JP6943346B2 - ヒートポンプ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ヒートポンプ装置に関する。
空気の熱を吸収して湯を沸かすことのできる、エネルギー効率に優れたヒートポンプ式給湯機が広く用いられている。ヒートポンプ式給湯機が備えるヒートポンプ給湯室外機は、空気の熱を冷媒に吸収させる空気冷媒熱交換器と、この空気冷媒熱交換器に送風する送風機と、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒の熱によって水を加熱する水冷媒熱交換器とを備える(例えば、特許文献1参照)。
日本特開2011−247523号公報
圧縮機の作動時には、ヒートポンプ給湯室外機の筐体等が圧縮機により励振され、騒音を生ずる場合がある。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、低周波音のような騒音の放射を低コストで低減することのできるヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
本発明のヒートポンプ装置は、ベースと、ベースの上に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機と、ベースの上に配置された容器と、容器内に配置され、冷媒と熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、ベースの上に配置され、弾性を有する弾性部材と、ベースの下に配置され、圧縮機よりも熱交換器に近い位置にある第一足部材と、ベースの下に配置され、熱交換器よりも圧縮機に近い位置にある第二足部材と、を備え、容器は、ベースに接する第一下面と、ベースに接しない第二下面とを有し、弾性部材は、第二下面とベースとに接するものである。
本発明によれば、低周波音のような騒音の放射を低コストで低減することのできるヒートポンプ装置を提供することが可能となる。
実施の形態1によるヒートポンプ給湯室外機を示す分解斜視図である。 図1に示すヒートポンプ給湯室外機におけるベースに対する水冷媒熱交換器の設置状態を説明するための分解斜視図である。 図1に示すヒートポンプ給湯室外機の内部構造を示す正面図及び要部拡大図である。 図1に示すヒートポンプ給湯室外機の一部を模式的に示す正面断面図である。 図1に示すヒートポンプ給湯室外機の一部を示す正面図である。 実施の形態2によるヒートポンプ給湯室外機の一部を示す正面図である。 図6に示すヒートポンプ給湯室外機の一部を模式的に示す正面断面図である。 実施の形態3によるヒートポンプ給湯室外機の一部を模式的に示す正面断面図である。 実施の形態4によるヒートポンプ給湯室外機が備える容器及び弾性部材の下面図である。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1によるヒートポンプ給湯室外機を示す分解斜視図である。図1に示すヒートポンプ給湯室外機1は、本開示によるヒートポンプ装置の例である。図1中の左下がヒートポンプ給湯室外機1の前に相当し、図1中の右上がヒートポンプ給湯室外機1の後ろに相当する。
図1に示すように、本実施の形態のヒートポンプ給湯室外機1は、底部を形成するベース17と、筐体とで構成される外郭を有している。筐体は、前面部18、後面部19、上面部20、右側面部21及び左側面部22を有する。ヒートポンプ給湯室外機1の、空気冷媒熱交換器7が設置された部分以外の領域は、上記のベース17及び筐体で覆われている。ベース17及び筐体は、例えば板金材から成形される。ヒートポンプ給湯室外機1の内部は、仕切板16により、前面から見て右側の機械室14と、左側の送風機室15とに区画されている。後に詳述するが、送風機室15の下方のベース17の上には、水冷媒熱交換器8が設置されている。
