JPWO2018047265A1 - ヒートポンプ装置 - Google Patents

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Abstract

ヒートポンプ装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、熱媒体を流通させる熱媒体回路と、冷媒と熱媒体との熱交換を行う熱媒体熱交換器と、冷媒回路及び熱媒体熱交換器を収容する室外機と、熱媒体回路の一部を収容する室内機と、を備え、室外機は、熱媒体回路に設けられる圧力逃がし弁及び空気抜き弁の少なくとも一方を冷媒放出弁として有しており、冷媒放出弁は、室外機の筐体の外部に設けられているものである。

Description

本発明は、冷媒回路と熱媒体回路とを備えたヒートポンプ装置に関するものである。
特許文献１には、可燃性冷媒を用いたヒートポンプ装置の室外機が記載されている。この室外機は、圧縮機、空気熱交換器、絞り装置及び水熱交換器が配管接続された冷媒回路と、水熱交換器で加熱された水を供給するための水回路内の水圧の過上昇を防止する圧力逃がし弁と当該水回路内の空気を排出する空気抜き弁との少なくとも一方と、を備えている。これにより、水熱交換器において冷媒回路と水回路とを隔離する隔壁が破壊されて、可燃性冷媒が水回路に混入した場合でも、圧力逃がし弁又は空気抜き弁を介して可燃性冷媒を屋外に排出することができる。
特開２０１３−１６７３９８号公報
しかしながら、特許文献１では、室外機に備えられる圧力逃がし弁及び空気抜き弁の配置場所について言及されていない。したがって、例えば、圧力逃がし弁及び空気抜き弁の配置場所によっては、室外機の電気部品で電気火花等が生じた場合、圧力逃がし弁又は空気抜き弁から放出された可燃性冷媒が着火に至るおそれがあるという課題があった。
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あり、可燃性冷媒が着火に至るのをより確実に防止できるヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
本発明に係るヒートポンプ装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、熱媒体を流通させる熱媒体回路と、前記冷媒と前記熱媒体との熱交換を行う熱媒体熱交換器と、前記冷媒回路及び前記熱媒体熱交換器を収容する室外機と、前記熱媒体回路の一部を収容する室内機と、を備え、前記室外機は、前記熱媒体回路に設けられる圧力逃がし弁及び空気抜き弁の少なくとも一方を冷媒放出弁として有しており、前記冷媒放出弁は、前記室外機の筐体の外部に設けられているものである。
本発明によれば、水回路に混入した可燃性冷媒が圧力逃がし弁又は空気抜き弁から放出された場合であっても、放出された冷媒が着火源と遭遇するのを防ぐことができる。したがって、可燃性冷媒が着火に至るのをより確実に防止することができる。
本発明の実施の形態１に係るヒートポンプ装置の概略構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態１に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２の変形例に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態４に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係るヒートポンプ装置について説明する。図１は、本実施の形態に係るヒートポンプ装置の概略構成を示す回路図である。本実施の形態では、ヒートポンプ装置として、ヒートポンプ給湯装置１０００を例示している。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。
図１に示すように、ヒートポンプ給湯装置１０００は、冷媒を循環させる冷媒回路１１０と、水を流通させる水回路２１０と、を有している。また、ヒートポンプ給湯装置１０００は、室外（例えば、屋外）に設置される室外機１００と、室内に設置される室内機２００と、を有している。室内機２００は、例えば、キッチンやバスルーム、ランドリールームの他、建物の内部にある納戸などの収納スペースに設置される。
冷媒回路１１０は、圧縮機３、冷媒流路切替装置４、負荷側熱交換器２、第１減圧装置６、中圧レシーバ５、第２減圧装置７、及び熱源側熱交換器１が冷媒配管を介して順次環状に接続された構成を有している。ヒートポンプ給湯装置１０００の冷媒回路１１０では、水回路２１０を流れる水を加熱する通常運転（例えば、暖房給湯運転）と、通常運転に対して冷媒を逆方向に流通させ、熱源側熱交換器１の除霜を行う除霜運転と、が可能となっている。
圧縮機３は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する流体機械である。本例の圧縮機３は、インバータ装置等を備え、駆動周波数を任意に変化させることにより、容量（単位時間あたりに冷媒を送り出す量）を変化させることができるものとする。
冷媒流路切替装置４は、通常運転時と除霜運転時とで冷媒回路１１０内の冷媒の流れ方向を切り替えるものである。冷媒流路切替装置４としては、例えば四方弁が用いられる。
負荷側熱交換器２は、冷媒回路１１０を流れる冷媒と、水回路２１０を流れる水と、の熱交換を行う水熱交換器である。負荷側熱交換器２としては、例えば、プレート式熱交換器が用いられる。負荷側熱交換器２は、冷媒回路１１０の一部として冷媒を流通させる冷媒流路と、水回路２１０の一部として水を流通させる水流路と、冷媒流路と水流路とを隔離する薄板状の隔壁と、を有している。負荷側熱交換器２は、通常運転時には水を加熱する凝縮器（放熱器）として機能し、除霜運転時には蒸発器（吸熱器）として機能する。
