JP4111652B2 - ヒートポンプ式給湯器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はヒートポンプ式給湯器の筐体内に熱交換器を固定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートポンプ式給湯器の集熱装置は、圧縮機、凝縮器、キャピラリーチューブ、蒸発器を高圧冷媒配管および低圧冷媒配管で環状に連結してなる冷媒回路と、蓄熱槽、水循環ポンプ、前記凝縮器と熱交換を行う温水熱交換器を連結してなる温水回路とから構成されている。
【０００３】
前述の装置において、集熱作用を行う場合は、圧縮機および水循環ポンプを駆動させる。これにより圧縮機で圧縮された高温・高圧の冷媒は凝縮器で温水熱交換器内を流れる水に放熱し、凝縮液化する。この凝縮液化した冷媒は高圧冷媒配管を通ってキャピラリーチューブに至り、このキャピラリーチューブを通過する際に減圧されて低圧となり、蒸発器へ至る。
【０００４】
蒸発器に流入した冷媒は、大気熱より吸熱し、蒸発ガス化した後、低圧冷媒配管を通り、圧縮機に再び吸入されるのである。
【０００５】
一方、蓄熱槽の給湯水は循環ポンプの作用により温水回路に送水され、前述したように温水熱交換器で冷媒の凝縮熱によって加熱され再び蓄熱槽に戻る。上記作用を繰り返すことにより蓄熱槽内で所定の温度まで加熱された温水の量が増加するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ヒートポンプ式給湯器の従来の具体構成では、筐体を構成する底板に蓄熱槽、循環ポンプ、熱交換器などが配置されていた。また、蓄熱槽の上側には仕切板が設けられており、この仕切板には圧縮機、蒸発器、送風機などが配置されていた。
【０００７】
ここで、熱交換器の固定方法は、冷媒が通過する銅パイプ製の管（以下冷媒管と言う）と給湯水が通過する銅パイプ製の管（以下給湯水管と言う）とを偏平にし、交互に重ねて螺旋状に巻付けコイルとし、その両端面側に端板を設け、この両端側に設けられた端板をボルトにより締結し、熱交換器を構成していた。
【０００８】
しかし、この従来の熱交換器の固定方法では、熱交換器の両端面側に端板を設け冷媒管・給湯水管を両端側から締結しているため、二枚の端板が必要とされていた。
【０００９】
このため、熱交換器の組付け時にはコストと時間がかかり非常に面倒であり組付けの効率が悪くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、熱交換器の組付け時のコストと時間を大幅に削減し、組付け効率の良い熱交換器の固定方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明では、筐体を構成する底板に、水又は低温の温水が流れる偏平状の管とこの管に断面が略等しく冷媒が流れる管とを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻いた熱交換器を固定するための構造を有するヒートポンプ式給湯器であって、前記底板に前記熱交換器の一端面側を成す管の形状に合わせた環状の凹部を形成し、この凹部に前記熱交換器を載置し、前記熱交換器の他端面側にこの熱交換器を上面から支持する円板状の支持体を設け、この支持体、及び前記底板の略中心部に設けたボルト貫通孔にボルトを貫通させ、このボルトの突出したネジ部にナットを螺合し締めて、前記熱交換器を前記底板に固定させたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図４を参照しながら説明する。
図１ないし図４において、図１は本実施例の熱交換器の縦断面説明図、図２は本実施例のＡ−Ａより矢視の平面図、図３は本実施例の底面図であり、図４は本実施例のヒートポンプ式給湯器の概略説明図である。この図４において実線の矢印は温水回路による給湯水の流れを示し、点線の矢印は冷媒回路による冷媒の流れを示している。
【００１３】
この図１ないし図４において、１００はヒートポンプ式給湯器の筐体である。この筐体１００は、冷媒が流通する冷媒回路と給湯水が流通する温水回路との両回路により構成されている。
【００１４】
そして、冷媒回路は冷媒を圧縮する圧縮機１０１、冷媒を凝縮させ放熱する凝縮器（熱交換器内の２Ｂ部）、キャピラリーチューブ１０５、冷媒を蒸発させる蒸発器１０２などから構成されている。
【００１５】
そして、圧縮機１０１にて圧縮された冷媒は冷媒管を通り凝縮器にて熱交換器２Ｂにて放熱し凝縮する。そして凝縮した冷媒は液冷媒となりキャピラリーチューブ１０５を通り、蒸発器１０２に流入する。