図1では図示を省略しているものもあるが、機械室14内には、冷媒を圧縮するための圧縮機2、冷媒を減圧するための膨張弁、これらを接続する吸入管4及び吐出管5等の冷媒配管、その他の冷媒回路部品が組み込まれている。圧縮機2の内部には、冷媒の圧縮動作を行う圧縮部(図示せず)と、圧縮部と接続され圧縮部を駆動するモータ(図示せず)とが組み込まれている。外部から供給される電力によりモータ及び圧縮部が所定の回転速度で回転する。また、圧縮機2の下部に取り付けられた足部材2aには、3個から4個の防振マウント3が取り付けられている。防振マウント3は、概略形状が円筒形のゴムあるいは金属コイルの成形品である。防振マウント3は、ベース17の上面に設置され、圧縮機2を弾性的に支持している。また、冷媒を吸入するための吸入管4と、冷媒を圧縮機2の内部で圧縮した後に吐出するための吐出管5とが、圧縮機2にそれぞれ取り付けられている。圧縮機2は、吐出管5を介して水冷媒熱交換器8の冷媒入口部と接続されている。水冷媒熱交換器8の冷媒出口部は、出口側冷媒配管を介して膨張弁(図示せず)の入口部と接続されている。膨張弁は、冷媒流路の本体外側面にコイル部材が取り付けられ、このコイル部材に外部から通電することにより発生する電磁作用により、内部の流路抵抗調節部を稼動させて冷媒の流路抵抗を調節し、膨張弁の上流側の高圧冷媒と下流側の低圧冷媒とを所定の圧力に調節している。膨張弁の出口部は、別の冷媒配管を介して空気冷媒熱交換器7の冷媒入口部と接続されている。空気冷媒熱交換器7の冷媒出口部は、吸入管4を介して圧縮機2と接続されている。また、冷媒配管の途中にはその他の冷媒回路部品が取り付けられている場合もある。このように構成された冷媒回路の密閉空間内に所定の量の冷媒が封入されている。冷媒としては、例えば二酸化炭素が使用される。
更に、機械室14内には、水冷媒熱交換器8の水入口部に接続された内部水配管27と、水冷媒熱交換器8の湯出口部に接続された内部水配管28とを含む水回路部品が組み込まれている。水入口バルブ29及び湯出口バルブ30は、ベース17の右端部と、筐体の右側面部21の下部とに取り付けられている。内部水配管27は、水入口バルブ29に接続されている。内部水配管28は、湯出口バルブ30に接続されている。筐体の右側面部21において、水入口バルブ29が上部、湯出口バルブ30が下部に、並んで配置されている。また、水入口バルブ29と湯出口バルブ30を保護するため、サービスパネル23が右側面部21に取り付けられている。
送風機室15内には、送風機6と、送風機6の後方に配置された空気冷媒熱交換器7とが組み込まれている。送風機室15内は、風路確保のため大きな空間を有している。送風機6は、2枚から3枚の翼を有するプロペラ翼と、このプロペラ翼を回転駆動させるモータとが組み合わされている。外部から電力がモータに供給されることによりプロペラ翼が所定の回転速度で回転する。空気冷媒熱交換器7は、複数回往復曲げ成形された長い冷媒配管に多数のアルミ薄板のフィンが密着して構成され、略平板状の全体形状を有している。この空気冷媒熱交換器7では、冷媒配管内の冷媒とフィン周辺の空気との間で熱が交換される。送風機6により各フィン間を流れて通過する空気の風量が増やされて調節され、熱交換の量が増やされて調節されている。
電気部品収納箱9には、圧縮機2、膨張弁、送風機6等を駆動制御するインバータ電源等の電気部品が収納されている。インバータ電源は、圧縮機2のモータの回転速度を数十rps(Hz)〜百rps(Hz)程度の所定の回転速度に変化させ、また、膨張弁の開度を所定の量に変化させ、また、送風機6の回転速度を数百rpm〜千rpm程度の所定の回転速度に変化させるよう制御する。電気部品収納箱9の右部には、外部電気配線を接続する端子台9aが設けられている。筐体の右側面部21に取り付けられたサービスパネル23がこの端子台9aを保護している。
図2は、図1に示すヒートポンプ給湯室外機1におけるベース17に対する水冷媒熱交換器8の設置状態を説明するための分解斜視図である。図3は、図1に示すヒートポンプ給湯室外機1の内部構造を示す正面図及び要部拡大図である。
