JP5845441B2 - ヒートポンプ温水暖房装置 - Google Patents

Description

本発明は、水あるいは不凍液などの熱媒を加熱して暖房を行うことができるヒートポンプ温水暖房装置に関するものである。

従来、この種のヒートポンプ温水暖房装置は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段および蒸発器である蒸発器を環状に接続した冷凍回路と、この冷媒回路から冷媒の供給を受けて熱交換により水を加熱し温水へする前記水冷媒熱交換器と、この水冷媒熱交換器と接続されたシスターンタンクと、この温水を離れた箇所に供給する循環ポンプとを備え、室外機を水平仕切板で上下に分割して、その水平仕切板の上方に、シスターンタンクと循環ポンプと、温水ヘッダーが載置されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

図９は、特許文献１に記載された従来のヒートポンプ温水暖房装置の室外機１００の上面内観図と正面要部内観図を示すものである。

水あるいは不凍液などの熱媒の補給と、膨張した水あるいは不凍液などの熱媒のバッファの役目をするシスターンタンク１０１と、温水を離れた所に設置した外部放熱器（床暖房やファンコンベクターなど）に供給する循環ポンプ１０２を備え、それらを全周を外装枠１０３で覆い、上下仕切板１０５で上下に分割したヒートポンプ装置１０４の上方に載置している。

また、外部放熱器と配管を接続するための熱媒往きポート１０６、熱媒戻りポート１０７も同じく水平仕切板１０５の上方で、側方に向いて配されている。また、ヒートポンプ装置１０４の右側方には、電源線などを収納する配管カバー１０８が設けられている。

図１０は、図９で示したヒートポンプ温水暖房装置の室外機１００に熱媒を循環する配管１０９と外部放熱器１１０を接続した施工図であり、ヒートポンプ装置１０４の上後方に配した熱媒往きポート１０６、熱媒戻りポート１０７と配管１０９を接続し、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１００後方を通して、外部放熱器１１０とつないでいる。

特開２０１０−１４４９８６号公報 特開２０１０−１６９２７３号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２の構成では、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１００の上方に、シスターンタンク１０１と循環ポンプ１０２を配するために、外装体が大きくなり、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１００本体を設置する条件が限定されるという課題を有していた。

また、熱媒往きポート１０６、熱媒戻りポート１０７も上下仕切板１０５上方にあるために、熱媒往きポート１０６、熱媒戻りポート１０７へ接続する配管１０９が長くなり、効率が低下する可能性があるという課題も有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、施工性が高く、効率も向上させたヒートポンプ温水暖房装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ温水暖房装置は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器を接続した冷媒回路と、前記冷媒回路、前記水冷媒熱交換器を内設する外装体と、前記水冷媒熱交換器にて加熱された熱媒を循環させ放熱する外部放熱器と、前記外装体と前記外部放熱器とを配管で接続する熱媒往きポート、熱媒戻りポートとを備え、前記外装体側方に凸部を設け、前記凸部に前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートを配設し、前記熱媒往きポートを前記外装体に対して外方に、前記熱媒戻りポートを前記外装体に対して内方に配設したことを特徴とするものである。

本発明によれば、施工性が高く、効率も向上させたヒートポンプ温水暖房装置を提供できる。

本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ温水暖房装置の後方内観斜視図 同ヒートポンプ温水暖房装置の前方内観斜視図 同ヒートポンプ温水暖房装置の後方内観斜視図 同ヒートポンプ温水暖房装置の前方内観斜視図 （ａ）同ヒートポンプ温水暖房装置の前方外観斜視図（ｂ）同ヒートポンプ温水暖房装置の後方外観斜視図 同ヒートポンプ温水暖房装置の後方内観施工図 同ヒートポンプ温水暖房装置の後方外観施工図 同ヒートポンプ温水暖房装置の冷媒回路、温水回路図 （ａ）従来のヒートポンプ温水暖房装置の内観上面図（ｂ）従来のヒートポンプ温水暖房装置の正面図 従来のヒートポンプ温水暖房装置の外観施工図

第１の発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器を接続した冷媒回路と、前記冷媒回路、前記水冷媒熱交換器を内設する外装体と、前記水冷媒熱交換器にて加熱された熱媒を循環させ放熱する外部放熱器と、前記外装体と前記外部放熱器とを配管で接続する熱媒往きポート、熱媒戻りポートとを備え、前記外装体側方に凸部を設け、前記凸部に前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートを配設し、前記熱媒往きポートを前記外装体に対して外方に、前記熱媒戻りポートを前記外装体に対して内方に配設したことを特徴とするヒートポンプ温水暖房装置である。

これにより、施工の際に、配管を熱媒往きポート、熱媒戻りポートに取り付けることが必要であるが、その部位が、側方に凸状になっているために、配管の接続が容易であり、施工性が向上し、施工時間の短縮化を図ることができる。

さらに、本体右側方には、電源線も接続されるために、メンテナンススペースとして側方の壁と一定の距離を確保することが必要となるが、それに対して、右側方に配管の引き回しを行うことは、そのスペースの有効活用につながることとなる。