【００１６】
蒸発器１０２に流入した液冷媒は大気熱より吸熱し、蒸発ガス化した後、再び圧縮機１０１に吸収される。
【００１７】
また、温水回路は、給湯水を溜めておくタンク１０４、水を循環、送水するポンプ１０３、前記冷媒回路の凝縮器と熱交換を行う熱交換器２などにより構成されている。このタンク１０４に溜まっている給湯水は循環ポンプ１０３の作用により熱交換器２内の２Ａに送水され、前述の冷媒の凝縮熱により熱交換器２内にて加熱され昇温し、再び、タンク１０４に戻るのである。
【００１８】
このように、前述の作用を繰り返しながらタンク１０４内で加熱された温水の量が増加してゆく。
【００１９】
ここで、熱交換器本体１は、給湯水が流通する偏平状の給湯水管２Ａ、この管と断面が略等しい冷媒が流通する冷媒管２Ｂを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻付けてコイルとした熱交換器２と、この熱交換器２を一方の端面側から支持する端板３、そして、これらを締結するボルト４とナット５、ワッシャー６などにより構成されている。また、給湯水管２Ａおよび冷媒管２Ｂの両管は熱交換器本体１の内部で交互に直接管同士が接触し熱交換を行うように構成している。
【００２０】
そして、筐体１００を構成する底板１０８には、熱交換器２（給湯水管２Ａ及び冷媒管２Ｂ）を固定するため、前記底板１０８の一部に前記熱交換器２の他方の端面側を成す管の形状に合わせた環状の凹部１０８Ｂが形成されており、この熱交換器２が大きく横等にズレが生じないようなっている。この絞り加工による環状の凹部１０８Ｂの中心部には、熱交換器２を動かないように固定するためのボルト４を貫通させる貫通孔１０８Ａが設けられている。
【００２１】
前述のような環状の凹部１０８Ｂが形成されいる底板１０８に熱交換器２を組付けるには、まず、給湯水管２Ａと冷媒管２Ｂを螺旋状に巻付けコイルをなしている熱交換器２の他方の端面側を、底板１０８に絞り加工されている環状の凹部１０８Ｂにセットする。
【００２２】
このようにすることで、熱交換器２は、底板１０８のこの環状の凹部１０８Ｂに収まり、大きな横ズレが生じないようになり、略組付けの位置が決まる。
【００２３】
熱交換器２は、底板１０８のこの環状の凹部１０８Ｂに収まり、略組付け位置が決まったら、ボルト４にスプリングワッシャー６を装入し、さらにこのボルト４を環状の凹部１０８Ｂの中心部に設けられている貫通孔１０８Ａに挿入する。すると、ボルト４は螺旋状に巻かれたコイルの熱交換器２の略中央部を通過することになる。
【００２４】
そして、熱交換器２の他端面側にはこの熱交換器２を上面から支持する円板状の支持体（端板）３を設け、この支持体３の中心部に設けたボルト貫通孔（図示せず）に、前記ボルト４を貫通させ、このボルト４の突出したネジ部４Ａに、ナット５を螺合し締めて熱交換器２を底板１０８に動かないように固定する。
【００２５】
また、ナット５と支持体３の間にはスプリングワッシャー６が挿入されており、熱交換器２の熱による膨張と収縮による締付力の変化を防止している。そして、螺旋状に巻かれコイルとした給湯水管２Ａと、冷媒管２Ｂの外周には外部への熱損失を防止するための断熱材７が円筒状に巻かれている。
【００２６】
このように、底板１０８に熱交換器２の給湯水管２Ａと冷媒管２Ｂの両管を収める環状の凹部１０８Ｂを設けたことで、熱交換器２を底板１０８に組付けるときに、大きな横ズレ等を生じないで、簡単に熱交換器２の位置が決まり、また、支持体３も２枚から１枚となり部品点数が減ったことにより、組付時の品質が安定し、効率の良い組付けが可能となる。
【００２７】
尚、本実施例では、ボルト４を別部品として組付け方法を説明してきたが、ボルト４を底板１０８の貫通孔１０８Ａに予め溶接等で固定しておいてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の本発明によれば、筐体を構成する底板に、水又は低温の温水が流れる偏平状の管とこの管に断面が略等しく冷媒が流れる管とを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻いた熱交換器を固定するための構造を有するヒートポンプ式給湯器であって、前記底板に前記熱交換器の一端面側を成す管の形状に合わせた環状の凹部を形成した構成としたことで、熱交換器を組付けるときに、大きな横ズレ等を生じないで、簡単に熱交換器の位置が決まり、また、部品点数が減ったことにより、組付時の品質が安定し、効率の良い組付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す熱交換器本体を底板に組付けた状態の縦断面の説明図である。