第１減圧装置６は、冷媒の流量を調整し、例えば負荷側熱交換器２を流れる冷媒の圧力調整を行う。中圧レシーバ５は、冷媒回路１１０において、第１減圧装置６と第２減圧装置７との間に位置し、余剰冷媒を溜めておくものである。中圧レシーバ５の内部には、圧縮機３の吸入側と接続されている吸入配管１１が通過している。中圧レシーバ５では、吸入配管１１を通過する冷媒と、中圧レシーバ５内の冷媒との熱交換が行われる。このため、中圧レシーバ５は、冷媒回路１１０における内部熱交換器としての機能を有している。第２減圧装置７は、冷媒の流量を調整し、圧力調整を行う。本例の第１減圧装置６及び第２減圧装置７は、後述する制御装置１０１からの指示に基づいて開度を変化させることができる電子膨張弁である。
熱源側熱交換器１は、冷媒回路１１０を流れる冷媒と、室外送風機（図示せず）等により送風される室外空気との熱交換を行う空気熱交換器である。熱源側熱交換器１は、通常運転時には蒸発器（吸熱器）として機能し、除霜運転時には凝縮器（放熱器）として機能する。
冷媒回路１１０を循環する冷媒としては、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）等の微燃性冷媒、又は、Ｒ２９０、Ｒ１２７０等の強燃性冷媒が用いられる。これらの冷媒は単一冷媒として用いられてもよいし、２種以上が混合された混合冷媒として用いられてもよい。以下、微燃レベル以上（例えば、ＡＳＨＲＡＥ３４の分類で２Ｌ以上）の燃焼性を有する冷媒のことを「可燃性を有する冷媒」又は「可燃性冷媒」という場合がある。これらの冷媒は、大気圧下（例えば、温度は室温（２５℃））において空気よりも大きい密度を有している。
圧縮機３、冷媒流路切替装置４、負荷側熱交換器２、第１減圧装置６、中圧レシーバ５、第２減圧装置７及び熱源側熱交換器１は、室外機１００に収容されている。すなわち、冷媒回路１１０の実質的に全ての構成要素は、室外機１００に収容されている。
また、室外機１００には、主に冷媒回路１１０（例えば、圧縮機３、冷媒流路切替装置４、第１減圧装置６、第２減圧装置７、不図示の室外送風機等）の動作を制御する制御装置１０１が設けられている。制御装置１０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータを有している。制御装置１０１は、制御線１０２を介して、後述する制御装置２０１及び操作部２０２と相互に通信できるようになっている。
次に、冷媒回路１１０の動作の例について説明する。図１では、冷媒回路１１０における通常運転時の冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。通常運転時には、冷媒流路切替装置４によって冷媒流路が実線矢印で示すように切り替えられ、高温高圧の冷媒が負荷側熱交換器２に流入するように冷媒回路１１０が構成される。
圧縮機３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置４を経て、負荷側熱交換器２の冷媒流路に流入する。通常運転時には、負荷側熱交換器２は凝縮器として機能する。すなわち、負荷側熱交換器２では、冷媒流路を流れる冷媒と水流路を流れる水との熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が水に放熱される。これにより、負荷側熱交換器２の冷媒流路を流れる冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。また、負荷側熱交換器２の水流路を流れる水は、冷媒からの放熱によって加熱される。
負荷側熱交換器２で凝縮した高圧の液冷媒は、第１減圧装置６に流入し、若干減圧されて二相冷媒となる。この二相冷媒は、中圧レシーバ５に流入し、吸入配管１１を流れる低圧のガス冷媒との熱交換により冷却されて液冷媒となる。この液冷媒は、第２減圧装置７に流入し、減圧されて低圧の二相冷媒となる。低圧の二相冷媒は、熱源側熱交換器１に流入する。通常運転時には、熱源側熱交換器１は蒸発器として機能する。すなわち、熱源側熱交換器１では、内部を流通する冷媒と、室外送風機により送風される室外空気との熱交換が行われ、冷媒の蒸発熱が室外空気から吸熱される。これにより、熱源側熱交換器１に流入した冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒となる。低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置４を経由して吸入配管１１に流入する。吸入配管１１に流入した低圧のガス冷媒は、中圧レシーバ５内の冷媒との熱交換により加熱され、圧縮機３に吸入される。圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。通常運転では、以上のサイクルが連続的に繰り返される。
次に、除霜運転時の動作の例について説明する。図１では、冷媒回路１１０における除霜運転時の冷媒の流れ方向を破線矢印で示している。除霜運転時には、冷媒流路切替装置４によって冷媒流路が破線矢印で示すように切り替えられ、高温高圧の冷媒が熱源側熱交換器１に流入するように冷媒回路１１０が構成される。