水冷媒熱交換器8は、冷媒の熱を水に伝熱させて水を加熱するための装置である。本実施の形態における水は、液状の熱媒体に相当する。後述するように、水冷媒熱交換器8の本体は、長尺な水配管8a及び冷媒管8bが組み合わされた構成となっている。水配管8a及び冷媒管8bの重量に加えて、水配管8a内を満たす水の重量と、冷媒管8b内を満たす冷媒の重量があるため、水冷媒熱交換器8全体の重量は、他の部品と比べて特に大きくなる。水冷媒熱交換器8の左右方向の長さは、水冷媒熱交換器8の前後方向の長さ及び上下方向の長さのいずれよりも長い。
図2に示すように、水冷媒熱交換器8は、容器12に収納されている。容器12は、例えば、発泡ポリウレタンなどの発泡プラスチックで作られており、断熱性を有する。容器12は、左右方向の長さが、前後方向の長さ及び上下方向の長さのいずれよりも長い、ほぼ直方体状の外形を有する。容器12は、送風機室15内の送風機6の下方に位置するベース17の上面に設置されている。容器12は、ベース17に取り付けられた板金材からなる囲部材10により、前面、後面、左側面、及び右側面を囲まれている。水冷媒熱交換器8は、断熱蓋13により上から覆われる。断熱蓋13は、例えば、発泡ポリウレタンなどの発泡プラスチックで作られており、断熱性を有する。この断熱蓋13を更に上から覆うように、板金材の蓋部材11が設置される。
ベース17の下には、ヒートポンプ給湯室外機1を地面あるいは台座に固定するための第一足部材24及び第二足部材25が設置されている。第一足部材24及び第二足部材25のそれぞれは、例えば数個の点溶接などの方法により、ベース17の下面に取り付けられている。前面から見て左側にある第一足部材24は、圧縮機2よりも水冷媒熱交換器8に近い位置にある。すなわち、第一足部材24の中心と水冷媒熱交換器8の中心との距離は、第一足部材24の中心と圧縮機2の中心との距離よりも短い。前面から見て右側にある第二足部材25は、水冷媒熱交換器8よりも圧縮機2に近い位置にある。すなわち、第二足部材25の中心と圧縮機2の中心との距離は、第二足部材25の中心と水冷媒熱交換器8の中心との距離よりも短い。第一足部材24及び第二足部材25は、相互にほぼ同じ形状を有する。第一足部材24及び第二足部材25は、例えば板金材から成形される。第一足部材24及び第二足部材25の各々は、幅、すなわち左右方向の寸法が比較的小さい。第一足部材24及び第二足部材25の各々は、前後方向を長手方向とする細長い形状を有する。第一足部材24及び第二足部材25の各々の前端部は、筐体の前面部18よりもわずかに前方へ出ている。第一足部材24及び第二足部材25の各々の後端部は、筐体の後面部19よりもわずかに後方へ出ている。このような第一足部材24及び第二足部材25によれば、少ない材料で、且つヒートポンプ給湯室外機1を省スペースで安定して設置することができる。
図3に示すように、第一足部材24は、水冷媒熱交換器8の重心8cの真下の位置よりも、圧縮機2から遠い位置にある。水冷媒熱交換器8は、第一足部材24の上方に位置しているが、第二足部材25の上方には位置していない。第二足部材25の上方には、圧縮機2が位置している。このように、圧縮機2を水冷媒熱交換器8の上に配置するのではなく、圧縮機2と水冷媒熱交換器8とを横に並べてベース17上に配置しているので、ヒートポンプ給湯室外機1の上下方向の寸法を小型化することができるとともに、材料コストを低減することができる。
このようなヒートポンプ給湯室外機1は、数百リットル程度の容量を有する貯湯タンクとこの貯湯タンク内の水を送る水ポンプとが組み込まれた貯湯装置(図示せず)に対し、第一外部水配管(図示せず)、第二外部水配管(図示せず)、及び電気配線(図示せず)を介して接続して使用される。水ポンプの入口部は貯湯タンク下部に接続されている。第一外部水配管は、水ポンプの出口部と、水入口バルブ29との間を接続する。第二外部水配管は、貯湯タンク上部と、湯出口バルブ30との間を接続する。このようにして、ヒートポンプ給湯室外機1と貯湯装置とによって給湯回路が形成される。
