WO2018109846A1 - ヒートポンプ給湯室外機 - Google Patents

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hot water
compressor
heat pump
outdoor unit
water supply
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Inventor
貴紘 田中
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02Water heaters

Definitions

  • the present invention relates to a heat pump hot water supply outdoor unit.
  • the heat pump water heater outdoor unit provided in the heat pump hot water supply system heats water with an evaporator that absorbs atmospheric heat into the refrigerant, a propeller fan that blows air to the evaporator, a compressor that compresses the refrigerant, and a compressed high-temperature and high-pressure refrigerant.
  • a water refrigerant heat exchanger is installed.
  • Compressor is installed on the bottom plate that is the base of the heat pump hot water outdoor unit.
  • the periphery of the compressor is covered with a soundproofing material.
  • a heat insulating material having a flexible structure is disposed on the upper surface of a bottom plate, and a heat insulating material wound around the outer periphery of the compressor main body and the suction muffler on the heat insulating material. Has been placed.
  • the soundproofing material includes a water-absorbing substance such as felt.
  • the soundproofing material disposed on the top surface of the bottom plate may absorb water and penetrate into the upper soundproofing material. If the soundproofing material absorbs water, there may be a problem that the shell of the compressor is corroded and that the soundproofing property of the soundproofing material is lowered.
  • the present invention was made to solve the above-described problems, and provides a heat pump outdoor unit that can prevent the soundproofing material covering the side surfaces of the compressor from absorbing water accumulated in the bottom plate. Objective.
  • a heat pump hot water supply outdoor unit includes a bottom plate, a compressor that is on the bottom plate and compresses refrigerant, a fixed holder provided on a side surface of the compressor, a suction muffler fixed to the fixed holder, and a compression
  • a soundproofing material that covers the side of the machine, the soundproofing material has a hole through which the fixing holder is inserted, and a cutout portion provided from the lower end of the soundproofing material toward the hole.
  • the soundproof material is configured such that the lower end of the soundproof material does not contact the bottom plate in contact with the upper end of the fixed holder.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit of the present invention it is possible to prevent the soundproof material covering the side surface of the compressor from absorbing the water accumulated in the bottom plate. Thereby, it becomes possible to suppress that the shell of a compressor corrodes and that soundproofing falls.
  • FIG. 1 is a piping system diagram of a heat pump hot water supply system including the heat pump hot water supply outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the heat pump hot water supply outdoor unit according to the first embodiment. It is a fragmentary perspective view which shows the structure of the compressor with which the heat pump hot-water supply outdoor unit of Embodiment 1 is provided, and its periphery component. It is sectional drawing which shows the structure of the compressor with which the heat pump hot-water supply outdoor unit of Embodiment 1 is provided, and its periphery component. It is a fragmentary perspective view which shows the compressor with which the heat pump hot-water supply outdoor unit of Embodiment 1 is equipped, a suction muffler, etc.
  • FIG. 1 It is a figure for demonstrating the structure of the soundproof material which covers the side surface of a compressor. It is the perspective view which looked at the compressor with which the soundproof material was attached from the fixed holder side. It is the perspective view which looked at the compressor with which the soundproof material was attached from the discharge pipe side. It is a figure which shows the modification of the heat pump hot-water supply outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. 1 It is a figure for demonstrating the structure of the soundproof material which covers the side surface of a compressor. It is the perspective view which looked at the compressor with which the soundproof material was attached from the fixed holder side. It is the perspective view which looked at the compressor with which the soundproof material was attached from the discharge pipe side. It is a figure which shows the modification of the heat pump hot-water supply outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. 1 It is a figure for demonstrating the structure of the soundproof material which covers the side surface of a compressor. It is the perspective view which looked at the compressor with which the soundproof material was attached
  • FIG. 1 is a piping system diagram of a heat pump hot water supply system including the heat pump hot water supply outdoor unit according to the first embodiment.
  • the heat pump hot water supply system 100 includes a heat pump hot water supply outdoor unit 1 and a tank unit 9.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 is installed outdoors.
  • the tank unit 9 may be installed outdoors or indoors.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 includes a compressor 2, a suction muffler 3, a heat exchanger 4, an expansion valve 5, an evaporator 6, an internal heat exchanger 7, and a blower 8.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 includes a refrigerant circuit 11 and operates a refrigeration cycle, that is, a heat pump cycle.
  • the compressor 2 compresses the low-pressure refrigerant gas.
  • the refrigerant may be, for example, carbon dioxide.
  • the suction muffler 3 silences the pulsation sound of the refrigerant sucked into the compressor 2.
  • the heat exchanger 4 exchanges heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 and water or other liquid heat medium.
  • the liquid heat medium may be, for example, a calcium chloride aqueous solution, an ethylene glycol aqueous solution, an alcohol, or the like.
  • the expansion valve 5 is an example of a decompression device that decompresses a high-pressure refrigerant to make a low-pressure refrigerant.
  • the decompressed low-pressure refrigerant is in a gas-liquid two-phase state.
  • the evaporator 6 is a heat exchanger that exchanges heat between the low-pressure refrigerant and the atmosphere. In the evaporator 6, the low-pressure refrigerant evaporates by absorbing atmospheric heat. When the blower 8 blows air to the evaporator 6, heat exchange in the evaporator 6 can be promoted.
  • the internal heat exchanger 7 includes a high pressure channel and a low pressure channel.
  • the internal heat exchanger 7 exchanges heat between the high-pressure refrigerant that flows through the high-pressure channel and the low-pressure refrigerant that flows through the low-pressure channel.
