KR20140101363A

KR20140101363A - 히트 펌프식 열원기

Info

Publication number: KR20140101363A
Application number: KR1020147015960A
Authority: KR
Inventors: 마사미 오가타; 타이치 이시카와; 케이이치로 시오타니
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 이토믹
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2014-08-19
Also published as: JP5812365B2; CN104011473B; CN104011473A; KR101604322B1; WO2013094049A1; JPWO2013094049A1

Abstract

(과제) 공기용 열 교환기의 열 교환 효율의 향상을 도모함과 아울러 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업을 용이하게 행할 수 있게 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단) 본 발명은 하우징(2) 내에 공기용 열 교환기(7), 압축기(3) 및 열 교환기(5) 등의 히트 펌프 구성 기기가 수용된 히트 펌프식 열원기(1)이다. 하우징(2)은 양측면을 하방을 향해 폭이 축소되도록 경사지게 형성된 상부 하우징(20)과, 그 상부 하우징 하면에 연속해서 설치된 하부 하우징(21)으로 이루어지고, 공기용 열 교환기(7)는 상기 상부 하우징(7)에 부착되고, 하부 하우징(21)의 폭 길이는 상부 하우징(20)의 폭 길이보다 작게 설정되고, 그 차가 400㎜ 이상으로 설정되어 있는 것에 있다.

Description

히트 펌프식 열원기{HEAT PUMP HEAT SOURCE MACHINE}

본 발명은 급탕 장치, 공기 조화 장치, 냉동 장치 등에 사용되는 히트 펌프식 열원기에 관한 것이다.

예를 들면 온수 저장 탱크 등에 소정 온도의 온수를 순환 공급하는 히트 펌프식 열원기(100)는 도 14(a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이 직육면체 형상의 하우징(101) 내에 히트 펌프 사이클이 장착된 것이다. 즉 하우징(101) 하부에는 냉매를 압축시키는 압축기(103)와, 물과 냉매 간의 열 교환을 행하는 수열 교환기(104)와, 냉매를 팽창시키는 팽창 밸브(105)가 수용되어 있다. 또한 하우징(101) 상부에는 서로 평행한 한 쌍의 공기용 열 교환기(106, 106)와 송풍기(107)가 배치되어 있다.

이러한 열원기(100)는 출력 능력에 따라 복수대가 병설되어 사용되는 경우가 있다. 이렇게 복수대의 열원기(100)를 병설할 때에 공기용 열 교환기(106, 106)를 통과하는 공기를 어떻게 해서 열 교환에 기여시킬지가 열 교환 효율을 향상시키는 점에 있어서 중요하다.

그 때문에 송풍기(107)로부터 흡입되는 공기가 평행이 된 하우징 측면으로부터 취입되기 쉽도록 열원기(100)끼리를 소정의 간격을 갖고 설치하고 있는 것이 현상황이다. 이렇게 열원기(100)끼리를 소정의 간격을 갖고 설치하는 경우에는 설치 스페이스가 커지기 때문에 설치 장소에 제약이 있다.

그래서 서로의 열원기를 인접하도록 복수 병설한 경우이어도 열 교환기의 열 교환 능력의 저하를 방지하도록 연구된 열원기가 공지이다. 이러한 열원기(100)는 도 15에 나타낸 바와 같이 정면시 직사각형 형상의 하부 하우징(101A)의 상부에 V자 열이 된 수열 교환기(106, 106)를 배치한 것이다.

그러나 상기 도 15에 기재된 열원기(100)는 하부 하우징(101A)의 양단부가 열 교환기(106, 106)의 하부로부터 돌출되어 있기 때문에 열 교환기(106, 106)를 통과하는 공기의 속도 분포가 악화되는 문제가 있었다. 즉 하부 하우징(101A)의 양단부가 열 교환기(106, 106)의 하부를 통과하는 공기의 장해가 되어 공기의 체류가 생기기 쉬워지는 결점이 있다. 그 결과, 열 교환기의 하부는 상부에 비해 열 교환 효율이 저하하는 경향이 있다.