【図２】本発明の一実施例を示す熱交換器本体を底板に組付けた状態のＡ−Ａ矢視の平面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す熱交換器本体を底板に組付けた状態の底面図である。
【図４】本発明の一実施例を示すヒートポンプ給湯器に熱交換器本体を組込んだ状態の説明図である。
【符号の説明】
１００ 筐体
１ 熱交換器本体
２ 熱交換器
２Ａ 給湯水管
２Ｂ 冷媒管
３ 支持体
４ ボルト
４Ａ ネジ部
５ ナット
６ スプリングワッシャー
７ 断熱材
１０８ 底板
１０８Ａ 貫通孔
１０８Ｂ 環状の凹部
【発明の属する技術分野】
この発明はヒートポンプ式給湯器の筐体内に熱交換器を固定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートポンプ式給湯器の集熱装置は、圧縮機、凝縮器、キャピラリーチューブ、蒸発器を高圧冷媒配管および低圧冷媒配管で環状に連結してなる冷媒回路と、蓄熱槽、水循環ポンプ、前記凝縮器と熱交換を行う温水熱交換器を連結してなる温水回路とから構成されている。
【０００３】
前述の装置において、集熱作用を行う場合は、圧縮機および水循環ポンプを駆動させる。これにより圧縮機で圧縮された高温・高圧の冷媒は凝縮器で温水熱交換器内を流れる水に放熱し、凝縮液化する。この凝縮液化した冷媒は高圧冷媒配管を通ってキャピラリーチューブに至り、このキャピラリーチューブを通過する際に減圧されて低圧となり、蒸発器へ至る。
【０００４】
蒸発器に流入した冷媒は、大気熱より吸熱し、蒸発ガス化した後、低圧冷媒配管を通り、圧縮機に再び吸入されるのである。
【０００５】
一方、蓄熱槽の給湯水は循環ポンプの作用により温水回路に送水され、前述したように温水熱交換器で冷媒の凝縮熱によって加熱され再び蓄熱槽に戻る。上記作用を繰り返すことにより蓄熱槽内で所定の温度まで加熱された温水の量が増加するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ヒートポンプ式給湯器の従来の具体構成では、筐体を構成する底板に蓄熱槽、循環ポンプ、熱交換器などが配置されていた。また、蓄熱槽の上側には仕切板が設けられており、この仕切板には圧縮機、蒸発器、送風機などが配置されていた。
【０００７】
ここで、熱交換器の固定方法は、冷媒が通過する銅パイプ製の管（以下冷媒管と言う）と給湯水が通過する銅パイプ製の管（以下給湯水管と言う）とを偏平にし、交互に重ねて螺旋状に巻付けコイルとし、その両端面側に端板を設け、この両端側に設けられた端板をボルトにより締結し、熱交換器を構成していた。
【０００８】
しかし、この従来の熱交換器の固定方法では、熱交換器の両端面側に端板を設け冷媒管・給湯水管を両端側から締結しているため、二枚の端板が必要とされていた。
【０００９】
このため、熱交換器の組付け時にはコストと時間がかかり非常に面倒であり組付けの効率が悪くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、熱交換器の組付け時のコストと時間を大幅に削減し、組付け効率の良い熱交換器の固定方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明では、筐体を構成する底板に、水又は低温の温水が流れる偏平状の管とこの管に断面が略等しく冷媒が流れる管とを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻いた熱交換器を固定するための構造を有するヒートポンプ式給湯器であって、前記底板に前記熱交換器の一端面側を成す管の形状に合わせた環状の凹部を形成し、この凹部に前記熱交換器を載置し、前記熱交換器の他端面側にこの熱交換器を上面から支持する円板状の支持体を設け、この支持体、及び前記底板の略中心部に設けたボルト貫通孔にボルトを貫通させ、このボルトの突出したネジ部にナットを螺合し締めて、前記熱交換器を前記底板に固定させたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図４を参照しながら説明する。
図１ないし図４において、図１は本実施例の熱交換器の縦断面説明図、図２は本実施例のＡ−Ａより矢視の平面図、図３は本実施例の底面図であり、図４は本実施例のヒートポンプ式給湯器の概略説明図である。この図４において実線の矢印は温水回路による給湯水の流れを示し、点線の矢印は冷媒回路による冷媒の流れを示している。
【００１３】