また、熱媒往きポートと熱媒戻りポートに接続される配管を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機の左方向へ引き回した際に、熱媒往きポートを熱媒戻りポートに対して外方に配していることで、熱媒往きポートから流出した高温の水あるいは不凍液などの熱媒が、
外方を通り、外部熱交換器で熱交換されて、低温となった水あるいは不凍液などの熱媒が、本体に近い、蒸発器に近い方を通り、熱媒戻りポートへと戻ってくる。

このとき蒸発器は、低温の状態となっており、それに対して、その低温の蒸発器から離して、高温の水あるいは不凍液などの熱媒を流す配管が配され、低温となった配管が内方になることで、配管の高温側は冷却されず、高温を維持して、外部放熱器へ送られ、外部放熱器で放熱した水あるいは不凍液などの熱媒は、蒸発器に近い位置を通ることで、より低温となって水冷媒熱交換器に送られることで、ＣＯＰをより向上することが可能となり、省エネ性を高めることができる。

第２の発明は、前記熱媒往きポートと前記熱媒戻りポートとは略水平に配設され、かつ、前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートの開口部が、前記外装体の後方に向くように配設したことを特徴とするもので、熱媒往きポートと熱媒戻りポートに接続される配管を略並行に引き回すことが可能となる。

そのため、引き回しが容易になるとともに、特に、熱媒往きポートと熱媒戻りポートを、本体右側方にて極力下方に配しておけば、蒸発器側に回した際にも、蒸発器を塞ぐことがなく、性能を低下させないで、配管を引き回すことが可能となる。

第３の発明は、前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートをそれぞれ複数個備え、前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートごとに、前記外装体に対して、上下方向に並べて配設したことを特徴とするものである。

これにより、熱媒往きポート、熱媒戻りポートに接臆される配管を本体下方にコンパクトに収納でき、配管の引き回しが容易になり施工性が向上する。

また、熱媒往きポート、熱媒戻りポートを縦に並べ、それらを略水平に配することで、本体側方の下方に集中して、複数の熱媒往きポート、熱媒戻りポートを配することができる。

特に、複数の配管をヒートポンプ温水暖房装置の左方向へ引き回す際に、蒸発器を配管が塞いでしまう恐れがあるが、熱媒往きポート、熱媒戻りポートを縦に並べ、それらを略水平に配することで、本体側方の下方に集中していることで、コンパクトに下方に配管を並べることが可能となる。

それにより、本体背面を配管を引き回す際に、熱交換を行う蒸発器を配管が塞がないように、引き回すことが可能となり、施工によって性能を悪化させることなく、容易に施工することができる。

第４の発明は、前記熱媒を貯湯するタンクと、前記熱媒を循環させる循環ポンプとを備え、前記循環ポンプと前記タンクとを前記外装体の後方に突出させて配設したことを特徴とするものである。

これにより、熱媒往きポートと熱媒戻りポートに接続される配管を、ヒートポンプ温水暖房装置の左方向へ引き回した際に、蒸発器を配管が塞いでしまう恐れがあるが、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機の右側方に、後方に向かって配管を取り付け、その配管を本体後方に凸状に飛び出ている後方外装板の下方を通すことで、配管上方に行くことを防ぐことが可能となる。

従って、配管が蒸発器を塞ぐことを防ぐことができ、蒸発器を通過する空気量が減じて
、性能が低下する、消費電力量が上がるなどを防ぐことができ、省エネ性に秀でたヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。

これは、ヒートポンプ温水暖房装置の左方に配管を引き回す例を示したが、右方に引き回す際は、蒸発器を塞がないので、特に問題とはならないし、後方へ引き回す場合も同等であり、性能面で問題となるのは右方向に配管を引き回す場合である。

第５の発明は、前記凸部に、外方から着脱可能なカバーを設けたことを特徴とするもので、ポート取付具カバーを外方から外すことで、その内部の温水回路のメンテナンスが可能となり、サービス性が向上する。

また、熱媒往きポート、熱媒戻りポートは、外装体側方に配したポート取付具に固定することで、強度を向上し、施工時に配管を固定する際の、強度を確保することが可能となる。

第６の発明は、前記熱媒往きポートを、熱動弁としたことを特徴とするもので、熱動弁は、使用される外部放熱器に準じて、開放、閉止が行われ、必要な外部放熱器にのみ、温水が流れるように制御されるものであり、外部放熱器の使用状況に応じて、加熱された水あるいは不凍液などの熱媒を流す、流さないの制御ができ、使用性、省エネ性が向上する。

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、この実施が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、図１〜図８に基づいて、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ温水暖房装置について説明する。

図８において、１は循環される水あるいは不凍液などの熱媒を加熱するためのヒートポンプ温水暖房装置の室外機であり、２はヒートポンプ温水暖房装置の室外機１と配管３で接続された外部放熱器であり、図では床暖房などのパネル状の外部放熱器２としているが、パネルヒーターや、送風ファンを備えたファンコンベクターなどでも構わない。この配管３には、往きの熱媒往き配管３ａと戻りの熱媒戻り配管３ｂがある。

ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１で加熱された温水が、配管３（熱媒往き配管３ａ）を通り、外部放熱器２へと送られ、外部放熱器２の設置された居室を暖房するのが、温水暖房であり、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１はその熱源となるものである。

