JP7031059B2 - ヒートポンプサイクル装置およびヒートポンプ給湯器 - Google Patents

Description

この発明は、ヒートポンプサイクル装置およびヒートポンプ給湯器に関するものである。

従来のヒートポンプサイクル装置において、装置本体に、機器を搭載した室外機側ボックスなどの箱体を収容することがある。このとき、装置本体内に、ガイドレールのようなガイド部品を設け、箱体を、左右方向の動きを制限しつつ、ガイド部品に沿わせて前後方向にスライドさせて出し入れを行う。また、任意の位置に設けた係合片のような前後方向の動きを制限する位置決め部品に箱体をかみ合わせて、装置本体内における箱体の位置決めを行う（たとえば、特許文献１参照）。

また、比較的軽量で底面が板状の箱体では、箱体取り付け先の左右の壁に設けたビード状の突状ガイド部と箱体取り付け先の底面に設けた押し圧部材とで、箱体をはさみ込むようにして、ガイドおよび位置決めを行い、固定するものがある（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００２－２６７２１１号公報 特開２００６－０７２０６２号公報

従来のように、室内側機器と室外側機器とが一体に組み込まれたヒートポンプ装置であるヒートポンプ給湯器などでは、運搬性やサービス性を考慮し、室外機側の取り付けおよび取り外しを容易に行える構造が理想とされている。ここで、室外機側ボックスを取り付ける際、室外機側ボックスおよびヒートポンプ給湯器本体の少なくとも一方に、ガイドまたは位置決めに用いる別部品が設けられていた。

また、重量のある圧縮機が搭載されている室外機側ボックスは、通常、装置本体の下部に設けられる。このため、作業者が、ガイド部品および位置決め部品を目視することが難しく、熟練の作業者でも、室外機側ボックスを適切な位置に取り付けることが難しい。

この発明は、上記のような課題を解決するため、別部品を設けることなく、箱体の案内などを行うことができる構造を有するヒートポンプサイクル装置およびヒートポンプ給湯器を得ることを目的とする。

この発明に係るヒートポンプサイクル装置は、ヒートポンプサイクルに係る複数の機器を収容する筐体となる装置本体と、機器の少なくとも一部が搭載され、装置本体内に収容される箱体とを備え、装置本体は、箱体が載置され、箱体が出し入れされる方向に伸び、出し入れされる方向に箱体を案内する壁となる立ち上がり部を有する凹部を備えるベース部材が、底面側に設けられたものである。

この発明に係るヒートポンプ給湯器は、給湯用の水を加熱する、上述のヒートポンプサイクル装置と、ヒートポンプサイクル装置が加熱した水を貯める給湯タンクと、ヒートポンプサイクル装置が加熱した水を給湯タンクに送る給湯ポンプとを備えるものである。

この発明によれば、装置本体に箱体を出し入れするにあたり、ベース部材が、箱体を案内する壁となる立ち上がり部を有する凹部を備えるようにした。このため、ヒートポンプサイクル装置では、箱体を立ち上がり部に沿わせて、装置本体から出し入れすることができる。したがって、新たな部品を設けることなく、動きを規制した出し入れを行うことができる。また、新たな部品を設ける必要がないため、部品点数およびコスト削減をはかることができる。

実施の形態１におけるヒートポンプサイクル装置の内部構成を示す斜視図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器の室外側ボックスを収容する室外側機器部屋を示す斜視図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器の室外側ボックスを示す斜視図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器に外郭パネルを取付けた状態を示す斜視図（その１）である。 実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器に外郭パネルを取付けた状態を示す斜視図（その２）である。 実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器に係る室外側ボックスの出し入れについて説明する図である。 実施の形態１に係るヒートポンプ給湯器のベース部材が備える凹部について説明する図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器のベース部材について説明する図である。 実施の形態２に係るヒートポンプ給湯器の機器構成の一例を示す図である。