圧縮機３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置４を経て、熱源側熱交換器１に流入する。除霜運転時には、熱源側熱交換器１は凝縮器として機能する。すなわち、熱源側熱交換器１では、内部を流通する冷媒の凝縮熱が、熱源側熱交換器１の表面に付着した霜に放熱される。これにより、熱源側熱交換器１の内部を流通する冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。また、熱源側熱交換器１の表面に付着した霜は、冷媒からの放熱によって溶融する。
熱源側熱交換器１で凝縮した高圧の液冷媒は、第２減圧装置７、中圧レシーバ５及び第１減圧装置６を経由して低圧の二相冷媒となり、負荷側熱交換器２の冷媒流路に流入する。除霜運転時には、負荷側熱交換器２は蒸発器として機能する。すなわち、負荷側熱交換器２では、冷媒流路を流れる冷媒と水流路を流れる水との熱交換が行われ、冷媒の蒸発熱が水から吸熱される。これにより、負荷側熱交換器２の冷媒流路を流れる冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、冷媒流路切替装置４及び吸入配管１１を経由して、圧縮機３に吸入される。圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。除霜運転では、以上のサイクルが連続的に繰り返される。
次に、水回路２１０について説明する。水回路２１０は、ポンプ５３、三方弁５５、貯湯タンク５１、ストレーナ５６、フロースイッチ５７、負荷側熱交換器２、圧力逃がし弁５８、空気抜き弁５９及びブースタヒータ５４等が水配管を介して接続された構成を有している。水回路２１０を構成する水配管の途中には、水回路２１０内の水を排水するための排水口６２が設けられている。
水回路２１０のうち、負荷側熱交換器２、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９は、室外機１００に設けられている。水回路２１０のうち、負荷側熱交換器２、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９以外の機器は、室内機２００に設けられている。すなわち、水回路２１０は、室外機１００と室内機２００とに跨がって設けられている。水回路２１０の一部は室外機１００に設けられ、水回路２１０の他の一部は室内機２００に設けられている。室外機１００と室内機２００との間は、水配管の一部である２本の接続配管２１１、２１２を介して接続されている。
貯湯タンク５１は、内部に水を溜める装置である。貯湯タンク５１は、水回路２１０に接続されたコイル６１を内蔵する。コイル６１は、水回路２１０を循環する水（温水）と貯湯タンク５１内部に溜まった水とを熱交換させて、貯湯タンク５１内部に溜まった水を加熱する。また、貯湯タンク５１は、浸水ヒータ６０を内蔵している。浸水ヒータ６０は、貯湯タンク５１内部に溜まった水をさらに加熱するための加熱手段である。
貯湯タンク５１内の水は、例えばシャワー等に接続されるサニタリー回路側配管８１ａ（往き管）に流れる。また、サニタリー回路側配管８１ｂ（戻り管）にも排水口６３が設けられている。ここで、貯湯タンク５１の内部に溜まった水が外部の空気により冷えるのを防止するため、貯湯タンク５１は断熱材（図示せず）で覆われている。断熱材には、例えばフェルト、シンサレート（登録商標）、ＶＩＰ（Ｖａｃｕｕｍ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｐａｎｅｌ）等が用いられる。
ポンプ５３は、水回路２１０内の水に圧力を与えて水回路２１０内を循環させる装置である。ブースタヒータ５４は、室外機１００の加熱能力が足りない場合等に、水回路２１０内の水をさらに加熱する装置である。三方弁５５は、水回路２１０内の水を分岐させるための装置である。例えば、三方弁５５は、水回路２１０内の水を貯湯タンク５１側へ流すか、外部に設けられたラジエータ又は床暖房等の暖房機器３００が接続される暖房用回路側配管８２ａ（往き管）へ流すかを切り替える。ここで、暖房用回路側配管８２ａ（往き管）及び暖房用回路側配管８２ｂ（戻り管）は、室内機２００の水回路２１０と暖房機器３００との間で水を循環させる配管である。ストレーナ５６は、水回路２１０内のスケール（堆積物）を取り除く装置である。フロースイッチ５７は、水回路２１０内を循環する水の流量が一定量以上であるか否かを検出するための装置である。
膨張タンク５２は、加熱等に伴う水回路２１０内の水の容積変化により変化する圧力を一定範囲内に制御するための装置である。本例の膨張タンク５２は、配管５２ａを介してブースタヒータ５４に接続されている。
圧力逃がし弁５８は、室外機１００のうち、水回路２１０の水の流れ方向（図１中の矢印Ｆ１）において負荷側熱交換器２の下流側に設けられている。圧力逃がし弁５８は、水回路２１０内の圧力の過上昇を防ぐ保護装置である。水回路２１０内の圧力が膨張タンク５２の圧力制御範囲を超えて高くなった場合には、水回路２１０内の水が圧力逃がし弁５８によって外部に放出される。
空気抜き弁５９は、室外機１００のうち、水回路２１０の水の流れ方向において負荷側熱交換器２の下流側に設けられている。本例では、空気抜き弁５９は、水回路２１０の水の流れ方向において圧力逃がし弁５８のさらに下流側に設けられているが、これに限らない。空気抜き弁５９は、水回路２１０で発生したガス及び水回路２１０内に混入したガスを外部に放出し、ポンプ５３が空回り（エア噛み）することを防止する装置である。空気抜き弁５９としては、例えばフロート式の自動空気抜き弁が用いられる。
本実施の形態では、水回路２１０を流通する熱媒体として水を例に挙げているが、熱媒体としては、ブライン等の他の液状熱媒体を用いることができる。