このヒートポンプ温水暖房装置の室外機１内に組み込まれている部品は以下の様になっている。

ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１には、冷媒を圧縮、循環する圧縮機４、熱伝導率の高い銅管で構成された、水あるいは不凍液などの熱媒と冷媒の熱交換を行う水冷媒熱交換器５、減圧手段である膨張弁６、蒸発器である蒸発器７があり、圧縮機４、水冷媒熱交換器５、減圧手段６、蒸発器７を順次環状に接続して閉回路を構成し、冷媒を循環させる冷媒回路８を構成している。

９は蒸発器である蒸発器７に空気を搬送する送風ファンであり、蒸発器７の熱交換能力を促進している。

水冷媒熱交換器５は、銅管で構成され、冷媒管５ａを外方に配し、内方に水管５ｂを配した二重管構造の熱交換器であり、外方を冷媒が通過し、内方を水あるいは不凍液などの熱媒が冷媒の流れと逆方向から流入し流れ、冷媒と水あるいは不凍液などの熱媒が熱交換を行うようになっている。

１０は冷媒回路８の中で、水冷媒熱交換器５にロウ付けされて取り付けられた凝縮温センサー、１１は圧縮機４の圧縮機吐出配管１２に設けられた圧縮機出口温センサー、１３は蒸発器７の空気熱交出口配管１４に設けられた空気熱交出口温センサーである。

一方、水冷媒熱交換器５に水あるいは不凍液などの熱媒を循環し、冷媒と熱交換を行うのが温水回路１５である。

１６は、温水回路１５内の水あるいは不凍液などの熱媒を強制的に循環する循環ポンプであり、水冷媒熱交換器５の上流側に配されている。１７は、循環ポンプ１６の上流に配されたシスターンタンクであり、そのシスターンタンク１７には、シスターンタンク１７に水あるいは不凍液などの熱媒を補給するために開口するキャップ１８、シスターンタンク１７内の水位を検出する水位センサー１９が設けられている。

２０は、水冷媒熱交換器５で加熱された温水を外部放熱器２に送るために温水回路１５の往き側の末端部に設けられた熱動弁であり、使用される外部放熱器２に準じて、開放、閉止が行われ、必要な外部放熱器２にのみ、温水が流れるように制御される。２１は熱動弁２０の先に設けられた熱媒往きポートであり、この熱媒往きポート２１に配管３が接続される。全ての外部放熱器２が使用されない時は、熱動弁２０は閉止されている。

図８では、熱動弁２０が４ケ使用している図となっているが、これは１ケの場合もあれば、もっと数量の多い場合もある。また、熱動弁２０のない場合もなく、直接外部放熱器２へ水あるいは不凍液などの熱媒を流す場合もある。

２２は、温水回路１５と、熱動弁２０をつなぐ往きヘッダ管であり、温水回路１５の１箇所が、熱動弁２０の数量に応じた複数個所へと分岐される。熱動弁２０が一ケの場合は、そのまま熱動弁に接続されることとなる。

２３は、外部放熱器３で放熱されて、温度の低下した温水が温水回路１５に戻ってくる際の熱媒戻りポートであり、この熱媒戻りポートの数量は、熱動弁２０の数量と同じとなり、この図７では４ケとなっている。熱動弁２０が１ケの場合、熱媒戻りポート２３も１ケとなる。

この熱媒戻りポート２３には、戻りヘッダ２４があり、熱媒戻りポート２３の複数個所が、１箇所の温水配管１５へと合流する。熱動弁２０、熱媒戻りポート２３が１ケの場合は、ヘッダ形状ではなく、そのまま接続される。

２５は、水冷媒熱交換器５に入る温水の温度を測定する水冷媒熱交換器入口温センサー、２６は、水冷媒熱交換器５の出口側の水あるいは不凍液などの熱媒の温度を測定するための水冷媒熱交換器出口温センサーである。

２７は、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の各種アクチュエーターやセンサーの制御を行う電装制御装置、２８は使用者がヒートポンプ給湯機の室外機１の運転を行い、居室の温度などの各種設定を行うためのリモコンである。

この図８のヒートポンプ温水暖房装置の冷凍回路及び温水回路図で示した部品をレイア
ウトしたヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の構成を示す図が、図１〜図７であり、図１〜図４は内観斜視図を示し、図５は外観斜視図を示し、図６、図７は施工図を示している。また、付与した番号は図７と同じである。

図１〜図４より、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の最下部には底板２９があり、この底板２９の右方に圧縮機４が載置されている。水冷媒熱交換器５は冷媒管５ａを外方に配し、外方に水管５ｂを配した二重管構造の熱交換器であり、コンパクトになるように螺旋形状で構成され、底板２７上に載置されている。この冷媒管５ａと水管５ｂの流体の流れは、対向流となっている。

冷媒回路８に含まれる冷媒管５ａにおいては、圧縮機４にて高圧まで圧縮されて吐出された高温の冷媒は最上部前面側から、水冷媒熱交換器５に圧縮機吐出配管１２で結ばれている。

水管５ｂにおいても、水は、最下部から上方へと加熱され、最上部前面側から、温水回路１５へと導かれている。これは、高温になり密度の下がった水を、上部から導くことで、浮力も加えて、循環ポンプ１６の動力を減ずることができるためである。