次に、貯湯装置内の貯湯タンク内の湯量及び蓄熱量を増やすための蓄熱運転におけるヒートポンプ給湯室外機1の動作について説明する。電気部品収納箱9に収納されたインバータ電源から圧縮機2内のモータに電力供給されるとモータが駆動し、モータと接続された圧縮機2内の圧縮部が駆動する。インバータ電源は、モータの回転速度を数十rps(Hz)〜百rps(Hz)程度の所定の回転速度に変化させる。これにより、冷媒が循環して行われるヒートポンプサイクルの循環速度、すなわち冷媒の流量を変化させることにより、所定の加熱能力に調節制御している。また、電気部品収納箱9に収納されたインバータ電源から送風機6のモータに電力供給されるとモータが駆動し、モータと接続された送風機6のプロペラ翼が回転駆動する。インバータ電源は、モータの回転速度を数百rpm〜千rpm程度に変化させ、空気冷媒熱交換器7を通過する空気の流量を変化させることにより、空気冷媒熱交換器7での冷媒と空気との間の熱交換量を所定の量に調節制御している。送風機6の送風により、空気が空気冷媒熱交換器7を通過する。また、電気部品収納箱9に収納されたインバータ電源から膨張弁の本体外側面に取り付けられたコイル部材に通電されると、膨張弁はコイルに発生する電磁作用により内部の流路抵抗調節部を稼動させて冷媒の流路抵抗度を調節し、膨張弁の上流側の高圧冷媒と下流側の低圧冷媒とを所定の圧力に調節制御している。圧縮機2の回転速度、送風機6の回転速度、膨張弁の流路抵抗度は、ヒートポンプ給湯室外機1の設置環境及び使用環境に応じて制御される。圧縮機2内の圧縮部が駆動すると圧縮部内で冷媒の圧縮動作が行われ、低圧冷媒は吸入管4から圧縮機2に吸入される。低圧冷媒は圧縮機2内の圧縮部で圧縮されて高温高圧冷媒となり、圧縮機2から吐出管5に吐出される。この高温高圧冷媒は、吐出管5から水冷媒熱交換器8の冷媒入口部に流入し、水冷媒熱交換器8で低温水と熱交換し、低温水を加熱して高温湯を生成させる。高温高圧冷媒は、水冷媒熱交換器8にてエンタルピ及び温度を低下させる。この高圧冷媒は、水冷媒熱交換器8の冷媒出口部から出口側冷媒配管を通って膨張弁の入口部に流入する。高圧冷媒は膨張弁にて所定の圧力に減圧され温度降下し低温低圧冷媒となる。この低温低圧冷媒は、膨張弁の出口部から空気冷媒熱交換器7の入口部に流入する。低温低圧冷媒は空気冷媒熱交換器7にて空気と熱交換し、エンタルピを増加させる。その後、低圧冷媒は、空気冷媒熱交換器7の出口部から吸入管4に流入し、圧縮機2に吸入される。このように冷媒が循環してヒートポンプサイクルが行われる。同時に、貯湯装置内の水ポンプにより貯湯装置内の貯湯タンク内の下部の低温水が第一外部水配管を通り、ヒートポンプ給湯室外機1の水入口バルブ29を介して内部水配管27に流入し、水冷媒熱交換器8の水入口部に流入し、水冷媒熱交換器8で冷媒と熱交換し加熱されて高温湯が生成される。生成された高温湯は水冷媒熱交換器8の湯出口部から内部水配管28に流入し、湯出口バルブ30を介して第二外部水配管を通り、貯湯装置内の貯湯タンクの上部に流入する。このような蓄熱運転により、貯湯タンク内の高温湯の量が増やされる。
図3に示すように、水冷媒熱交換器8の本体は、水が通る水配管8aの外周に、冷媒が通る複数(図示の構成では3本)の冷媒管8bを螺旋状に巻き付けた構造の長尺物で構成されている。便宜上、図3では、冷媒管8bを一部分のみ図示しているが、水冷媒熱交換器8の本体は、ほぼ全長に渡って、水配管8aの外周に冷媒管8bが巻き付けられた構成となっている。冷媒管8bは、水配管8aの外周に密着して巻かれており、例えばハンダ付け、あるいはロウ付け等により固着されている。ただし、両者が圧接等によってのみ接合されていてもよい。水冷媒熱交換器8の本体は、このような長尺物を、容器12に収納可能となるように、複数箇所で曲げ成形することにより巻回した形状とされたものである。