室内機２００には、主に水回路２１０（例えば、ポンプ５３、ブースタヒータ５４、三方弁５５等）の動作を制御する制御装置２０１が設けられている。制御装置２０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータを有している。制御装置２０１は、制御装置１０１及び操作部２０２と相互に通信できるようになっている。
操作部２０２は、ヒートポンプ給湯装置１０００の操作や各種設定をユーザが行うことができるようになっている。本例の操作部２０２は、表示部２０３を備えており、ヒートポンプ給湯装置１０００の状態等の各種情報を表示することができる。操作部２０２は、例えば室内機２００の筐体に設けられている。
図２は、本実施の形態に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。図２に示すように、室外機１００は筐体１２０を有している。筐体１２０は、例えば金属製である。筐体１２０には、圧縮機３、負荷側熱交換器２、熱源側熱交換器１（図２では図示せず）、室外送風機１２４、及びこれらを動作させる電気品などが収容されている。筐体１２０内の空間は、仕切板１２１によって、送風機室１２２と機械室１２３とに仕切られている。仕切板１２１は、例えば金属製である。
送風機室１２２には、空気熱交換器である熱源側熱交換器１（図２では図示せず）と、熱源側熱交換器１に室外空気を供給する室外送風機１２４と、が設けられている。室外送風機１２４は、羽根車と、羽根車を駆動するモータとを含んでいる。
機械室１２３には、冷媒回路１１０を構成する圧縮機３及び負荷側熱交換器２等の機器と、電気品を収容する電気品箱１２５とが設けられている。電気品には、制御装置１０１を構成する制御基板や、圧縮機３及び室外送風機１２４への電力の供給及び遮断を切り替えるリレー等が含まれる。
負荷側熱交換器２には、水回路２１０の水配管の一部である室外機配管１２６、１２７が接続されている。室外機配管１２６は、水の流れ方向において負荷側熱交換器２よりも上流側の水配管であり、室外機配管１２７は、水の流れ方向において負荷側熱交換器２よりも下流側の水配管である。室外機配管１２６、１２７は、筐体１２０を貫通して筐体１２０の外部に突出している。筐体１２０の外部における室外機配管１２６、１２７の先端部には、継手部１２８、１２９がそれぞれ設けられている。室外機配管１２６、１２７は、継手部１２８、１２９を介してそれぞれ接続配管２１１、２１２に接続されている。室外機配管１２７のうち筐体１２０の外部には、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９が設けられている。すなわち、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９は、室外機１００のうち筐体１２０の外部であって、かつ水の流れ方向において負荷側熱交換器２の下流側に設けられている。
次に、負荷側熱交換器２において、冷媒流路と水流路とを隔離する隔壁が破損した場合の動作について説明する。負荷側熱交換器２は、除霜運転時に蒸発器として機能する。このため、負荷側熱交換器２の隔壁は、特に除霜運転時には、水の凍結等により破損してしまう場合がある。一般に、負荷側熱交換器２の冷媒流路を流れる冷媒の圧力は、通常運転時及び除霜運転時のいずれにおいても、負荷側熱交換器２の水流路を流れる水の圧力よりも高い。このため、負荷側熱交換器２の隔壁が破損した場合、通常運転時及び除霜運転時のいずれにおいても冷媒流路の冷媒が水流路に流出し、水流路の水に冷媒が混入する。このとき、水に混入した冷媒は、圧力の低下によりガス化する。また、水よりも圧力の高い冷媒が水に混入することによって、水流路内の圧力は上昇する。
本実施の形態では、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９が、室外機１００のうちの筐体１２０の外部に設けられている。このため、冷媒の混入によって水回路２１０内の圧力が上昇すると、水に混入した冷媒は、圧力逃がし弁５８によって、筐体１２０外部の屋外空間の大気中に水と共に放出される。あるいは、水に混入したガス状態の冷媒は、空気抜き弁５９によって、筐体１２０外部の屋外空間の大気中に放出される。このように、水回路２１０の水に混入した冷媒は、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９のいずれによっても外部に放出され得る。すなわち、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９はいずれも、水回路２１０内の水に混入した冷媒を外部に放出する冷媒放出弁として機能する。このため、室外機１００のうちの筐体１２０の外部には、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９の両方が設けられていてもよいし、圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９の一方のみが設けられていてもよい。
また、本実施の形態では、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９の少なくとも一方が、水の流れ方向において負荷側熱交換器２の下流側であって室内機２００の上流側に設けられている。このため、負荷側熱交換器２で水に混入した冷媒は、室内機２００に流入する前に、圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９によって屋外空間の大気中に放出される。