また、水冷媒熱交換器５熱動弁２０、あるいは、熱媒戻りポート２３と接続されている温水回路１５は、圧縮機４の前面を通してある。

図４に記載のように、水冷媒熱交換器５の断熱性を高めるために、発泡スチロールなどの断熱材で構成された放熱器断熱材であり、放熱器断熱材上３０ａと放熱器断熱材下３０ｂで水冷媒熱交換器５を挟み込んだ形をしており、放熱器断熱材下３０ｂは、底板２９の平面部の凹凸部に係合するように底板２９上に載置されている。

図２に記載のように、３１は、放熱器断熱材３０の外上方に配されたカバー体あり、放熱器断熱材上３０ａ、下３０ｂの前後左右上面を覆う形になっている。ただし、ここではカバー体３１として放熱器断熱材３０と別部品を用いた構成を図示しているが、カバー体３１を放熱器断熱材３０と兼用することも可能である。（図４では、水冷媒熱交換器５が見えるように、放熱器断熱材３０、カバー体３１の一部をカットしている、実際にはこのようにカットされている形状ではない）。

７は蒸発器である蒸発器であり、水冷媒熱交換器５の後横部を覆うようにＬ字状に折り曲げられた形をしており、底板２９に載置されている。

９は、蒸発器７の内方、カバー体２９の上方に配された送風ファンであり、蒸発器７を強制的に空気を通過させ、空気と冷媒の熱交換を促進する。３２は送風ファン９を駆動する送風モータ、３３は送風モータ３２を保持するモータ台であり、モータ台３３は、カバー体３１上面に固定されている。

３４は、送風ファン９、水冷媒熱交換器５の部分と、圧縮機４、減圧手段である膨張弁６の部分を隔離するための、仕切板である。

電装制御装置２７は、仕切版３４の上方に載置されおり、この電装制御装置２７から、右側方に電源線接続ターミナル３５ａ、リモコン接続ターミナル３５ｂが取り出されている。

そして、ここまで記載した各種部品が、ヒートポンプ温水暖房装置本体１の外装体３６に収納されている。この外装体は、図５の外観斜視図で示すが、底板２９に取り付けられ
た、前方を覆う前板３７、右側方及び右後方を覆う右側板３８、左側方を覆う左側板３９があり、前板３７、右側板３８、左側板３９に載置されて上方を覆う天板４０で構成されている。

熱動弁２０は、外装体３６の右側方、圧縮機４の右外方で、右側板３８の外に飛び出た形で複数の熱動弁が縦に並ぶように配されている。もちろん熱動弁２０が１ケの場合は、右側板３８の外に１ケ配されていることとなる。

この、熱動弁２０は、水冷媒熱交換器５で加熱され、温水となった水あるいは不凍液などの熱媒を外部放熱器２へ配管３を通して、ヒートポンプ温水暖房装置１から送る際の通過部品となる。熱動弁２０の先端には、熱媒往きポート２１があり、熱動弁２０、熱媒往きポート２１を通過して、水あるいは不凍液などの熱媒は、配管３に送られる。（配管は図７参照）。

また、熱動弁２０の側内方で、同じく右側板３８の外に飛び出た部分には、同じく縦に並んだ、熱媒戻りポート２３が、熱動弁２０と略水平方向になるように配されており、外部放熱器２で放熱され、低温となった、水あるいは不凍液などの熱媒を温水配管１５へ戻って来る際の通過口の役目をしている。

そして、熱媒往きポート２１と熱媒戻りポート２３の開口部分は、外装体３６の後方に向かった形状となっている。

４１は、熱動弁２０と熱媒戻りポート２３が取り付けられている、ポート取付具４１であり、このポート取付具４１は底板２９に固定されている。４２はポート取付具４１の外方に設けられたポート取付具カバーでありポート取付具４１に保持されている。

そして、このポート取付具４１とポート取付具カバー４２は、右側板３８の外方に凸状に突出した形状で取り付けてある。

このように、熱動弁２０と熱媒戻りポート２３、それらが取り付けられたポート取付具４１、ポート取付具カバー４２は、ヒートポンプ温水暖房装置の外装体３６から側方に凸状に突出した箇所に配されていることとなる。

２２は熱動弁２０に接続された往きヘッダ管であり、この往きヘッダ管２２と、水冷媒熱交換器５の水管５ｂをつなぐ温水回路１５である、熱動弁配管４３であり、この熱動弁配管４３には水冷媒熱交換器出口温センサー２６が取り付けられている。

１７は、圧縮機４後方の右側板３８の後方に飛び出した形状で設けられたシスターンタンクである。このシスターンタンク１７の下面には、熱媒戻りポート２３と一体化された戻りヘッダ管２４に接続された戻りポート配管４４が接続されており、外部放熱器２により、放熱され温度の低下した水あるいは不凍液などの熱媒が、シスターンタンク１７に導かれることとなる。

このシスターンタンク１７は、低温から高温となり、体積が増した水あるいは不凍液などの熱媒の、体積膨張分を吸収する役目も持っている。特に体積膨張率の大きな不凍液を使用する際に、水あるいは不凍液などの熱媒が溢れないように容積が決めてある。