この図１ないし図４において、１００はヒートポンプ式給湯器の筐体である。この筐体１００は、冷媒が流通する冷媒回路と給湯水が流通する温水回路との両回路により構成されている。
【００１４】
そして、冷媒回路は冷媒を圧縮する圧縮機１０１、冷媒を凝縮させ放熱する凝縮器（熱交換器内の２Ｂ部）、キャピラリーチューブ１０５、冷媒を蒸発させる蒸発器１０２などから構成されている。
【００１５】
そして、圧縮機１０１にて圧縮された冷媒は冷媒管を通り凝縮器にて熱交換器２Ｂにて放熱し凝縮する。そして凝縮した冷媒は液冷媒となりキャピラリーチューブ１０５を通り、蒸発器１０２に流入する。
【００１６】
蒸発器１０２に流入した液冷媒は大気熱より吸熱し、蒸発ガス化した後、再び圧縮機１０１に吸収される。
【００１７】
また、温水回路は、給湯水を溜めておくタンク１０４、水を循環、送水するポンプ１０３、前記冷媒回路の凝縮器と熱交換を行う熱交換器２などにより構成されている。このタンク１０４に溜まっている給湯水は循環ポンプ１０３の作用により熱交換器２内の２Ａに送水され、前述の冷媒の凝縮熱により熱交換器２内にて加熱され昇温し、再び、タンク１０４に戻るのである。
【００１８】
このように、前述の作用を繰り返しながらタンク１０４内で加熱された温水の量が増加してゆく。
【００１９】
ここで、熱交換器本体１は、給湯水が流通する偏平状の給湯水管２Ａ、この管と断面が略等しい冷媒が流通する冷媒管２Ｂを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻付けてコイルとした熱交換器２と、この熱交換器２を一方の端面側から支持する端板３、そして、これらを締結するボルト４とナット５、ワッシャー６などにより構成されている。また、給湯水管２Ａおよび冷媒管２Ｂの両管は熱交換器本体１の内部で交互に直接管同士が接触し熱交換を行うように構成している。
【００２０】
そして、筐体１００を構成する底板１０８には、熱交換器２（給湯水管２Ａ及び冷媒管２Ｂ）を固定するため、前記底板１０８の一部に前記熱交換器２の他方の端面側を成す管の形状に合わせた環状の凹部１０８Ｂが形成されており、この熱交換器２が大きく横等にズレが生じないようなっている。この絞り加工による環状の凹部１０８Ｂの中心部には、熱交換器２を動かないように固定するためのボルト４を貫通させる貫通孔１０８Ａが設けられている。
【００２１】
前述のような環状の凹部１０８Ｂが形成されいる底板１０８に熱交換器２を組付けるには、まず、給湯水管２Ａと冷媒管２Ｂを螺旋状に巻付けコイルをなしている熱交換器２の他方の端面側を、底板１０８に絞り加工されている環状の凹部１０８Ｂにセットする。
【００２２】
このようにすることで、熱交換器２は、底板１０８のこの環状の凹部１０８Ｂに収まり、大きな横ズレが生じないようになり、略組付けの位置が決まる。
【００２３】
熱交換器２は、底板１０８のこの環状の凹部１０８Ｂに収まり、略組付け位置が決まったら、ボルト４にスプリングワッシャー６を装入し、さらにこのボルト４を環状の凹部１０８Ｂの中心部に設けられている貫通孔１０８Ａに挿入する。すると、ボルト４は螺旋状に巻かれたコイルの熱交換器２の略中央部を通過することになる。
【００２４】
そして、熱交換器２の他端面側にはこの熱交換器２を上面から支持する円板状の支持体（端板）３を設け、この支持体３の中心部に設けたボルト貫通孔（図示せず）に、前記ボルト４を貫通させ、このボルト４の突出したネジ部４Ａに、ナット５を螺合し締めて熱交換器２を底板１０８に動かないように固定する。
【００２５】
また、ナット５と支持体３の間にはスプリングワッシャー６が挿入されており、熱交換器２の熱による膨張と収縮による締付力の変化を防止している。そして、螺旋状に巻かれコイルとした給湯水管２Ａと、冷媒管２Ｂの外周には外部への熱損失を防止するための断熱材７が円筒状に巻かれている。
【００２６】
このように、底板１０８に熱交換器２の給湯水管２Ａと冷媒管２Ｂの両管を収める環状の凹部１０８Ｂを設けたことで、熱交換器２を底板１０８に組付けるときに、大きな横ズレ等を生じないで、簡単に熱交換器２の位置が決まり、また、支持体３も２枚から１枚となり部品点数が減ったことにより、組付時の品質が安定し、効率の良い組付けが可能となる。
【００２７】