以上説明したように、本実施の形態に係るヒートポンプ装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路１１０と、水（熱媒体の一例）を流通させる水回路２１０（熱媒体回路の一例）と、冷媒と水との熱交換を行う負荷側熱交換器２（熱媒体熱交換器の一例）と、冷媒回路１１０及び負荷側熱交換器２を収容する室外機１００と、水回路２１０の一部を収容する室内機２００と、を備えている。室外機１００は、水回路２１０に設けられる圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９の少なくとも一方を、水回路２１０に混入した冷媒を外部に放出し得る冷媒放出弁として有している。室外機１００が有する冷媒放出弁は、室外機１００の筐体１２０の外部に設けられている。
この構成によれば、負荷側熱交換器２で水回路２１０に混入した冷媒を、室外機１００の筐体１２０の外部である屋外空間の大気中に放出することができる。このため、水回路２１０に混入した冷媒が圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９から放出された場合であっても、放出された冷媒が、着火源となり得る筐体１２０内の電気品と遭遇するのを防ぐことができる。したがって、筐体１２０内の電気品で生じる電気火花等によって冷媒が着火に至るのをより確実に防止することができる。
また、本実施の形態に係るヒートポンプ装置では、室外機１００が有する冷媒放出弁は、水の流れ方向において負荷側熱交換器２の下流側に設けられている。
この構成によれば、負荷側熱交換器２で水回路２１０に混入した冷媒を、室内機２００に流入する前に屋外空間の大気中に放出することができる。したがって、仮に、圧力逃がし弁又は空気抜き弁が室内機２００にも設けられている場合であっても、室内機２００の圧力逃がし弁又は空気抜き弁によって冷媒が室内に放出されてしまうのを防ぐことができる。
また、本実施の形態では、継手部１２８、１２９が室外機配管１２６、１２７によって筐体１２０から突出して設けられている。したがって、本実施の形態では、継手部１２８、１２９が筐体１２０の内部又は筐体１２０の表面に設けられている構成と比較すると、室外機１００の筐体１２０内の空間に余裕が生じるため、筐体１２０内のレイアウト設計が容易になる。また、本実施の形態では、継手部１２８、１２９が筐体１２０の内部又は筐体１２０の表面に設けられている構成と比較すると、室外機１００と接続配管２１１、２１２とを接続する際の施工性が向上する。
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るヒートポンプ装置について説明する。図３は、本実施の形態に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図３に示すように、筐体１２０の外部には、例えば樹脂製のカバー１３０で覆われた弁室１３１が形成されている。弁室１３１は、筐体１２０の外部に形成されているため、筐体１２０内の送風機室１２２及び機械室１２３のいずれからも仕切られている。室外機１００には、筐体１２０の内部に設けられた送風機室１２２及び機械室１２３と、筐体１２０の外部に設けられた弁室１３１と、が形成されている。
弁室１３１には、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９が設けられている。弁室１３１には、例えば、圧力逃がし弁５８、空気抜き弁５９及び室外機配管１２６、１２７のみが収容されている。弁室１３１は、カバー１３０に設けられた不図示の開口部を介して、屋外空間と連通している。
図４は、本実施の形態の変形例に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。図４に示すように、筐体１２０内には、送風機室１２２と機械室１２３とを仕切る仕切板１２１と、機械室１２３と弁室１３３とを仕切る仕切板１３２と、が設けられている。すなわち、筐体１２０内の空間は、仕切板１２１、１３２によって、送風機室１２２と機械室１２３と弁室１３３とに仕切られている。仕切板１２１、１３２は、例えばいずれも金属製である。本変形例では、図３に示したカバー１３０に代えて、仕切板１３２によって弁室１３３が形成されている。
弁室１３３には、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９が設けられている。弁室１３３には、例えば、圧力逃がし弁５８、空気抜き弁５９及び室外機配管１２６、１２７のみが収容されている。弁室１３３は、筐体１２０に設けられた不図示の開口部を介して、屋外空間と連通している。
また、本変形例では、継手部１２８、１２９が筐体１２０の内部又は筐体１２０の表面に設けられている。これにより、本変形例では、継手部１２８、１２９が室外機配管１２６、１２７によって筐体１２０から突出している構成と比較すると、室外機１００の意匠性を高めることができる。
以上説明したように、本実施の形態に係るヒートポンプ装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路１１０と、水（熱媒体の一例）を流通させる水回路２１０（熱媒体回路の一例）と、冷媒と水との熱交換を行う負荷側熱交換器２（熱媒体熱交換器の一例）と、冷媒回路１１０及び負荷側熱交換器２を収容する室外機１００と、水回路２１０の一部を収容する室内機２００と、を備えている。室外機１００は、水回路２１０に設けられる圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９の少なくとも一方を冷媒放出弁として有している。室外機１００には、少なくとも電気品が設けられる第１室（例えば、機械室１２３）と、第１室から仕切られた第２室（例えば、弁室１３１、１３３）と、が形成されている。室外機１００が有する冷媒放出弁は、第２室に設けられている。