１８は、シスターンタンク１７上方に設けられた、キャップであり、このキャップ１８を外して水あるいは不凍液などの熱媒を補給する。

また、このキャップ１８には、一部に切れ込みがあり、シスターンタンク１７内の上昇した圧力を逃がすこともできる。また、シスターンタンク１７に規定以上の水あるいは不凍液などの熱媒が入れられた際は、このキャップ１８より膨張した水あるいは不凍液などの熱媒が溢れることとなり、それを外方に逃がすこととしている。

１９は、シスターンタンク１７に設けられた、水位センサーであり、シスターンタンク１７内の水位を検知し、水位が下がると、警告を使用者に知らせ、リモコン２８に表示することで、水あるいは不凍液などの熱媒の補給を使用者に促す。

循環ポンプ１６はシスターンタンク１７の下方に配され、シスターンタンク１７と同じく、圧縮機４後方の右側板３８の背面に飛び出した形状で設けられている。４５は、シスターンタンク１７の下方から引き出された、ポンプ往き配管であり、このポンプ往き配管４５は、シスターンタンク１７の下方に配された循環ポンプ１６と接続されており、上方から下方へと水あるいは不凍液などの熱媒が流通する形状となっている。

つまり、シスターンタンク１７、ポンプ往き配管４５、循環ポンプ１６はいずれも、圧縮機４後方の右側板３８の背面に突出した位置に配されていることとなる。

循環ポンプ１６は、温水回路１５内を、温水が強制的に循環するように、運転を行う。そして、この循環ポンプ１６は、水冷媒熱交換器５と、ポンプ出口配管４６でつながっており、このポンプ出口配管４６に、水冷媒熱交換器５に入る温水の温度を測定する水冷媒熱交換器入口温センサー２５が取り付けてある。

図５は、外装体３６を取り付けた状態の、ヒートポンプ温水暖房装置の外観斜視図である。前述した、循環ポンプ１６、シスターンタンク１７は、圧縮機４後方で、外装体３６の右側板３８後方に凸状に飛び出した、後方外装体４７に覆われており、循環ポンプ１６、シスターンタンク１７に外部から水が浸入することを防いでいる。この後方外装体４７は、最下部にある後方底板４７ａ、側方を覆うように構成される後方側板４７ｂ、最上部にある後方上板４７ｃで構成されている。

このように、図８の、ヒートポンプ温水暖房装置の冷媒回路、温水回路図で見れば、破線Ａで囲まれた範囲が、圧縮機４側方のヒートポンプ温水暖房装置の室外機１右側方に凸状に突出された部分であり、破線Ｂで囲まれた部分が、圧縮機後方である、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１後方にレイアウトされた、後方外装体４７の内方に収められている部分となる。

再び、図５に戻って、右側板３８の右方外方には、配管カバー４９が設けられ、この配管カバー５０内方の、右側板３８に、ポート取付具４１とポート取付具カバー４２が取り付けられておりポート取付具４１に、熱動弁２０と熱媒戻りポート２３が取り付けられており、同じく外部から水が浸入することを防いでいる。

この外装体３６である前板３７には、送風ファン９と同心円状の吹出し口３７ａがあり、この吹出し口３７ａには、送風ファン９と同心円状に内周面から径方向外方に向かって、略半円状に湾曲する絞り形状のベルマウス３７ｂを設けている。

このベルマウス３７ｂは、送風ファン９を回転させ、送風ファン９上流にある蒸発器７から吸引して、送風ファン前方にある前板３７の吹出し口３７ａから、吹出し風を放出することにより、熱交換を行っている。

５１は、送風ファン９からの吹出し風を通過させるための格子状の開口部を有する吹出
しグリルであり、前板３７の吹出し口３７ａ前方に出っ張り状に設けられて、吹出し風を整流することで低騒音化を図るとともに、送風ファン９に手が触れないように保護の役割をしている。

このヒートポンプ温水暖房装置の室外機１に、配管を取り付けた施工図が図６、図７であり、図７は図６に、配管カバー５０を取り付けた図である。

まず、５２は、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１を載置し、１００ｍｍ程度浮かして本体を保持する、ブロックベースであり、一般的にはコンクリートや、樹脂などでできている。

５３は、電源接続ターミナル３５ａとつなぎ、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１に電源を供給する電源線、５４はリモコン接続ターミナル３５ｂと接続し、リモコン２８に電源を供給し、データのやり取りを行うためのリモコン線である。

３は、熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３に取り付けられた配管であり、この配管３は、内部が架橋ＰＥ管となっており、その外方に被覆材として、断熱材が設けられている。

そして、この配管３を外部放熱器２と接続して、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機で加熱された水あるいは不凍液などの熱媒を、熱媒往きポート２１から、熱媒往き配管３ａを通り、外部放熱器２へと送り、暖房を行い、そこで熱交換されて低温となった、水あるいは不凍液などの熱媒が、熱媒戻り配管３ｂを通り、熱媒戻りポート２３へと戻され、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の中で、再度加熱されることとなり、この動作を繰り返すこととなる。