尚、本実施例では、ボルト４を別部品として組付け方法を説明してきたが、ボルト４を底板１０８の貫通孔１０８Ａに予め溶接等で固定しておいてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の本発明によれば、筐体を構成する底板に、水又は低温の温水が流れる偏平状の管とこの管に断面が略等しく冷媒が流れる管とを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻いた熱交換器を固定するための構造を有するヒートポンプ式給湯器であって、前記底板に前記熱交換器の一端面側を成す管の形状に合わせた環状の凹部を形成した構成としたことで、熱交換器を組付けるときに、大きな横ズレ等を生じないで、簡単に熱交換器の位置が決まり、また、部品点数が減ったことにより、組付時の品質が安定し、効率の良い組付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す熱交換器本体を底板に組付けた状態の縦断面の説明図である。
【図２】本発明の一実施例を示す熱交換器本体を底板に組付けた状態のＡ−Ａ矢視の平面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す熱交換器本体を底板に組付けた状態の底面図である。
【図４】本発明の一実施例を示すヒートポンプ給湯器に熱交換器本体を組込んだ状態の説明図である。
【符号の説明】
１００ 筐体
１ 熱交換器本体
２ 熱交換器
２Ａ 給湯水管
２Ｂ 冷媒管
３ 支持体
４ ボルト
４Ａ ネジ部
５ ナット
６ スプリングワッシャー
７ 断熱材
１０８ 底板
１０８Ａ 貫通孔
１０８Ｂ 環状の凹部
Claims (1)
- 筐体を構成する底板に、水又は低温の温水が流れる偏平状の管とこの管に断面が略等しく冷媒が流れる管とを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻いた熱交換器を固定するための構造を有するヒートポンプ式給湯器であって、
前記底板に前記熱交換器の一端面側を成す管の形状に合わせた環状の凹部を形成し、この凹部に前記熱交換器を載置し、前記熱交換器の他端面側にこの熱交換器を上面から支持する円板状の支持体を設け、この支持体、及び前記底板の略中心部に設けたボルト貫通孔にボルトを貫通させ、このボルトの突出したネジ部にナットを螺合し締めて、前記熱交換器を前記底板に固定させたことを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
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| JP2000063502A JP4111652B2 (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | ヒートポンプ式給湯器 |
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| JP2000063502A JP4111652B2 (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | ヒートポンプ式給湯器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001248904A JP2001248904A (ja) | 2001-09-14 |
| JP4111652B2 true JP4111652B2 (ja) | 2008-07-02 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105091330A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-25 | 安徽欧瑞达电器科技有限公司 | 一种空气能热水器的加工工艺 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5467038B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2014-04-09 | リンナイ株式会社 | 潜熱熱交換器、及び給湯装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105091330A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-25 | 安徽欧瑞达电器科技有限公司 | 一种空气能热水器的加工工艺 |
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| JP2001248904A (ja) | 2001-09-14 |
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