그래서 복수대의 열원기(100)를 병설한 경우에 공기의 속도 분포가 악화되는 것을 방지한 열원기가 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

이러한 열원기는 하우징이 정면시 및 배면시에 있어서 X형상(잘록한 장고형)을 보이고 있는 것이다. 즉 하우징이 양측면에 공기 흡입구를 설치함과 아울러 양측면을 하방을 향해 폭이 축소하도록 경사지게 형성된 열 교환실과, 열 교환실의 하면에 연속해서 설치되고 양측면이 하방을 향해 폭이 확대되도록 경사지게 형성된 기계실로 구성되어 있다. 그리고 열 교환실에는 한 쌍의 공기용 열 교환기가 V자 형상으로 부착되어 있다.

일본 특허 공개 2007-163017호 공보

상기 특허문헌 1에 기재된 열원기는 하우징이 잘록한 장고형을 보이고 있기 때문에 이 장고형 형상의 열원기를 복수대 병설한 경우에는 양쪽의 열원기 간에 마름모꼴 형상의 공간이 형성되는 점에서 이 공간으로부터 공기를 하우징 내에 취입하는 것은 가능하다.

그러나 기계실은 양측면이 하방을 향해 폭이 확대되는 형상이기 때문에 기계실끼리는 하방을 향해 서로 접근하고 있는 것이 된다. 따라서 기계실에 수납된 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업할 때에는 작업 스페이스가 충분히 확보될 수 없어 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업이 곤란해지는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 공기용 열 교환기의 열 교환 효율의 향상을 도모함과 아울러 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업을 용이하게 행할 수 있는 히트 펌프식 열원기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 강구한 해결 수단은 하우징 내에 공기용 열 교환기, 압축기 및 열 교환기 등의 히트 펌프 구성 기기가 수용된 히트 펌프식 열원기에 있어서 상기 하우징은 양측면을 하방을 향해 폭이 축소되도록 경사지게 형성된 상부 하우징과 그 상부 하우징 하면에 연속해서 설치된 하부 하우징으로 이루어지고, 상기 공기용 열 교환기는 상기 상부 하우징에 부착되고, 상기 하부 하우징의 폭 길이는 상기 상부 하우징의 폭 길이보다 작게 설정되고, 상기 상부 하우징의 폭 길이와 상기 하부 하우징의 폭 길이의 차가 400㎜ 이상으로 설정되어 있는 것에 있다.

또한 상기 히트 펌프식 열원기를 복수대 설치해서 이루어지는 것에 있다.

상기 본 발명의 열원기는 열원기끼리의 상부를 접촉시켜 설치해도 그 구조상 양자 간에 간격을 형성할 수 있기 때문에 열원기 간에 공기의 취입 스페이스를 확보할 수 있다. 또한 상부 하우징의 폭 길이와 하부 하우징의 폭 길이의 차가 400㎜ 이상으로 설정되어 있으므로 열원기 간에 작업자가 들어갈 충분한 스페이스를 확보할 수 있다. 그 결과, 이 스페이스를 이용해서 하부 하우징 내에 수용된 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업을 용이하고 또한 신속하게 행할 수 있다.

또한 상부 하우징의 폭 길이와 하부 하우징의 폭 길이는 열원기가 병설되는 방향의 길이로서, 각각의 폭 방향의 최대 길이를 말한다. 따라서 히트 펌프식 열원기를 복수대 설치한 경우에는 각 열원기의 하부 하우징끼리의 간격을 400㎜ 이상으로 설정하는 것이 가능하다.

본 발명은 하우징 내에 공기용 열 교환기, 압축기 및 열 교환기 등의 히트 펌프 구성 기기가 수용된 히트 펌프식 열원기에 있어서 상기 하우징은 양측면을 하방을 향해 폭이 축소되도록 경사지게 형성된 상부 하우징과 그 상부 하우징 하면에 연속해서 설치된 하부 하우징으로 이루어지고, 상기 공기용 열 교환기는 상기 상부 하우징에 부착되고, 상기 하부 하우징의 폭 길이는 상기 상부 하우징의 폭 길이보다 작게 설정되고, 히트 펌프식 열원기를 복수대 설치하여 하부 하우징끼리의 간격이 일정값 이상으로 설정되어 있는 것에 있다.