この図６、図７では、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）が本体左方向に回した状態を記載してあるが、左方向の場合も、そのまま真っ直ぐに引き回す場合もある。ただ、図７の様に、本体左方向への引き回しが、最も難しく、蒸発器７を塞いで、蒸発器７の面積が減じ、熱交換量が減り、効率が低下することを避けなくてはならない。

この様に、施工の際は、配管３、電源線５３、リモコン線５４をヒートポンプ温水暖房装置の室外機１に取り付けることが必要となる。

図７は、配管３や電源線５３、リモコン線５４を取り付けた後、配管カバー５０を取り付けた図である。

施工においては、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１を、ブロックベース５２に載置する。（それ以外の方法もあり、置き台に載置するなどもある）
配管カバー５０を外した、図６の様な状態として、次に、電源線５３を、電源接続ターミナル３５ａとつなぎ、リモコン２８とつながったリモコン線５４をリモコン接続ターミナル３５ｂと接続する。

さらに、外部放熱器２と接続された配管３を熱動弁２０とつながった熱媒往きポート２１と接続し、さらに配管３を熱媒往きポート２１の内方に配された熱媒戻りポート２３へと接続する。

次に、シスターンタンク１７のキャップ１８を開けて、所定の量まで水あるいは不凍液などの熱媒を注入する。この際に、シスターンタンク１７の下方に配された循環ポンプ１６を動作させることで、水あるいは不凍液などの熱媒は、温水回路１５、配管３、外部放
熱器２と万遍に行渡らせる。

これで施工が完了し、リモコン２８での運転動作を行うと、運転が開始する。

ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の運転は、リモコンで運転を開始すると、圧縮機４を動作し、高圧まで圧縮されて吐出された冷媒は、圧縮機吐出管１２を通り、水冷媒熱交換器５に送られ、循環ポンプ１６により送られてきた水あるいは不凍液などの熱媒と熱交関して放熱する。これにより、加熱された水あるいは不凍液などの熱媒は低温の熱媒から高温の熱媒となる。

水冷媒熱交換器５から流出する冷媒は、減圧手段である膨張弁６にて減圧膨張され、蒸発器である蒸発器７に送られ、送風ファン９にて送られた空気と熱交換して、蒸発器である蒸発器７を通過する間に、蒸発してガス化する。このガス化した冷媒は、再度圧縮機４に吸入され、再度圧縮される過程を繰り返し、水冷媒熱交換器５を通過する低温の熱媒は徐々に加熱される。

温水回路１５に関しては、循環ポンプ１６を運転することで、水冷媒熱交換器５において、冷媒回路８で加熱され水あるいは不凍液などの熱媒は、強制的に、往きヘッダ管２２に送られ、この往きヘッダ管で２２で複数個所（図では４箇所、これが１箇所で分岐されないケースもある）に分岐され熱動弁２０に送られる。

熱動弁２０は、リモコン２８で設定された外部放熱器２へと流れる箇所が開放され、それ以外の箇所は閉止されており、この熱動弁２０、熱媒往きポート２１を介して、ヒートポンプ温水暖房装置１の外部に取り付けられた熱媒往き配管３ａを通り、外部放熱器２へと導かれる。外部放熱器２では放熱が行われ、外部放熱器２が設置された居室などを暖房する。

外部放熱器２で放熱し、低温となった水あるいは不凍液などの熱媒は、熱媒戻り配管３ｂを通り、熱媒往きポート２１略水平方向の内方に配された熱媒戻りポート２３へと流れてくる。熱媒戻りポート２３、戻りヘッダ管２４を通過して、戻りポート配管４４を通り、シスターンタンク１７の下面よりシスターンタンク１７へと入ってくる。

このシスターンタンク１７には上方に空気層を有するように、一定量の水あるいは不凍液などの熱媒が入っている。その後、同じくシスターンタンク１７の下面より、ポンプ往き配管４５を通り、循環ポンプ１６へと強制的に吸引され、循環ポンプ１６にて強制的にポンプ出口配管４６に送られ、低温となった水あるいは不凍液などの熱媒は、水冷媒熱交換器５で加熱されて、再び外部放熱器２へと導かれる動作を繰り返すことで、外部放熱器２で放熱した水あるいは不凍液などの熱媒で、居室の暖房が行われることとなる。

この際に、まず施工において、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の右側方の凸状になった箇所に、後方に向かって配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を取り付け、それに配管カバー５０を取り付けることで、その工事は、エアコンの施工とほぼ同じとなる。（エアコンの場合は、室外機と室内機とを接続する配管を同じ形で工事を行う）。

そのため、エアコンにて、冷媒配管を接続する箇所とほぼ同じであるために、エアコンの工事と同じ対応ができることで、習熟していない施工業者でも施工が容易になる。

むしろ、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）は、熱媒往きポート２１、あるいは熱媒戻りポート２３へ差込み、金具で固定する方法が一般的なために、工具が不要
で、施工性はエアコンよりも容易になる。そのため、施工業者はエアコンと同じ要領でより簡単に作業を行うことができ、作業性が大幅に向上する。

特に、施工の際には、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３に取り付けることが必要であるが、その熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３が、側方に凸状になっているために、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）の接続が容易であり、施工性が向上し、施工時間の短縮化を図ることができる。