この構成によれば、負荷側熱交換器２で水回路２１０に混入した冷媒を、電気品が設けられる第１室から仕切られた第２室に放出することができる。したがって、水回路２１０に混入した冷媒が圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９から放出された場合であっても、電気品で生じる電気火花等によって冷媒が着火に至るのをより確実に防止することができる。
また、この構成によれば、室外機１００が有する冷媒放出弁が第２室に設けられているため、冷媒放出弁が雨水に濡れて腐食してしまうのを防止することができる。
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係るヒートポンプ装置について説明する。図５は、本実施の形態に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。なお、実施の形態１又は２と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図５に示すように、筐体１２０内の空間は、仕切板１２１によって、送風機室１２２と機械室１２３とに仕切られている。すなわち、本実施の形態では、弁室が設けられていない。機械室１２３には、冷媒回路１１０を構成する圧縮機３（図５では図示せず）、負荷側熱交換器２及び室外機配管１２６、１２７等と、電気品箱１２５とが設けられている。
送風機室１２２には、熱源側熱交換器１（図５では図示せず）と、熱源側熱交換器１に室外空気を送風する室外送風機１２４と、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９と、が設けられている。圧力逃がし弁５８は、仕切板１２１を貫通する導管５８ａを介して、機械室１２３内に設けられた室外機配管１２７に接続されている。空気抜き弁５９は、仕切板１２１を貫通する導管５９ａを介して、機械室１２３内に設けられた室外機配管１２７に接続されている。室外送風機１２４のモータ１２４ａには、非ブラシ式のモータ（例えば、ＤＣブラシレスモータ、誘導モータなど）が用いられている。
以上説明したように、本実施の形態に係るヒートポンプ装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路１１０と、水（熱媒体の一例）を流通させる水回路２１０（熱媒体回路の一例）と、冷媒と水との熱交換を行う負荷側熱交換器２（熱媒体熱交換器の一例）と、冷媒回路１１０及び負荷側熱交換器２を収容する室外機１００と、水回路２１０の一部を収容する室内機２００と、を備えている。室外機１００は、水回路２１０に設けられる圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９の少なくとも一方を冷媒放出弁として有している。室外機１００には、少なくとも電気品が設けられる第１室（例えば、機械室１２３）と、第１室から仕切られた第２室（例えば、送風機室１２２）と、が形成されている。室外機１００が有する冷媒放出弁は、第２室に設けられている。
この構成によれば、負荷側熱交換器２で水回路２１０に混入した冷媒を、電気品が設けられる第１室から仕切られた第２室に放出することができる。したがって、水回路２１０に混入した冷媒が圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９から放出された場合であっても、電気品で生じる電気火花等によって冷媒が着火に至るのをより確実に防止することができる。
また、この構成によれば、室外機１００が有する冷媒放出弁が第２室に設けられているため、冷媒放出弁が雨水に濡れて腐食してしまうのを防止することができる。
また、本実施の形態に係るヒートポンプ装置は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱源側熱交換器１と、熱源側熱交換器１に室外空気を送風する室外送風機１２４と、をさらに備えている。室外送風機１２４は、第２室に設けられている。
この構成によれば、室外送風機１２４が動作しているときには、第２室に放出された冷媒を室外送風機１２４によって屋外空間に速やかに拡散させることができる。
また、本実施の形態に係るヒートポンプ装置では、室外送風機１２４は、非ブラシ式のモータ１２４ａを有している。
この構成によれば、室外送風機１２４のモータ１２４ａで電気火花が生じるのを防ぐことができるため、第２室に放出された冷媒が着火に至るのをより確実に防止することができる。
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係るヒートポンプ装置について説明する。図６は、本実施の形態に係るヒートポンプ装置の室外機１００の構成を示す模式図である。なお、実施の形態１〜３のいずれかと同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、本実施の形態における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、ヒートポンプ装置を使用可能な状態に設置したときのものである。