상기 히트 펌프식 열원기를 복수대 설치하고, 상기 히트 펌프식 열원기에 작업자가 들어갈 공간이 확보되고, 상기 공간에 있어서의 하부 하우징끼리 간에는 직사각형 형상의 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프식 열원기.

(발명의 효과)

본 발명은 공기용 열 교환기의 열 교환 효율의 향상을 도모함과 아울러 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업을 용이하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 히트 펌프식 열원기를 복수대 병설한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 동 열원기를 복수대 병설한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 3은 동 열원기의 정면 단면도이다.
도 4는 동 열원기의 측면 단면도이다.
도 5는 동 열원기의 평면 단면도이다.
도 6은 동 열원기의 평면도이다.
도 7은 풍속 실험에 사용한 본 발명의 열원기의 정면도이다.
도 8은 동 열원기의 공기용 열 교환기를 나타내는 정면도이다.
도 9의 (a)~(d)는 본 발명의 열원기에 의한 풍속 실험의 결과를 각각 나타내는 도면이다.
도 10은 풍속 실험에 사용한 종래의 열원기의 정면도이다.
도 11은 동 열원기의 공기용 열 교환기를 나타내는 정면도이다.
도 12의 (a) 및 (b)는 종래의 열원기에 의한 풍속 실험의 결과를 각각 나타내는 도면이다.
도 13은 수열 교환기의 다른 실시형태를 나타내고, (a)는 평면도, (b)는 요부를 나타내는 단면도이다.
도 14는 종래의 열원기를 나타내고, (a)는 평면 단면도, (b)는 정면 단면도이다.
도 15는 종래의 열원기를 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1~도 6은 예를 들면 급탕 장치 및 냉수 공급 장치에 사용되는 본 발명의 히트 펌프식 열원기의 일실시형태를 나타낸다. 또한 본 실시형태에서는 히트 펌프식 열원기(1)는 3대가 병설된 경우를 예시하지만 히트 펌프식 열원기(1)는 그 외 2대, 4대 등의 복수대가 설치가능하다.

히트 펌프식 열원기(1)는 하우징(2)에 히트 펌프 구성 기기로 이루어지는 히트 펌프 사이클이 장착되어 구성된 것이다. 하우징(2)은 상방의 열 교환실(상부 하우징)(20)과 하방의 기계실(하부 하우징)(21)로 구성되어 있다.

하부 하우징(21)은 직육면체 형상의 프레임(21a)에 전후좌우 측벽(21b, 21c, 21d)이 각각 부착된 것이다. 이 하부 하우징(21) 내에는 도 3~도 5에 나타낸 바와 같이 냉매를 압축시키는 압축기(3)와, 물과 냉매 간의 열 교환을 행하는 열 교환기로서의 수열 교환기(5)와, 냉매를 팽창시키는 팽창 밸브(도시 생략), 인버터(9)와, 어큐뮬레이터(8)와, 제어 박스(10)가 수용되어 있다.

수열 교환기(5)는 예를 들면 냉매 유로와 수 유로를 내외 2중관(5a)을 코일 형상으로 감아 구성한 수열 교환기가 채용되고 있다. 이 수열 교환기(5)는 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이 제어 박스(10)의 측면측에 나란히 설치되어 있다. 또한 내외 2중관(5a)은 하부 하우징(21)의 길이방향(하부 하우징(21)의 전후 방향)을 따라 설치되어 있다. 즉 내외 2중관(5a)은 하부 하우징(21)의 길이방향을 따르는 한 쌍의 직선부(5b, 5b)와 직선부(5b, 5b)의 양단을 연결하는 원호부(5c, 5c)로 이루어진다. 이렇게 내외 2중관(5a)을 배치함으로써 수열 교환기(5)의 폭 길이(직선부(5b, 5)의 간격)를 좁게 할 수 있기 때문에 설치 스페이스가 작아진다.