以下、実施の形態に係る室内機などについて、添付図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、以下の説明において、図における上方を「上側」とし、下方を「下側」として説明する。さらに、理解を容易にするために、方向を表す用語（たとえば「右」、「左」、「前」および「後」など）などを適宜用いるが、説明のためのものであって、これらの用語により内容が限定するものではない。そして、図面では、各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるヒートポンプサイクル装置の内部構成を示す斜視図である。図１では、ヒートポンプサイクル装置の一例として、ヒートポンプ給湯器１００について説明する。ここで、図１において、手前側の面を前面（正面）とする。また、正面に対向する奥側の面を背面とする。また、正面側から見て上方向および下方向にある面を、上面および下面とする。そして、正面側から見て左方向および右方向にある面を、左側面および右側面とする。

図１に示す、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００において、給湯器本体１は、ヒートポンプサイクル装置を収容する装置本体となる。給湯器本体１は、枠が形成された筐体である給湯器本体１内に、ヒートポンプサイクル装置など、給湯に係る複数の機器を有する。ここで、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００は、室外機と室内機とに分かれてヒートポンプサイクルによる給湯を行うセパレート型の給湯器における、室外機が有する室外側機器と室内機が有する室内側機器とを一体として給湯器本体１に搭載した機種である。

給湯器本体１内は、室内側機器部屋２と室外側機器部屋３とに分かれている。実施の形態１の給湯器本体１は、室内側機器部屋２が室外側機器部屋３よりも上側に位置する。室内側機器部屋２は、室内側機器を収容する空間である。室外側機器部屋３は、室外機機器を搭載した室外側ボックス３ａを収容する空間である。室外側機器部屋３の正面側は、室外側ボックス３ａが出し入れされる開口部となる。

室外側ボックス３ａは、給湯に係る機器の一部である室外側機器を搭載する箱体である。室外側ボックス３ａは、室外側機器部屋３に収容される。そして、室外側ボックス３ａは、給湯器本体１から引き出して取り外すことができる構造をしている。このため、たとえば、室外側ボックス３ａは、出し入れ時に、作業者との対向面となる正面において、作業者の引き出しを補助する引き出し具が設けられる。実施の形態１では、持ち手となるバンド４が引き出し具となる。

図２は、実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器の室外側ボックスを収容する室外側機器部屋を示す斜視図である。図２に示すように、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００は、給湯器本体１の基台および底面部材となるベース部材５を、室外側ボックス３ａを収容する室外側機器部屋３に備える。そして、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００では、室外側ボックス３ａは、ベース部材５上に、直接載置される形で取付けられる。

また、給湯器本体１の底面に位置するベース部材５の四隅には、ヒートポンプ給湯器１００の給湯器本体１の枠において支柱となるフレーム７ａおよびフレーム７ｂの一端が取り付けられる。フレーム７ａは、給湯器本体１において、室外側ボックス３ａが出し入れされる方向に対して、手前となる正面側に取り付けられる。また、フレーム７ｂは、奥となる背面側に取り付けられる。そして、正面側に位置するフレーム７ａは、ネジ穴６ａを有する。ネジ穴６ａは、後述するように、室外側ボックス３ａを収容する室外側機器部屋３に室外側ボックス３ａをネジ止めにて固定するためのネジ６を通す穴である。

図３は、実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器の室外側ボックスを示す斜視図である。箱体である室外側ボックス３ａは、図３に示すように、ほぼ直方体の形状である。前述したように、室外側ボックス３ａは、室外側機器部屋３の正面側から出し入れされる。このとき、室外側ボックス３ａの正面には、横方向に突き出たボックス側フランジ８が設けられている。ボックス側フランジ８は、ネジ穴６ｂを有する。ネジ穴６ｂは、室外側ボックス３ａを、ヒートポンプ給湯器１００のフレーム７ａにネジ止めするネジ６を通す穴である。また、室外側ボックス３ａの上面は、室外側機器と室内側機器とを接続する配管類９および配線（図示せず）を通す穴が設置される。穴の縁には、ゴム製のブッシュ１０が取り付けられている。