また、凸状になった部位に熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３を設けることで、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の側方に引き回す際も、図６あるいは図７の様に、その側方から、背面へと引き回すことができ、配管３の曲率半径を大きくすることができる。

配管３としては、このようなヒートポンプ温水暖房装置の場合、φ１０の架橋ポリエチレン管が使用されるケースが多いが、この最小曲げ半径としてはＲ１５０以上が望ましい、ということに対して、Ｒ１５０以上を確保できることとなる。

加えて、施工の際には、図６で示した様に、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を取り付けた後に、図７の様に配管カバー５０が取り付けられ、熱媒往きポート２１や、熱媒戻りポート２３は配管カバーで覆われることとなる。

配管３には、主として、架橋ポリエチレン管が使用され、その架橋ポリエチレン管の外方に、被覆材として、断熱材が設けられている。架橋ポリエチレン管は太陽光線なおどの紫外線により劣化し、亀裂などが生じ、水漏れする恐れがあることが知られている。

それに対して、この断熱材は断熱性能を高めるとともに、架橋ポリエチレン管を紫外線から保護する役目も持っている。

熱媒往きポート２１や熱媒戻りポート２３と、架橋ポリエチレン管の接続部は、断熱材がない状態となる。それに対して、配管カバー５０を設けることで、その接続部を太陽光線から遮蔽することができ、劣化することを防ぎ、長期間にわたり品質の確保ができる施工とすることができる。そのためには、配管カバーは、樹脂の場合は紫外線吸収剤を入れ、内方に紫外線が透過しないようにすることが望ましい。

さらに、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１本体右側方には、電源線接続ターミナル３５ａや、リモコン接続ターミナル３５ｂに電源線５３やリモコン２８用のリモコン線５４も接続されるために、メンテナンススペースとして側方の壁と一定の距離を確保することが必要となる。それに対して、右側方に配管の引き回しを行うことは、そのスペースの有効活用につながることとなる。

また、熱媒往きポート２１と熱媒戻りポート２３を略水平方向に並べることで、熱媒往きポート２１と熱媒戻りポート２３に接続される配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を略並行に引き回すことが可能となる。

そのため、引き回しが容易になるとともに、特に、熱媒往きポート２１と熱媒戻りポート２３を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１右側方にて極力下方に配しておけば、蒸発器７側に回した際にも、蒸発器７を塞ぐことがなく、性能を低下させないで、配管を引き回すことが可能となる。

特に、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方向へ引き回した際に、蒸発器７を配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）が塞いでしまう恐れがあるが、図６、図７で示すように、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の右側方に、後方に向かって配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を取り付け、その配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を本体後方に凸状に飛び出ている、後方外装板４７の下方を通すことで、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）が上方に行くことを防ぐことが可能となり、配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）が、蒸発器７を防ぐことができ、蒸発器７を通過する空気量が減じて、性能が低下する、消費電力量が上がるなどを防ぐことができ、省エネ性に秀でたヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。

これは、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方に配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を引き回す例を示したが、右方に引き回す際は、蒸発器７を塞がないので、特に問題とはならないし、後方へ引き回す場合も同等であり、性能面で問題となるのは右方向に配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を引き回す場合である。

また、熱媒往きポート２１と熱媒戻りポート２３に接続される配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方向へ引き回した際に、熱媒往きポート２１を熱媒戻りポート２３に対して外方に配していることで、背面を引き回す際には、熱媒往きポート２１から流出した高温の水あるいは不凍液などの熱媒往き配管３ａが、外方を通り、外部熱交換器２で熱交換されて、低温となった水あるいは不凍液などの熱媒が、熱媒戻り配管３ｂを通り、本体に近い、蒸発器７に近い方を通り、熱媒戻りポート２３へと戻ってくる。

蒸発器である蒸発器７は、低温の状態となっており、それに対して、その低温の蒸発器７から離して、高温の水あるいは不凍液などの熱媒を流す熱媒往き配管３ａが配され、低温となった熱媒戻り配管３ｂが内方になることで、熱媒往き配管３ａの高温側は冷却されず、高温を維持して、外部放熱器２へ送られ、外部放熱器２で放熱した水あるいは不凍液などの熱媒は、蒸発器７に近い位置を通ることで、より低温となって水冷媒熱交換器に送られることで、ＣＯＰをより向上することが可能となり、省エネ性を高めることができる。

加えて、熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３は複数備え（図１、図３では一例として４個となっている）、複数個ある熱媒往きポート２１、前記熱媒戻りポート２３を縦に並べて配置しておけておくことで、熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３に接続される配管３を本体下方にコンパクトに収納でき、配管２の引き回しが容易になり施工性が向上する。

また、熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３を縦に並べ、それらを略水平に配することで、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１本体側方の下方に集中して、複数の熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３を配することができる。特に、複数の配管３を暖房用ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方向へ引き回す際に、蒸発器７を配管３が塞いでしまう恐れがあるが、熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３を縦に並べ、それらを略水平に配することで、本体側方の下方に集中させることができ、コンパクトに下方に配管３を並べることが可能となる。

それにより、本体背面に配管３を引き回す際に、熱交換を行う蒸発器７を配管３が塞がないように、引き回すことが可能となり、施工によって性能を悪化させることなく、容易に施工することができる。