図4は、図1に示すヒートポンプ給湯室外機1の一部を模式的に示す正面断面図である。図5は、図1に示すヒートポンプ給湯室外機1の一部を示す正面図である。図4に示すように、容器12は、ベース17に接する第一下面12aと、ベース17に接しない第二下面12bとを有する。弾性を有する弾性部材26がベース17の上に配置されている。弾性部材26は、防振部材または制振部材に相当する。弾性部材26の下面は、ベース17の上面に接している。弾性部材26の上面は、容器12の第二下面12bに接している。第二下面12bは、ベース17の上面と向かい合う。第二下面12bと、ベース17の上面との間の隙間に弾性部材26が配置されている。
図5に示すように、弾性部材26は、第一足部材24と第二足部材25との間の位置の上方にある。図4に示すように、容器12は、底壁12cと、側壁12dとを有する。側壁12dは、底壁12cの周縁部から上方へ向かって延びている。底壁12c及び側壁12dにより囲まれる空間に水冷媒熱交換器8が配置されている。第一下面12a及び第二下面12bは、底壁12cの下面に相当する。容器12は、右端部12e及び左端部12fを有する。右端部12eは、容器12のうちで圧縮機2に最も近い位置にある第一端部に相当する。左端部12fは、容器12のうちで圧縮機2から最も遠い位置にある第二端部に相当する。
水冷媒熱交換器8の重量の一部は、容器12の第一下面12aからベース17の上面へ直接的に伝わる。水冷媒熱交換器8の重量の他の一部は、容器12の第二下面12bから、弾性部材26を介して、ベース17の上面へ間接的に伝わる。弾性部材26の上下方向の寸法は、弾性部材26の厚さに相当する。弾性部材26は、上下方向に伸縮可能である。すなわち、弾性部材26が伸縮すると、弾性部材26の厚さが変化する。本実施の形態における弾性部材26は、全域にわたって厚さがほぼ一定である平坦な形状を有している。弾性部材26の前後方向の寸法は、容器12の前後方向の寸法と同程度でもよい。
弾性部材26は、例えば、ゴム材、ゴム中空材、ブチルゴム材、金属バネ材のうちの少なくとも1種を用いて作られたものであることが好ましい。弾性部材26は、弾性特性及び減衰特性を有する部材である。弾性部材26は、複数の部品を組み合わせて作られたものでもよい。弾性部材26は、容器12よりも低い弾性率を有するものであることが望ましい。例えば、弾性部材26は、上下方向の歪みに関する縦弾性係数が容器12よりも低いものであることが望ましい。弾性部材26の弾性率を容器12よりも低くすることで、水冷媒熱交換器8の振動を低減する上でさらに有利になる。また、弾性部材26は、容器12よりも高い減衰特性を有することが望ましい。
第二下面12bは、第一下面12aよりも高い位置にある。第一下面12aが形成された領域は、第二下面12bが形成された領域に対して下方向へ突出した凸部12gに相当する。第一下面12aは、第一足部材24の上方にある。正面から見て、第一下面12a及び凸部12gは、第一足部材24の上方と、容器12の左端部12fの近傍とを含む範囲に形成されている。本実施の形態であれば、第二下面12bが第一下面12aよりも高い位置にあることで、弾性部材26を配置するスペースを容易に確保することができる。
変形例として、容器12に凸部12gを設けることに代えて、ベース17の上面に形成した凸部が容器12の第一下面12aに接するように構成してもよい。その場合には、第一下面12aと第二下面12bとが同じ高さの位置にあってもよい。
次に、弾性部材26がないと仮定した場合における、圧縮機2の動作とヒートポンプ給湯室外機1の振動、騒音、低周波音の発生との関係について説明する。圧縮機2内の圧縮部が駆動し、圧縮部内で冷媒の圧縮動作が行われる時、冷媒の圧力変動及び内部の可動部品の動作により、圧縮機2には上下方向、横方向等いくつかの方向のそれぞれ並進振動及び回転振動が発生する。それらの振動の周波数成分は、圧縮機2の回転速度の整数倍であり、低い倍数の周波数成分の方が大きく発生する傾向がある。圧縮機2の振動は、防振マウント3からベース17に伝達し、更に筐体の前面部18、後面部19、上面部20、右側面部21及び左側面部22(以下、総称して単に「筐体」と言う)に伝達する。