図４および図５は、実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器に外郭パネルを取付けた状態を示す斜視図である。図４は、正面側から見た図である。また、図５は、背面側から見た図である。外郭パネル１１は、ヒートポンプ給湯器１００の側面となるパネルである。図１のヒートポンプ給湯器１００は、説明のために、ヒートポンプ給湯器１００の給湯器本体１の枠体から外郭パネル１１を取り外した状態とした。しかし、通常、ヒートポンプ給湯器１００は、図４および図５に示すように、外郭パネル１１で覆われており、据付は、外郭パネル１１で覆われた状態で行われる。このため、図５に示すように、ヒートポンプ給湯器１００の背面側の外郭パネル１１には、持ち手となるハンドル１３が設けられている。また、図４に示すように、ベース部材５において、ヒートポンプ給湯器１００の正面側に、バンド１２が取り付けられている。これにより、ヒートポンプ給湯器１００の据付を行う際、作業者は、ハンドル１３およびバンド１２を持ち手として、ヒートポンプ給湯器１００を運搬することができる。

図６は、実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器に係る室外側ボックスの出し入れについて説明する図である。次に、実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器１００において、作業者が、室外側ボックス３ａを給湯器本体１から出し入れする動作について説明する。たとえば、作業者が、前述のように構成されたヒートポンプ給湯器１００に対して、室外側機器のメンテナンスサービスを行う場合がある。このとき、作業者は、室外側ボックス３ａを、ヒートポンプ給湯器１００の給湯器本体１から外し、取り出して作業を行う。作業者は、図６に示すネジ６を外し、バンド４を引っ張りながら、室外側ボックス３ａを手前に引き出す。

一方、室外側機器部屋３に挿入された室外側ボックス３ａは、ネジ６によるネジ止めにより、最終的に固定される。ネジ６は、室外側ボックス３ａのボックス側フランジ８のネジ穴６ｂおよび給湯器本体１を構成するフレーム７ａのネジ穴６ａに通される。

図７は、実施の形態１に係るヒートポンプ給湯器のベース部材が備える凹部について説明する図である。図７に示すように、実施の形態１におけるベース部材５は、段差が設けられた凹部１７を有する。凹部１７に設けられた段差は、室外側ボックス３ａを出し入れする方向となる正面側と背面側とを結ぶ方向に向かって伸びて形成されている。ここで、凹部１７は、絞り加工により形成される。段差によって、凹部１７においてのへりとなる部分に、上下方向に向かう壁となる立ち上がり部１８は、室外側ボックス３ａを沿わせて、出し入れ方向に案内する。ベース部材５が、段差が設けられた凹部１７を有することで、最外郭の部分には、支柱となるフレーム７ａおよびフレーム７ｂを頑強に、ベース部材５に取り付けることができる。また、立ち上がり部１８などの段差がリブとなってベース部材５を補強することができる。ここで、実施の形態１におけるベース部材５は、凹部１７内に凸部も有している。

図７に示すように、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００において、凹部１７のうち、室外側機器部屋３の開口部における部分を凹部１７ａとする。また、凹部１７のうち、開口部ではない、室外側機器部屋３における正面側と背面側との中間部分における部分を凹部１７ｂとする。そして、図７および後述する図８に示すように、ヒートポンプ給湯器１００において、凹部１７ａにおける左右の立ち上がり部１８間の幅を開口部幅１４とし、凹部１７ｂにおける左右の立ち上がり部１８間の幅を中間部幅１５とする。このとき、開口部幅１４＞中間部幅１５であるものとする。中間部幅１５は、室外側ボックス３ａの幅に合わせ、室外側ボックス３ａがちょうど収まる幅にすることで、室外側ボックス３ａの左右方向への動きを規制することができる。そして、開口部幅１４は、中間部幅１５よりも広い幅にすることで、給湯器本体１の室外側機器部屋３に室外側ボックス３ａを挿入しやすくなる。ここで、特に限定するものではないが、実施の形態１の凹部１７では、開口部幅１４と中間部幅１５との差を、約８ｍｍとする。また、室外側ボックス３ａを滑らかに挿入できるように、凹部１７ａと凹部１７ｂとの間の立ち上がり部１８は、緩やかな曲線または直線の壁になっている。