図６に示すように、筐体１２０内の空間は、仕切板１２１によって、送風機室１２２と機械室１２３とに仕切られている。機械室１２３には、冷媒回路１１０を構成する圧縮機３、負荷側熱交換器２及び室外機配管１２６、１２７等と、電気品箱１２５と、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９と、が設けられている。電気品箱１２５には、リレー等の電気品が収容されている。電気品箱１２５内の電気品（例えば、リレー）と、圧縮機３の端子台に設けられた端子３ａとは、電気配線１３４を介して接続されている。圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９は、電気品箱１２５内の電気品（例えば、リレー）よりも下方に設けられており、例えば電気品箱１２５の下端部よりも下方に設けられている。また、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９は、圧縮機３の端子３ａよりも下方に設けられている。ここで、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９の高さ位置は、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９のそれぞれの放出口の高さ位置で特定することができる。
機械室１２３には、それぞれ筐体１２０の外部又は送風機室１２２との間で空気を流通させる第１通気口１３５及び第２通気口１３６が形成されている。第１通気口１３５は、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９よりも上方に設けられている。第２通気口１３６は、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９よりも下方に設けられている。第１通気口１３５及び第２通気口１３６のそれぞれには、ガラリが形成されている。
本例では、第１通気口１３５は、機械室１２３と筐体１２０の外部との間で空気を流通させるために、筐体１２０の側壁に形成されている。また、第２通気口１３６は、機械室１２３と送風機室１２２との間で空気を流通させるために、仕切板１２１に形成されている。しかしながら、第１通気口１３５及び第２通気口１３６は、いずれも仕切板１２１に形成されていてもよいし、いずれも筐体１２０に形成されていてもよい。また、第１通気口１３５及び第２通気口１３６は、筐体１２０の同一の側壁に形成されていてもよい。
以上説明したように、本実施の形態に係るヒートポンプ装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路１１０と、水（熱媒体の一例）を流通させる水回路２１０（熱媒体回路の一例）と、冷媒と水との熱交換を行う負荷側熱交換器２（熱媒体熱交換器の一例）と、冷媒回路１１０及び負荷側熱交換器２を収容する室外機１００と、水回路２１０の一部を収容する室内機２００と、を備えている。室外機１００は、水回路２１０に設けられる圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９の少なくとも一方を冷媒放出弁として有している。室外機１００には、少なくとも電気品が設けられる第１室（例えば、機械室１２３）が形成されている。室外機１００が有する冷媒放出弁は、第１室であって電気品よりも下方に設けられている。第１室には、冷媒放出弁よりも上方に設けられた第１通気口１３５と、冷媒放出弁よりも下方に設けられた第２通気口１３６と、が形成されている。
本実施の形態で用いられる冷媒は、大気圧下で空気よりも大きい密度を有しているため、圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９によって機械室１２３に放出された冷媒は、下方に流れ落ちる。本実施の形態では、冷媒放出弁（例えば、圧力逃がし弁５８及び空気抜き弁５９）が電気品（例えば、電気接点部品であるリレー）よりも下方に設けられている。このため、圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９によって機械室１２３に放出された冷媒が、着火源と遭遇するのを防ぐことができる。
また、本実施の形態では、冷媒放出弁よりも上方に設けられた第１通気口１３５と、冷媒放出弁よりも下方に設けられた第２通気口１３６と、が機械室１２３に形成されている。このため、圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９によって機械室１２３に冷媒が放出されると、冷媒と空気の密度差による自然対流によって、第１通気口１３５から外部の空気が機械室１２３内に流入するとともに、機械室１２３内の冷媒が第２通気口１３６から外部に流出する。これにより、機械室１２３に放出された冷媒は、機械室１２３内に滞留せず、第２通気口１３６から外部に排出される。したがって、機械室１２３内に可燃域が形成されるのを防ぐことができる。なお、大気圧下で空気よりも小さい密度を有する冷媒が用いられる場合には、機械室１２３に放出された冷媒は、上記とは逆の流れによって第１通気口１３５から外部に放出される。したがって、大気圧下で空気よりも小さい密度を有する冷媒が用いられる場合であっても、機械室１２３内に可燃域が形成されるのを防ぐことができる。
このように、本実施の形態では、圧力逃がし弁５８又は空気抜き弁５９によって機械室１２３内に冷媒が放出されたとしても、機械室１２３内に可燃域が形成されるのを防ぐことができ、かつ、機械室１２３に放出された冷媒が着火源と遭遇するのを防ぐことができる。したがって、負荷側熱交換器２で水回路２１０に冷媒が混入した場合であっても、冷媒が着火に至るのをより確実に防止することができる。
また、本実施の形態では、室外機１００が有する冷媒放出弁が機械室１２３に設けられているため、冷媒放出弁が雨水に濡れて腐食してしまうのを防止することができる。