また、圧縮機2の振動は、吸入管4から空気冷媒熱交換器7に伝達し、ベース17及び筐体に伝達する。更に、圧縮機2の振動は、吐出管5から水冷媒熱交換器8に伝達し、ベース17に伝達し、筐体に伝達する。このようにして、圧縮機2の振動がベース17及び筐体に伝達することにより、ヒートポンプ給湯室外機1の振動、騒音、低周波音の原因となる。また、これら伝達する振動の周波数と、ヒートポンプ給湯室外機1の構造部品単独の固有振動数、あるいは複数の構造部品が組み合わされた構造体の固有振動数が近い場合には、共振現象が発生し、大きな振動、騒音、低周波音を引き起こすこともある。
水冷媒熱交換器8の重量は大きい為、水冷媒熱交換器8、ベース17、第一足部材24、第二足部材25を組み合わせた構造体の並進、傾き、捩れ、等の固有振動数は100Hz以下の場合が多い。この固有振動数は、圧縮機2の回転速度の1倍あるいは2倍付近なので、ヒートポンプ給湯室外機1の運転中に圧縮機2の振動が吐出管5から水冷媒熱交換器8に伝達すると、水冷媒熱交換器8とベース17にはこれら周波数付近の低周波振動が共振して大きく発生し易く、ベース17から放射される低周波音が増加し、ベース17から筐体に伝達する低周波振動が増加し、筐体から放射される低周波音が増加する場合が多い。
特に、水冷媒熱交換器8の下方に相当する箇所に第一足部材24が取り付けられ、圧縮機2の下方に相当する箇所に第二足部材25が取り付けられており、第一足部材24は水冷媒熱交換器8の重心8cの真下よりも圧縮機2から遠い位置にあるので、第一足部材24の取り付け部を支点として、水冷媒熱交換器8全体とベース17とが一体となって、容器12の右端部12e付近でベース17が折れ曲がりながら上下に揺動するような振動形態の低周波振動が発生し易い。図5は、このような水冷媒熱交換器8及びベース17の振動形態を模式的に示している。同図が示すとおり、この振動形態において、第一足部材24付近よりも、第一足部材24と第二足部材25との間の位置の方が、水冷媒熱交換器8及びベース17の振幅が大きい。このように、水冷媒熱交換器8の、圧縮機2に近い側の端部の近くで振幅が最大となる振動形態の低周波振動が発生し易い。その結果、ベース17から放射される低周波音が増加し、筐体各部に伝達する低周波振動が増加し、筐体各部から放射される低周波音が増加する特性が顕著である。
これとは対照的に、本実施の形態であれば、弾性部材26を備えたことで、以下の効果が得られる。水冷媒熱交換器8の振動は、弾性部材26により低減されながらベース17に伝達する。水冷媒熱交換器8及びベース17が振動する際に、弾性部材26が伸縮し、ベース17の上面と容器12の第二下面12bとの間隔が変化する。このとき、伸縮する弾性部材26は、振動を吸収及び減衰させるように作用する。その結果、ベース17から放射される低周波音が確実に低減され、ベース17から筐体各部へ伝達する低周波振動が確実に低減され、筐体各部から放射される低周波音が確実に低減される。本実施の形態において、第一足部材24の上方の位置には弾性部材26が配置されていない。第一足部材24の上方の位置では、水冷媒熱交換器8の振幅は大きくなりにくいので、水冷媒熱交換器8の振動が弾性部材26を介さずにベース17に伝達しても、ベース17の振動は大きくならない。
本実施の形態によれば、弾性部材26を配置する領域の面積を、容器12の下面全体の面積よりも小さくすることができる。このため、弾性部材26による製造コストの上昇を抑制できる。また、本実施の形態であれば、ベース17及び筐体各部の板厚を上げて剛性を上げる必要が無いので、ヒートポンプ給湯室外機1の著しいコストの増加が防止される。
また、図4に示すように、本実施の形態では、第一下面12aと第二下面12bとの境界12hから容器12の右端部12eまでの範囲の一部のみに弾性部材26が配置されている。すなわち、弾性部材26の左端部は、境界12hよりも右側の位置にあり、弾性部材26の右端部は、容器12の右端部12eよりも左側の位置にある。これにより、本実施の形態では、弾性部材26の大きさをさらに小さくしながら、ヒートポンプ給湯室外機1の低周波音を確実に低減することが可能となる。