図８は、実施の形態１におけるヒートポンプ給湯器のベース部材について説明する図である。図８は、ベース部材５を上面側および正面側から見た図である。図８に示すように、ベース部材５の最外郭において、室外側ボックス３ａを出し入れする正面側とは反対側となる背面側の端部には、ベース側フランジ１６が設けられる。ベース側フランジ１６は、絞り加工により形成される。ベース側フランジ１６は、ベース部材５の補強、フレーム７ｂの安定化をはかるとともに、実施の形態１においては、突き当てとなり、室外側機器部屋３に挿入された室外側ボックス３ａの位置決めを行う。たとえば、作業者は、ベース側フランジ１６に突き当たる位置までスライドさせて挿入する。

以上のように、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００によれば、給湯器本体１の室外側機器部屋３に、箱体である室外側ボックス３ａを出し入れするに当たり、室外側ボックス３ａを載置するベース部材５が凹部１７を備えるようにした。そして、凹部１７が出し入れ方向に伸びる立ち上がり部１８を有し、室外側ボックス３ａを、立ち上がり部１８に沿わせて、給湯器本体１から出し入れすることで、新たな部品を設けることなく、左右方向への動きを規制した出し入れを行うことができる。また、新たな部品を設ける必要がないため、部品点数およびコスト削減をはかることができる。従来の給湯器において、室外側機器部屋３に室外側ボックス３ａを収容するにあたり、底面となるベース部材５に室外側ボックス３ａを載置して出し入れを行うということはなかった。このため、ベース部材５には、絞り加工などを行う必要がなかったが、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００では、ベース部材５に絞り加工などによる凹部１７を形成し、室外側ボックス３ａの載置など有効利用をはかることができる。

また、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００のベース部材５は、突き当てとなるベース側フランジ１６を有する。このため、新たな部品を設けることなく、作業者が給湯器本体１に挿入した室外側ボックス３ａの室外側機器部屋３における位置決めを行うことができる。以上より、作業者が室外側ボックス３ａが設置される空間となる室外側機器部屋３内を目視できなくても、正確および容易に、給湯器本体１内に室外側ボックス３ａを取り付けることができる。また、新たな部品を設ける必要がないため、部品点数およびコスト削減をはかることができる。

また、実施の形態１のヒートポンプ給湯器１００は、ベース部材５の凹部１７において、開口部幅１４＞中間部幅１５としたので、給湯器本体１に室外側ボックス３ａを挿入しやすい。また、給湯器本体１に収容した室外側ボックス３ａの動きを規制することができる。

実施の形態２．
図９は、実施の形態２に係るヒートポンプ給湯器の機器構成の一例を示す図である。実施の形態２では、実施の形態１で説明したヒートポンプ給湯器１００のヒートポンプサイクルに係る機器の構成について説明する。実施の形態２のヒートポンプ給湯器１００は、圧縮機１１０、負荷側熱交換器１２０、絞り装置１３０および熱源側熱交換器１４０を、冷媒配管を介して環状に接続し、二酸化炭素などの冷媒が循環するヒートポンプ回路を構成する。また、負荷側熱交換器１２０、給湯タンク１５０および給湯ポンプ１６０を接続して水が通過する水回路を構成する。

圧縮機１１０は、低温および低圧のガス冷媒を吸引して圧縮し、高温および高圧のガス冷媒の状態にして吐出する。負荷側熱交換器１２０は、放熱器として機能する熱交換器である。負荷側熱交換器１２０は、冷媒と熱交換対象となる水回路を通過する水とを熱交換させ、冷媒に放熱させて、水を加熱する。絞り装置１３０は、高圧の冷媒を減圧させ、冷媒の圧力および流量を調整する。熱源側熱交換器１４０は、熱源側熱交換器１４０を通過する冷媒と空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発させる。ここでは、熱源側熱交換器１４０は、屋外の空気と冷媒とを熱交換させるものとする。