또한 수열 교환기(5)는 다수의 금속 플레이트를 중첩시킴으로써 냉매 유로와 수 유로를 형성한 종래 공지의 것도 채용가능하다. 이러한 수열 교환기(5)는 다수의 금속 플레이트로 이루어지기 때문에 소형으로 구성될 수 있다.

상부 하우징(20)은 프레임(20a)에 전후 벽(20b, 20c) 및 천벽(20d)이 각각 부착된 것이다. 상부 하우징(20)의 양측면은 개구되고 또한 하방을 향해 폭 길이가 점점 좁아지도록 경사 형상(V자 형상)으로 설치되어 있다. 그리고 양측면에는 각 개구를 폐색하도록 V자 배열로 된 한 쌍의 공기용 열 교환기(7, 7)가 부착되어 있다.

또한 상기 상부 하우징(20)의 천벽(20d)으로서 상기 공기용 열 교환기(7, 7)의 상방에 위치하여 형성된 공기 취출구(25)에 팬으로 이루어지는 송풍기(26)가 설치되어 있다. 따라서 이 송풍기(26)에 의해 상부 하우징(20)의 양측으로부터 흡입된 공기는 각각의 공기용 열 교환기(7, 7)를 통과하여 상부 하우징(20) 상방으로 배출되도록 되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이 상부 하우징(20)의 천벽(20d)의 폭 길이(W1)에 대하여 하부 하우징(21)의 폭 길이(W2)가 짧아지도록 설정되어 있다. 여기서 상부 하우징(20)의 천벽(20d)의 폭 길이(W1) 및 하부 하우징(21)의 폭 길이(W2)는 열원기(1)가 병설되는 방향의 길이로서, 각각의 폭방향의 최대 길이를 말한다. 또한 하부 하우징(21)은 상하면의 폭 길이(W2)가 동등하게 설정되어 있어 정면시에 있어서 직사각형 형상으로 되어 있다.

또한 상부 하우징(20) 및 하부 하우징(21)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 평면시에 있어서 직사각형 형상으로 형성되어 있고, 상부 하우징(20)의 천벽(20d)의 폭 길이(W1)와 하부 하우징(21)의 폭 길이(W2)의 차(W1-W2)가 400㎜ 이상(일정값 이상)으로 설정되어 있다. 또한 하부 하우징(21)은 상부 하우징(20)의 폭방향의 중앙 위치에 설치되어 있다.

이렇게 상부 하우징(20)을 하방을 향해 폭이 좁아지는 형상으로 하고, 또한 상부 하우징(20)의 하면의 폭 길이와 하부 하우징(21)의 상면의 폭 길이(W2)를 동등하게 설정함으로써 하우징(2)은 정면시 및 배면시가 Y자 형상을 보이고 있다.

또한 본 실시형태에서는 상부 하우징(20) 및 하부 하우징(21)의 단변을 폭 길이로 하고, 상부 하우징(20)의 장변측에 공기용 열 교환기(7, 7)를 배치하고 있는 경우에 대해서 예시했지만, 반대로 상부 하우징(20) 및 하부 하우징(21)의 장변을 폭 길이로 하고, 상부 하우징(20)의 단변측에 공기용 열 교환기(7, 7)를 배치하는 구성이어도 좋다.

그리고 서로 인접하는 히트 펌프식 열원기(1)의 상부 하우징(20)의 상측 가장자리부끼리는 접촉 또는 접근되어 있고, 하부 하우징(21)끼리의 간격(L3)이 400㎜ 이상으로 설정되어 있다. 이렇게 하부 하우징(21)의 간격(L3)을 400㎜ 이상으로 설정함으로써 하부 하우징(21)에 수납된 압축기(3)나 수열 교환기(5) 등의 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업할 때에 하우징 사이에 작업자가 들어가 히트 펌프 구성 기기를 하부 하우징(21)을 인출하거나 하는데 최적인 공간(스페이스)(K)이 확보되어 있다. 즉 스페이스(K)에 있어서의 하부 하우징(21)끼리 사이에는 대략 직사각형 또는 정사각형 등의 직사각형 형상의 개구가 형성되게 된다. 또한 이러한 형상의 개구는 스페이스(K)의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다.