以上のように、本実施の形態によれば、ヒートポンプ給湯室外機1の低周波音の低減に効果があり、コストの増加を抑制しながら低周波音において静粛面で優れたヒートポンプ給湯室外機1を得ることができる。給湯を行うヒートポンプ給湯室外機1は、深夜電力を利用する場合が多く、深夜の騒音及び振動、特に低周波音には使用者の関心が高い。このため、本実施の形態による低周波音の低減効果は著しく貢献する。特に、二酸化炭素を冷媒として使用したヒートポンプ給湯室外機1は、R410A冷媒を使用した空調機と比較して、圧縮機2に発生する振動が大きい。そのような、ヒートポンプ給湯室外機1が深夜電力を利用して運転される場合の深夜の低周波音の低減において、本実施の形態はさらに貢献する。
本開示において、水冷媒熱交換器の構造は、前述した構造に限定されるものではない。例えば、本開示における水冷媒熱交換器は、水配管と冷媒管とが直線状に密着接合された構造のものでもよい。また、水冷媒熱交換器は、水配管等の外部配管の中に冷媒管等の内部冷媒管が設けられる等の多重管構造のものでもよい。
また、本実施の形態では、水冷媒熱交換器8にて冷媒と水との間で熱を交換して高温湯を生成するヒートポンプ給湯室外機1を例に説明したが、本開示によるヒートポンプ装置は、水以外の液状熱媒体(例えば、ブライン、不凍液等)と冷媒との間で熱を交換する熱交換器を備えたもの(例えば、床暖房用のヒートポンプ室外機)などにも同様に適用可能である。
実施の形態2.
次に、図6及び図7を参照して、実施の形態2について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図6は、実施の形態2によるヒートポンプ給湯室外機1Aの一部を示す正面図である。図7は、図6に示すヒートポンプ給湯室外機1Aの一部を模式的に示す正面断面図である。
図7に示すように、本実施の形態では、弾性部材26が、容器12の右端部12eまで延びている点で実施の形態1と異なる。すなわち、本実施の形態における弾性部材26の配置領域は、実施の形態1よりも右方向へ拡大されている。本実施の形態であれば、図6に示すような水冷媒熱交換器8及びベース17の振動を弾性部材26によって実施の形態1よりもさらに低減することができる。その結果、ヒートポンプ給湯室外機1の低周波音をより確実に低減することが可能となる。
実施の形態3.
次に、図8を参照して、実施の形態3について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図8は、実施の形態3によるヒートポンプ給湯室外機1Bの一部を模式的に示す正面断面図である。
図8に示すように、本実施の形態では、弾性部材26のうちの圧縮機2に近い部分の厚さが、弾性部材26のうちの圧縮機2から遠い部分の厚さよりも厚くなっている。これにより、以下の効果が得られる。水冷媒熱交換器8及びベース17の振動の振幅がより大きくなる位置において、弾性部材26の厚さがより厚くなる。このため、水冷媒熱交換器8及びベース17の振動を弾性部材26によって実施の形態1よりもさらに低減することができる。その結果、ヒートポンプ給湯室外機1の低周波音をより確実に低減することが可能となる。
本実施の形態では、弾性部材26の厚さは、左から右に向かって連続的に漸増している。弾性部材26の上面は、左から右に向かって高くなる傾斜面になっている。容器12の第二下面12bのうち、弾性部材26の上面に接する範囲は、左から右に向かって高くなる傾斜面になっている。
図示の構成に代えて、弾性部材26の厚さが、左から右に向かって段階的に増加するようにしてもよい。その場合においても、本実施の形態に類似した効果が得られる。弾性部材26がベース17の上面と容器12の第二下面12bとの間に配置される前の状態、すなわち弾性部材26に外力が作用していない状態においても、弾性部材26は、左から右に向かって連続的または段階的に増加する厚さを有する。
実施の形態4.
