbon dioxide as a refrigerant and the thing for carbon dioxide is used as the
[0041]
Next,
[0042]
The
[0043]
Since the second embodiment is configured as described above, the refrigerant pipes between the
[0044]
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 will be described with reference to FIG. The heat pump hot water supply apparatus according to Embodiment 3 includes a
[0045]
Further, the
[0046]
Since the third embodiment is configured as described above, the heat
[0047]
The above embodiment can be modified as follows. In
[0048]
In the first to third embodiments, carbon dioxide is used as the refrigerant, and the compressor developed for carbon dioxide is used. However, other refrigerants and compressors may be used instead. . That is, the refrigerant is charged with alternative refrigerants such as natural refrigerants such as hydrocarbons and ammonia, mixed refrigerants including HFC32 and HFC32, which have higher discharge gas temperature than HCFC22 refrigerant, and developed as a
[0049]
In the first to third embodiments, the
[0050]
In the third embodiment, the
[0051]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. According to the heat pump type hot water supply apparatus of the first aspect of the present invention, the outdoor heat exchanger pumps up the evaporation heat of the refrigerant from the outdoor air, and the hot water supply water heater heats the hot water supply water by the heat of the discharge gas from the compressor. the heat pump type hot water supply device for storing the heated water for hot water supply in the hot water storage tank, the compressor, expansion device, such as an electric expansion valve, and a compression unit section having at least an outdoor heat exchanger and an accumulator, a hot-water supply water heater The heat exchange unit portion provided and the hot water storage unit portion provided with a hot water storage tank and a hot water supply water pump are divided, the heat exchange unit portion is attached to one side portion of the compression unit portion, and both unit portions are arranged side by side. since it is configured integrally with, the main constituent devices, external dimensions, appearance, equipment arrangement, those with commonality between the outdoor unit for an air conditioner in terms of the casing or the like and the child It can be, it is possible to achieve a cost reduction of devices, because the compression unit section and the heat exchange unit section are integrated side by side, of course it become easy to handle during loading installation of equipment, the compression The unit portion has a water discharge port on the bottom plate, and the heat exchange unit portion is inclined so that the bottom plate is inclined downward toward the compression unit portion side, and the water dropped on the bottom plate is transferred to the compression unit portion. Since the side end portion of the bottom plate of the compression unit portion faces the bottom plate of the compression unit portion so as to flow on the bottom plate, the drain water generated in the outdoor heat exchanger of the compression unit portion, the compression unit portion Rainwater that has entered and rainwater that has entered the heat exchange unit can be discharged from one location, and wastewater treatment from within this unit can be simplified .
[0052]
Moreover, according to the heat pump type hot water supply apparatus according to the second aspect of the invention, the compression unit portion includes a front side as an outdoor air blowing side, a back side as an outdoor air suction side, and an outdoor heat exchanger as a compression unit portion. It is formed in a substantially L-shaped flat shape along the back and one side surface, the outdoor fan is arranged on the front side of the outdoor heat exchanger, and the expansion device such as the compressor and the electric expansion valve and the accumulator are exchanged outdoors. In addition to the effect of the first aspect of the present invention, the compression unit portion is further shared with the outdoor unit for an air conditioner configured as a thin outdoor unit. be able to.
[0053]
According to the heat pump type hot water supply apparatus of the invention described in claim 3, the heat exchange unit part is a side surface of the compression unit part on the side where an expansion device such as a compressor and an electric expansion valve and an accumulator are provided. In addition to the effect of the invention of
[0054]
[0055]
[0056]
[0057]
[0058]
[0059]
[0060]
[0061]
[0062]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a heat pump hot water supply apparatus according to
FIG. 2 is a front view of a compression unit and a heat exchange unit in the first embodiment, and shows a state in which a lower part of a front panel is cut away.
FIG. 3 is a plan view of a compression unit section and a heat exchange unit section in the first embodiment.
FIG. 4 is a device arrangement plan view of a compression unit section and a heat exchange unit section in the first embodiment.
FIG. 5 is a rear view of the compression unit and the heat exchange unit in the first embodiment.
FIG. 6 is a right side view of the compression unit section and the heat exchange unit section in the first embodiment.
FIG. 7 is an equipment layout plan view of a compression unit section and a heat exchange unit section according to
FIG. 8 is a front view of a compression unit section and a heat exchange unit section according to Embodiment 3 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記圧縮機、電動膨張弁等の膨張装置、室外熱交換器及びアキュムレータを少なくとも備えた圧縮ユニット部と、給湯用水加熱器を備えた熱交ユニット部と、貯湯タンク及び給湯用水ポンプを備えた貯湯ユニット部とに分割し、
前記圧縮ユニット部の一側部に前記熱交ユニット部を取り付けて、両ユニット部同士を横並びに一体化して構成し、
前記圧縮ユニット部は底板に水排出口を備えており、前記熱交ユニット部はその底板を圧縮ユニット部側に向けて下り勾配となるように傾斜させ、その底板上に落下した水を圧縮ユニット部の底板上に流すべく、前記圧縮ユニット部の底板の側端部を圧縮ユニット部の底板上に臨ませたことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。A heat pump type hot water supply device that pumps up the evaporation heat of the refrigerant from the outdoor air with an outdoor heat exchanger, heats the hot water supply water with the heat of the gas discharged from the compressor, and stores the heated hot water supply water in a hot water storage tank In
The compressor, an expansion device such as an electric expansion valve, an outdoor heat exchanger and an accumulator at least, a heat exchange unit provided with a hot water heater, a hot water storage tank and a hot water storage pump provided with a hot water pump Divided into unit parts,
The heat exchange unit part is attached to one side part of the compression unit part, and both the unit parts are integrated side by side.
The compression unit portion includes a water discharge port in a bottom plate, and the heat exchange unit portion inclines the bottom plate toward the compression unit portion so as to be inclined downward, and the water that has dropped on the bottom plate is compressed into the compression unit. A heat pump type hot water supply apparatus characterized in that a side end portion of the bottom plate of the compression unit portion faces the bottom plate of the compression unit portion so as to flow on the bottom plate of the compression unit portion .
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