본 실시형태의 히트 펌프식 열원기(1)는 이상의 구성으로 이루어지고, 이어서 그 열원기(1)를 사용하는 경우에 대해서 설명한다.

우선, 수열 교환기(5)에서 물을 가열하는 경우(급탕 장치에 사용하는 경우)에는 송풍기(26)에서 대기로부터 흡열되고, 공기용 열 교환기(7)에 대기열을 모아 냉매에 열을 전한다. 고온도가 된 냉매는 압축기(3)에서 압축되어 더 고온도가 된다. 고온도가 된 냉매의 열을 수열 교환기(5)로 물에 전해 온수를 끓인다. 열을 잃어버린 냉매는 팽창 밸브를 통해 다시 공기용 열 교환기(7)로 보내진다.

이어서 수열 교환기(5)에서 물을 냉각하는 경우(냉수 공급 장치에 사용하는 경우)에는 도시 생략의 사방 밸브를 스위칭하여 압축기(3)에서 압축된 냉매가 각 공기용 열 교환기(7)에 유입된다. 한편 송풍기(26)의 작용에 의해 하우징(2) 측부로부터 흡입된 공기는 공기용 열 교환기(7)를 통과하여 공기용 열 교환기(7)를 흐르는 고온 냉매와 열 교환하고 가열되어 하우징(2) 밖으로 배출된다.

상기와 같이 열원기(1)에서 온수를 공급하는 경우 또는 냉수를 공급하는 경우 중 어느 경우에 있어서도 열원기(1) 간에는 스페이스(K)가 확보되어 있는 점에서 이러한 열원기(1)가 장해가 되는 일 없이 스페이스(K)를 스무스하게 통과하여 공기를 공기용 열 교환기(7)에 충분히 취입하는 것이 가능하다. 따라서 각 열원기(1)의 공기용 열 교환기(7, 7)의 열 교환을 효율적으로 행할 수 있다.

또한 하부 하우징(21)에 수납된 압축기(3)나 수열 교환기(5) 등의 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업할 때에는 열원기(1) 간에 확보되어 있는 스페이스(K)는 하부 하우징(21) 간의 상하방향에 걸쳐 동일한 폭으로 설정되어 있기 때문에 종래의 기계실 하방을 향해 폭이 확대되는 열원기와 달리 작업자가 열원기(1) 사이로 들어갈 충분한 스페이스를 확보할 수 있다. 따라서 작업자는 열원기(1) 사이에 확보된 스페이스(K)로 들어가 하부 하우징(21)의 측벽(21d)을 착탈하고, 부품의 보수, 점검 작업을 용이하고 또한 신속하게 행하는 것이 가능하다.

이어서 본 실시형태의 열원기(1)와 종래의 열원기의 성능을 비교하는 실험을 행했으므로 그 결과에 대해서 설명한다.

도 7에 나타낸 바와 같이 본 실시형태의 열원기는 3대가 병설되어 있다. 그리고 각 열원기(1A, 1B, 1C)의 공기용 열 교환기(7, 7)의 연직방향에 대한 경사각도(θ)는 11°로 설정되어 있음과 아울러 하부 하우징(21)끼리의 간격(L1)이 약 400㎜로 설정되어 있다.

도 8은 본 실시형태의 열원기(1A, 1B, 1C)에 부착된 공기용 열 교환기(7)를 나타낸다. 공기용 열 교환기(7)는 1~4행이고 또한 A~E열로 이루어지는 20개의 모듈(7a)로 구성되어 있다. 또한 열원기(1A, 1B, 1C)의 좌우 측면에는 동일한 공기용 열 교환기(7, 7)가 부착되어 있다.

그리고 송풍기(26)를 작동시켜 공기용 열 교환기(7)를 통과하는 공기의 송풍 계측 결과를 도 9에 나타낸다. 동 도면에 있어서 (a)는 개방측 열원기(도 7에 나타내는 좌단측의 열원기)(1A)의 좌측면의 각 모듈(7a)의 풍속값을 나타낸다. (b)는 개방측 열원기(1A)의 우측면의 각 모듈(7a)의 풍속값을 나타낸다. (c)는 중앙측 열원기(1B)의 좌측면의 각 모듈(7a)의 풍속값을 나타낸다. (d)는 중앙측 열원기(1B)의 우측면의 각 모듈(7a)의 풍속값을 나타낸다.