次に、図9を参照して、実施の形態4について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図9は、実施の形態4によるヒートポンプ給湯室外機が備える容器12及び弾性部材26の下面図である。
図9に示すように、本実施の形態における弾性部材26は、第二下面12bの縁部に沿って延びるように配置された外側部分26a,26bと、第二下面12bの縁部よりも内側の領域に配置された内側部分26cとを有する。外側部分26aは、第二下面12bの前縁部に沿って延びる細長い形状を有する。外側部分26bは、第二下面12bの後縁部に沿って延びる細長い形状を有する。内側部分26cは、外側部分26aと外側部分26bとの間にある。外側部分26aと内側部分26cとの間の領域には、弾性部材26が配置されていない。外側部分26bと内側部分26cとの間の領域には、弾性部材26が配置されていない。
本実施の形態であれば、弾性部材26が配置される領域が実施の形態1よりも小さくなるので、弾性部材26の材料コストを低減する上でより有利になる。
第二下面12bの縁部に沿って延びるように弾性部材26を配置し、第二下面12bの縁部よりも内側の領域には弾性部材26が配置されないようにしてもよい。例えば、本実施の形態において、内側部分26cを省略し、外側部分26a,26bのみを配置してもよい。そのようにすることで、弾性部材26が配置される領域がさらに小さくなるので、弾性部材26の材料コストを低減する上でさらに有利になる。
なお、上述した複数の実施の形態のうち、組み合わせることが可能な二つ以上を組み合わせて実施してもよい。
1,1A,1B ヒートポンプ給湯室外機、 2 圧縮機、 3 防振マウント、 4 吸入管、 5 吐出管、 6 送風機、 7 空気冷媒熱交換器、 8 水冷媒熱交換器、 8a 水配管、 8b 冷媒管、 8c 重心、 9 電気部品収納箱、 9a 端子台、 10 囲部材、 11 蓋部材、 12 容器、 12a 第一下面、 12b 第二下面、 12c 底壁、 12d 側壁、 12e 右端部、 12f 左端部、 12g 凸部、 12h 境界、 13 断熱蓋、 14 機械室、 15 送風機室、 16 仕切板、 17 ベース、 18 前面部、 19 後面部、 20 上面部、 21 右側面部、 22 左側面部、 23 サービスパネル、 24 第一足部材、 25 第二足部材、 26 弾性部材、 26a,26b 外側部分、 26c 内側部分、 27 内部水配管、 28 内部水配管、 29 水入口バルブ、 30 湯出口バルブ

Claims (8)

  1. ベースと、
    前記ベースの上に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機と、
    前記ベースの上に配置された容器と、
    前記容器内に配置され、前記冷媒と熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、
    前記ベースの上に配置され、弾性を有する弾性部材と、
    前記ベースの下に配置され、前記圧縮機よりも前記熱交換器に近い位置にある第一足部材と、
    前記ベースの下に配置され、前記熱交換器よりも前記圧縮機に近い位置にある第二足部材と、
    を備え、
    前記容器は、前記ベースに接する第一下面と、前記ベースに接しない第二下面とを有し、
    前記弾性部材は、前記第二下面と前記ベースとに接するヒートポンプ装置。
  2. 前記第二下面は、前記第一下面よりも高い位置にある請求項1に記載のヒートポンプ装置。
  3. 前記弾性部材は、前記第一足部材と第二足部材との間の位置の上方にあり、
    前記第一下面は、前記第一足部材の上方にある請求項1または請求項2に記載のヒートポンプ装置。
  4. 前記容器は、前記圧縮機に最も近い第一端部を有し、
    前記弾性部材は、前記第一端部まで延びている請求項3に記載のヒートポンプ装置。
  5. 前記弾性部材は、前記第二下面の縁部に沿って延びるように配置されており、
    前記第二下面の前記縁部よりも内側の領域には前記弾性部材が配置されていない請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
  6. 前記弾性部材は、前記第二下面の縁部に沿って延びるように配置された外側部分と、前記第二下面の前記縁部よりも内側の領域に配置された内側部分とを有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
  7. 前記弾性部材のうちの前記圧縮機に近い部分の厚さが、前記弾性部材のうちの前記圧縮機から遠い部分の厚さよりも厚い請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
  8. 前記弾性部材は、前記容器よりも低い弾性率を有する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
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