さらに、温水回路１５は、外部放熱器２で熱交換された水あるいは不凍液などの熱媒を戻す熱媒戻りポート２３、水冷媒熱交換器５で加熱された水あるいは不凍液などの熱媒を貯湯するシスターンタンク１７、水あるいは不凍液などの熱媒を搬送する循環ポンプ１６、水冷媒熱交換器５、水あるいは不凍液などの熱媒を外部放熱器２に接続された配管３へ放出する熱媒往きポート２１を接続し、循環ポンプ１６をシスターンタンク１７の下方に配し、圧縮機４後方に設けた外装体３６から凸状に突出させて後方外装体４７を設け、この後方外装体４７に、シスターンタンク１７と循環ポンプ１６を収納し、外装体３６側方に設けた外装体３６から凸状に突出したポート取付具４１に熱媒往きポート２１と熱媒戻りポート２３を取り付けることで、熱媒往きポート２１と熱媒戻りポート２３に接続される配管３を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方向へ引き回した際に、外装体３６の右側方に凸状に飛び出た熱媒往きポート２１、あるいは熱媒戻りポート２３へと接続された配管３は後方へ延びた形状となり、その後ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の後方を通過することとなる。

この際に、蒸発器７を配管３が塞いでしまう恐れがあるが、図６あるいは図７で示すように、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の右側方に、後方に向かって配管３を取り付け、その配管３を本体後方に凸状に飛び出ている、後方外装板４７の下方を通すことで、配管３が上方に行くことを防ぐことが可能となり、配管３が、蒸発器を塞ぐことを防ぐことができ、蒸発器７を通過する空気量が減じて、性能が低下する、消費電力量が上がるなどを防ぐことができ、省エネ性に秀でたヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。

これは、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方に配管３を引き回す例を示したが、右方に引き回す際は、蒸発器７を塞がないので、特に問題とはならないし、後方へ引き回す場合も同等であり、性能面で問題となるのは右方向に配管３を引き回す場合である。

また、熱媒往きポート２１は、水あるいは不凍液などの熱媒の流通の開、閉を行う熱動弁２０としていることで、熱動弁２０は、使用される外部放熱器２に準じて、開放、閉止が行われ、必要な外部放熱器２にのみ、水あるいは不凍液などの熱媒が流れるように制御されるものであり、外部放熱器２の使用状況に応じて、加熱された水あるいは不凍液などの熱媒を流す、流さないの制御ができ、使用性、省エネ性が向上する。

もちろん、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１のフォルムは、通常のエアコンから、後方に後方外装体４７を設け、右側方に通常のエアコンでもある配管カバー５０を設けた形なので、極端に大きくなることはない。そのため、コスト面でも上昇は抑えられ、コストダウンも可能である。

また、ヒートポンプ温水暖房装置の本体１はベースとなるエアコンより、後方の後方外装体４７が大きくなるが、投影面積は大きく変わらず、梱包容積も極端に増えることとなり、倉庫保管の際の、保管料のアップも最小に抑えられ、コストダウンも可能となる。

以上のように、本発明は、ヒートポンプ温水暖房装置本体をなるべくコンパクトに維持しつつ、施工性の向上及び、性能を向上させるとともに、メンテナンス性を向上させるために、非常に有効であると言える。

以上のように、本発明にかかるヒートポンプ温水暖房装置は、施工性が高く、効率も向上するため、床暖房あるいは温水暖房などの暖房機器に用いられる。

４ 圧縮機
５ 水冷媒熱交換器
７ 蒸発器
８ 冷媒回路
１６ 循環ポンプ
１７ シスターンタンク
２１ 熱媒往きポート（熱媒往きポート）
２３ 熱媒戻りポート（熱媒戻りポート）
３６ 外装体
４１ ポート取付具（凸部）
４２ ポート取付具カバー

Claims (6)

1. 圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器を接続した冷媒回路と、前記冷媒回路、前記水冷媒熱交換器を内設する外装体と、前記水冷媒熱交換器にて加熱された熱媒を循環させ放熱する外部放熱器と、前記外装体と前記外部放熱器とを配管で接続する熱媒往きポート、熱媒戻りポートとを備え、前記外装体側方に凸部を設け、前記凸部に前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートを配設し、前記熱媒往きポートを前記外装体に対して外方に、前記熱媒戻りポートを前記外装体に対して内方に配設したことを特徴とするヒートポンプ温水暖房装置。
2. 前記熱媒往きポートと前記熱媒戻りポートとは略水平に配設され、かつ、前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートの開口部が、前記外装体の後方に向くように配設したことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ温水暖房装置。
3. 前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートをそれぞれ複数個備え、前記熱媒往きポート、前記熱媒戻りポートごとに、前記外装体に対して、上下方向に並べて配設したことを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプ温水暖房装置。
4. 前記熱媒を貯湯するタンクと、前記熱媒を循環させる循環ポンプとを備え、前記循環ポンプと前記タンクとを前記外装体の後方に突出させて配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートポンプ温水暖房装置。
5. 前記凸部に、外方から着脱可能なカバーを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートポンプ温水暖房装置。
6. 前記熱媒往きポートを、熱動弁としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒートポンプ温水暖房装置。