実施の形態２のヒートポンプ給湯器１００における水回路は、負荷側熱交換器１２０、給湯タンク１５０および給湯ポンプ１６０を配管で環状に接続している。水回路には、給湯用の水が循環する。給湯タンク１５０は給湯用の水を貯める。また、給湯ポンプ１６０は、給湯用の水を加圧して水回路を循環させる。

実施の形態２のヒートポンプ給湯器１００では、ヒートポンプに係る機器のうち、少なくとも圧縮機１１０および熱源側熱交換器１４０が、室外側ボックス３ａに搭載されて、給湯器本体１の室外側機器部屋３に収容される。他の機器は、室内側機器部屋２に収容される。

以上のようにして、実施の形態２のヒートポンプ給湯器１００においては、セパレート型の機器では、通常、分かれているヒートポンプサイクルに係る機器を一体化して収容することができる。

前述した実施の形態１および実施の形態２では、ヒートポンプサイクル装置の例としてヒートポンプ給湯器１００について説明したが、これに限定するものではない。たとえば空気調和装置、冷凍装置など、ヒートポンプサイクルを利用する他の装置にも適用することができる。

１ 給湯器本体、２ 室内側機器部屋、３ 室外側機器部屋、３ａ 室外側ボックス、４，１２ バンド、５ ベース部材、６ ネジ、６ａ，６ｂ ネジ穴、７ａ、７ｂ フレーム、８ ボックス側フランジ、９ 配管類、１０ ブッシュ、１１ 外郭パネル、１３
ハンドル、１４ 開口部幅、１５ 中間部幅、１６ ベース側フランジ、１７，１７ａ，１７ｂ 凹部、１８ 立ち上がり部、１００ ヒートポンプ給湯器、１１０ 圧縮機、１２０ 負荷側熱交換器、１３０ 絞り装置、１４０ 熱源側熱交換器、１５０ 給湯タンク、１６０ 給湯ポンプ。

Claims (8)

1. ヒートポンプサイクルに係る複数の機器を収容する筐体となる装置本体と、
   前記機器の少なくとも一部が搭載され、前記装置本体内に収容される箱体とを備え、
   前記装置本体は、
   前記箱体が載置され、前記箱体が出し入れされる方向に伸び、出し入れされる方向に前記箱体を案内する壁となる立ち上がり部を有する凹部を備えるベース部材が、底面側に設けられたヒートポンプサイクル装置。
2. 前記ベース部材は、前記箱体が出し入れされる側とは反対側の端部に、前記装置本体に挿入された前記箱体を位置決めするフランジを有する請求項１に記載のヒートポンプサイクル装置。
3. 前記箱体は、前記箱体の前記装置本体からの引き出しを補助する引き出し具を有する請求項１または請求項２に記載のヒートポンプサイクル装置。
4. 前記引き出し具は、持ち手となるバンドである請求項３に記載のヒートポンプサイクル装置。
5. 前記ヒートポンプサイクルに係る前記機器として、冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と空気との熱交換を行う熱源側熱交換器、熱交換対象と前記冷媒とを熱交換する負荷側熱交換器および前記冷媒の流量および圧力を調整する絞り装置を有し、
   前記箱体には、圧縮機および熱源側熱交換器が搭載される請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のヒートポンプサイクル装置。
6. 前記装置本体において、前記箱体が出し入れされる開口部における前記立ち上がり部間の幅は、前記装置本体内の前記立ち上がり部間の幅より広い請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のヒートポンプサイクル装置。
7. 前記凹部は、絞り加工で形成される請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のヒートポンプサイクル装置。
8. 給湯用の水を加熱する、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のヒートポンプサイクル装置と、
   前記ヒートポンプサイクル装置が加熱した前記水を貯める給湯タンクと、
   前記ヒートポンプサイクル装置が加熱した前記水を前記給湯タンクに送る給湯ポンプとを備えるヒートポンプ給湯器。

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