이들 (a)~(d)의 표에 나타낸 바와 같이 개방측 열원기(1A) 및 중앙측 열원기(1B)의 각 모듈(7a)에 있어서 거의 동등한 풍속이 계측되었다. 이 실험 결과로부터 밝혀진 바와 같이 개방측 열원기(1A, 1C) 및 중앙측 열원기(1B)에서의 풍량차는 거의 없어 어느 열원기(1A, 1B, 1C)에 있어서도 평균의 풍량이 흐르는 것을 확인할 수 있었다.

또한 도 10에 나타낸 바와 같이 도 14에서 나타낸 종래의 열원기(100)를 소정 간격으로 설치한다. 공기용 열 교환기(106)는 도 11에 나타낸 바와 같이 1~3행이고 또한 A~C열로 이루어지는 9개의 모듈(106a)로 구성되어 있다.

그리고 종래의 열원기(100)의 공기용 열 교환기(106)를 통과하는 공기의 송풍 계측 결과를 도 12에 나타낸다. 동 도면에 있어서 (a)는 열원기(100)의 좌측면의 각 모듈(106a)의 풍속값을 나타낸다. (b)는 열원기(100)의 우측면의 각 모듈(106a)의 풍속값을 나타낸다.

이상과 같이 종래의 열원기(100)의 열 교환기(106)의 면적(능력 시스템)에 비해 본 실시형태의 열원기(1)의 공기용 열 교환기(7)의 면적은 약 2배이지만 그것에 비례하여 본 실시형태의 열원기(1)의 각 공기용 열 교환기(7)의 평균 풍량은 종래의 열원기(100)의 공기용 열 교환기(106)의 평균 풍량의 2배 이상이 된다.

또한 평균 풍량 Fa = 공기용 열 교환기의 면적×평균 풍속으로 구할 수 있다. 예를 들면 도 8 및 도 9(a)에 있어서 공기 열 교환기의 정면 면적 Afr=1.766㎡, 평균 풍속 Uav=1.97m/s가 된다.

따라서 평균 풍량 Fa를 구하면 Fa=1.766㎡×1.97m/s×60s/min=208.74㎥/min≒209㎥/min이 된다.

이러한 실험 결과로부터 공기용 열 교환기를 경사지게 한 본 실시형태의 열원기이어도 공기용 열 교환기가 평행하게 배치된 종래의 열원기와 동등 이상의 풍량을 확보하는 것이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

또한 공기용 열 교환기가 연직방향으로 2면 평행하게 설치되어 있는 종래의 열원기에서는 공기의 취입 스페이스를 확보하기 위해서 일정 거리를 확보할 필요가 있었다.

그러나 본 실시형태의 열원기에서는 열원기끼리의 상부를 접촉시켜 설치한 경우이어도 양자 간에 그 구조상 공기의 취입 스페이스를 확보할 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 수열 교환기(5)는 도 13(a)에 나타낸 바와 같이 내외 복수의 코일로 구성하는 것도 가능하다. 구체적으로는 내외 2중관(5a)을 외측 코일(5A)과 내측 코일(5B)로 구성하고 있다. 따라서 본 실시형태는 도 14(a)에 나타낸 종래의 경우에 비해 공간이 되는 외측 코일(5A)의 내측에 내측 코일(5B)을 배치하고 있기 때문에 공간을 유효하게 이용하여 설치 스페이스의 유효 이용을 도모하는 것이 가능해진다. 또한 열 교환용 코일의 길이를 길게 할 수 있어 열 교환 효율의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

도 13(b)에 나타낸 바와 같이 수열 교환기(5)는 다중관식의 수열 교환기를 채용하는 것도 가능하다. 즉 다중관(5D)은 긴 형상의 외관(5D1)과 이 외관(5D1) 내에 설치된 복수개의 내관(5D2)으로 이루어지고, 이들 내외관이 코일 형상으로 감겨서 구성되어 있다. 그리고 내관(5D2)에 의해 냉매 유로가 형성되어 있음과 아울러 각 내관(5D2)끼리 간의 공간이나 내관(5D2)과 외관(5D1)의 공간에 의해 수 유로가 형성되어 있다. 이러한 수열 교환기(5)도 소형으로 해도 열 교환 효율이 좋기 때문에 소스페이스화를 도모할 수 있다.