また、本実施の形態では、着火源となり得るリレーが電気品箱１２５内に収容されているため、第１室に放出される冷媒と着火源とをより確実に隔離でき、冷媒が着火に至るのをより確実に回避できる。
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、負荷側熱交換器２としてプレート式熱交換器を例に挙げたが、負荷側熱交換器２は、冷媒と熱媒体との熱交換を行うものであれば、二重管式熱交換器など、プレート式熱交換器以外のものであってもよい。
また、上記実施の形態では、ヒートポンプ装置としてヒートポンプ給湯装置１０００を例に挙げたが、本発明は、チラー等の他のヒートポンプ装置にも適用可能である。
また、上記実施の形態では、室内機２００に圧力逃がし弁及び空気抜き弁が設けられていない構成を例に挙げたが、圧力逃がし弁及び空気抜き弁の少なくとも一方が室内機２００又は室内機２００以外の利用側回路（例えば、サニタリー回路側配管８１ａ、８１ｂ、暖房用回路側配管８２ａ、８２ｂ、暖房機器３００等）に設けられていてもよい。
また、上記実施の形態では、貯湯タンク５１を備えた室内機２００を例に挙げたが、貯湯タンクは室内機２００とは別に設けられていてもよい。
上記の各実施の形態は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
１ 熱源側熱交換器、２ 負荷側熱交換器、３ 圧縮機、３ａ 端子、４ 冷媒流路切替装置、５ 中圧レシーバ、６ 第１減圧装置、７ 第２減圧装置、１１ 吸入配管、５１ 貯湯タンク、５２ 膨張タンク、５２ａ 配管、５３ ポンプ、５４ ブースタヒータ、５５ 三方弁、５６ ストレーナ、５７ フロースイッチ、５８ 圧力逃がし弁、５８ａ 導管、５９ 空気抜き弁、５９ａ 導管、６０ 浸水ヒータ、６１ コイル、６２、６３ 排水口、８１ａ、８１ｂ サニタリー回路側配管、８２ａ、８２ｂ 暖房用回路側配管、１００ 室外機、１０１ 制御装置、１０２ 制御線、１１０ 冷媒回路、１２０ 筐体、１２１ 仕切板、１２２ 送風機室、１２３ 機械室、１２４ 室外送風機、１２４ａ モータ、１２５ 電気品箱、１２６、１２７ 室外機配管、１２８、１２９ 継手部、１３０ カバー、１３１ 弁室、１３２ 仕切板、１３３ 弁室、１３４ 電気配線、１３５ 第１通気口、１３６ 第２通気口、２００ 室内機、２０１ 制御装置、２０２ 操作部、２０３ 表示部、２１０ 水回路、２１１、２１２ 接続配管、３００ 暖房機器、１０００ ヒートポンプ給湯装置。

Claims (6)

  1. 可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、
    熱媒体を流通させる熱媒体回路と、
    前記冷媒と前記熱媒体との熱交換を行う熱媒体熱交換器と、
    前記冷媒回路及び前記熱媒体熱交換器を収容する室外機と、
    前記熱媒体回路の一部を収容する室内機と、
    を備え、
    前記室外機は、前記熱媒体回路に設けられる圧力逃がし弁及び空気抜き弁の少なくとも一方を冷媒放出弁として有しており、
    前記冷媒放出弁は、前記室外機の筐体の外部に設けられているヒートポンプ装置。
  2. 可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、
    熱媒体を流通させる熱媒体回路と、
    前記冷媒と前記熱媒体との熱交換を行う熱媒体熱交換器と、
    前記冷媒回路及び前記熱媒体熱交換器を収容する室外機と、
    前記熱媒体回路の一部を収容する室内機と、
    を備え、
    前記室外機は、前記熱媒体回路に設けられる圧力逃がし弁及び空気抜き弁の少なくとも一方を冷媒放出弁として有しており、
    前記室外機には、少なくとも電気品が設けられる第１室と、前記第１室から仕切られた第２室と、が形成されており、
    前記冷媒放出弁は、前記第２室に設けられているヒートポンプ装置。
  3. 前記冷媒と室外空気との熱交換を行う空気熱交換器と、
    前記空気熱交換器に室外空気を送風する送風機と、
    をさらに備え、
    前記送風機は、前記第２室に設けられている請求項２に記載のヒートポンプ装置。
  4. 前記送風機は、非ブラシ式のモータを有する請求項３に記載のヒートポンプ装置。
  5. 可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、
    熱媒体を流通させる熱媒体回路と、
    前記冷媒と前記熱媒体との熱交換を行う熱媒体熱交換器と、
    前記冷媒回路及び前記熱媒体熱交換器を収容する室外機と、
    前記熱媒体回路の一部を収容する室内機と、
    を備え、
    前記室外機は、前記熱媒体回路に設けられる圧力逃がし弁及び空気抜き弁の少なくとも一方を冷媒放出弁として有しており、
    前記室外機には、少なくとも電気品が設けられる第１室が形成されており、
    前記冷媒放出弁は、前記第１室であって前記電気品よりも下方に設けられており、
    前記第１室には、前記冷媒放出弁よりも上方に設けられた第１通気口と、前記冷媒放出弁よりも下方に設けられた第２通気口と、が形成されているヒートポンプ装置。
  6. 前記冷媒放出弁は、前記熱媒体の流れ方向において前記熱媒体熱交換器の下流側に設けられている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
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