또한 도 3 및 도 4는 수열 교환기(5)를 상하 3단이고 또한 각각의 수열 교환기(5)를 병렬로 배치한 경우를 나타내지만 수열 교환기(5)는 4단이나 5단 등의 그것 이외의 복수단이어도 단체이어도 좋다.

또한 수열 교환기(5)는 설치 스페이스를 고려해서 압축기(3) 등의 상방에 설치하여 하부 하우징(21)의 폭방향으로 부피가 커지지 않도록 하는 것도 가능하다.

상기 도 7에 있어서 각 열원기(1A, 1B, 1C)의 공기용 열 교환기(7, 7)의 경사 각도(θ)는 11°의 경우를 예시했지만 이러한 경사 각도(θ)는 공기용 열 교환기(7, 7)의 높이(상하방향의 길이) 등에 의해 임의로 설정가능하며, 10~45°가 바람직하고, 또한 15~20°로 설정하는 것도 가능하다.

본 실시형태는 히트 펌프 급탕 장치 이외에 공기 조화 장치, 냉장 장치, 냉동 장치 등을 구성해도 좋다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일 없이 다른 여러가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에 상술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 불과하고 한정적으로 해석해서는 안 된다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타내는 것으로서, 명세서 본문에는 조금도 구속되지 않는다. 또한 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

이상과 같이 본 발명은 급탕 장치, 공기 조화 장치, 냉동 장치 등에 사용되는 히트 펌프식 열원기에 유용하다. 특히 공기용 열 교환기의 열 교환 효율의 향상을 도모함과 아울러 히트 펌프 구성 기기의 보수, 점검 작업을 용이하게 행할 수 있다.

1 히트 펌프식 열원기 2 하우징
3 압축기 5 수열 교환기(열 교환기)
7 공기용 열 교환기(열 교환기) 20 상부 하우징
21 하부 하우징 26 송풍기

Claims

하우징 내에 공기용 열 교환기, 압축기 및 열 교환기 등의 히트 펌프 구성 기기가 수용된 히트 펌프식 열원기에 있어서,
상기 하우징은 양측면을 하방을 향해 폭이 축소되도록 경사지게 형성된 상부 하우징과, 그 상부 하우징 하면에 연속해서 설치된 하부 하우징으로 이루어지고, 상기 공기용 열 교환기는 상기 상부 하우징에 부착되고,
상기 하부 하우징의 폭 길이는 상기 상부 하우징의 폭 길이보다 작게 설정되고, 상기 상부 하우징의 폭 길이와 상기 하부 하우징의 폭 길이의 차가 400㎜ 이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프식 열원기.
제 1 항에 있어서,
복수대 설치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트 펌프식 열원기.
하우징 내에 공기용 열 교환기, 압축기 및 열 교환기 등의 히트 펌프 구성 기기가 수용된 히트 펌프식 열원기에 있어서,
상기 하우징은 양측면을 하방을 향해 폭이 축소되도록 경사지게 형성된 상부 하우징과, 그 상부 하우징 하면에 연속해서 설치된 하부 하우징으로 이루어지고, 상기 공기용 열 교환기는 상기 상부 하우징에 부착되고,
상기 하부 하우징의 폭 길이는 상기 상부 하우징의 폭 길이보다 작게 설정되고, 히트 펌프식 열원기를 복수대 설치하고, 하부 하우징끼리의 간격이 일정값 이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프식 열원기.
제 3 항에 있어서,
복수대 설치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트 펌프식 열원기.
제 4 항에 있어서,
상기 히트 펌프식 열원기에 작업자가 들어갈 공간이 확보되고, 상기 공간에 있어서의 하부 하우징끼리 간에는 직사각형 형상의 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프식 열원기.