  • the low-pressure refrigerant gas evaporated by the evaporator 6 is sucked into the compressor 2 via the low-pressure flow path of the internal heat exchanger 7.
  • the tank unit 9 is connected to a hot water storage tank 10, the heat exchanger 4 described above, and a water pump (not shown) via an external circuit.
  • a hot water storage tank 10 water before heating and hot water after heating are stored.
  • a temperature stratification is formed with a high temperature on the upper side and a low temperature on the lower side due to the difference in specific gravity of water depending on the temperature.
  • a hot water supply pipe (not shown) for supplying hot water to a terminal such as a hot water tap, a shower, or a bathtub is connected to the upper part of the hot water storage tank 10.
  • a water supply pipe (not shown) for supplying water from a water source such as a water supply is connected to the lower part of the hot water storage tank 10.
  • the hot water in the upper part of the hot water storage tank 10 is sent to the hot water supply pipe by the water pressure acting on the hot water storage tank 10 from the water supply pipe.
  • the same amount of hot water that has flowed out of the hot water supply pipe flows into the hot water storage tank 10 from the water supply pipe, whereby the hot water storage tank 10 is maintained in a full state.
  • the heat pump hot water supply system 100 can perform a heat storage operation for accumulating hot water heated by the heat pump hot water supply outdoor unit 1 in the hot water storage tank 10. At the time of heat storage operation, it is as follows. The compressor 2, the blower 8, and the water pump are operated. Water flowing out from the lower part of the hot water storage tank 10 flows into the heat exchanger 4 of the heat pump hot water supply outdoor unit 1 through an external circuit. This water is heated by the refrigerant in the heat exchanger 4 to become hot water. The temperature of the hot water heated by the heat exchanger 4 may be, for example, about 65 ° C. to 90 ° C. Hot water flowing out from the heat exchanger 4 returns to the tank unit 9 through an external circuit and flows into the upper part of the hot water storage tank 10.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit of the present invention is not limited to a part of a hot water supply system such as the heat pump hot water supply system 100, and may be used for heating a liquid heat medium in a hot water heating system, for example. That is, the liquid heat medium heated by the heat pump hot water supply outdoor unit of the present invention is applied to, for example, a floor heating panel installed under the floor, a radiator or panel heater installed on the indoor wall surface, or a heating appliance such as a fan convector. You may supply.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the heat pump hot water supply outdoor unit according to the first embodiment.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 includes a bottom plate 17, a front panel 18, a side panel 19, and a top panel 20.
  • the bottom plate 17, the front panel 18, the side panel 19, and the top panel 20 constitute an outer shell, that is, a casing of the heat pump hot water supply outdoor unit 1.
  • the bottom plate 17, the front panel 18, the side panel 19, and the top panel 20 are preferably made of metal.
  • the bottom plate 17 corresponds to the base or frame of the heat pump hot water supply outdoor unit 1. Components such as the compressor 2 are mounted on the bottom plate 17.
  • the front panel 18 covers the front and left sides of the heat pump hot water supply outdoor unit 1.
  • the side panel 19 covers a part of the rear surface and the right side surface of the heat pump hot water supply outdoor unit 1.
  • the top panel 20 covers the upper surface of the heat pump hot water supply outdoor unit 1.
  • the evaporator 6 is disposed so as to cover the rear surface and the left side surface of the heat pump hot water supply outdoor unit 1.
  • a blower 8 is disposed between the evaporator 6 and the front panel 18.
  • the blower 8 in the present embodiment includes a propeller fan.
  • the inside of the outer shell of the heat pump hot water supply outdoor unit 1 is partitioned into a blower chamber 14 having a blower 8 and a machine chamber 13.
  • a partition plate 15 separates the blower chamber 14 and the machine chamber 13.
  • a compressor 2, a suction muffler 3, a refrigerant pipe, and the like are arranged in the machine room 13, a compressor 2, a suction muffler 3, a refrigerant pipe, and the like are arranged.
  • FIG. 2 illustration of soundproof materials 25 and 26 to be described later is omitted.
  • a storage chamber 12 is disposed under the blower 8.
  • the heat exchanger 4 is stored in the storage chamber 12 in a state covered with a heat insulating material.
  • the front panel 18 has an opening at a position facing the blower 8.
  • a grill 24 covering the opening is attached to the front panel 18.
  • an ice guard 23 is attached to the front panel 18 above the opening.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 includes an electrical component storage box 16.
  • the electrical component storage box 16 is disposed in a space that occupies a part of the upper portion of the blower chamber 14 and the upper portion of the machine chamber 13.
  • electrical components such as an inverter power source that drives and controls the motor of the compressor 2 and the motor of the blower 8 are stored.
  • the service panel 21 is detachably attached to the side panel 19.
  • the service panel 21 protects the terminal block.
  • Below the service panel 21, the connection portion cover 22 is detachably attached to the side panel 19.
  • FIG. 3 is a partial perspective view showing the structure of the compressor and its peripheral components provided in the heat pump hot water supply outdoor unit of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the compressor and its peripheral components included in the heat pump hot water supply outdoor unit according to the first embodiment.
  • the compressor 2 and the suction muffler 3 are not shown in cross section but are externally shown.
  • the bottom plate 17 has a shape in which a plurality of irregularities, steps, slopes, and the like having a height difference of about 1 cm are formed.
  • the bottom plate 17 may be formed by press working such as drawing.
  • the bottom plate 17 has water shielding properties.
  • the compressor 2 includes a shell.
  • the outer shape of the shell may be a cylindrical shape as shown.
  • a compressor for compressing the refrigerant and a motor for driving the compressor are accommodated in the shell of the compressor 2.
  • the compression device may be any of a reciprocating type, a scroll type, a rotary type, and the like, for example.
  • a discharge pipe 27 is connected to the upper part of the compressor 2.
  • a suction pipe 28 is connected to the side surface of the compressor 2.
  • the suction muffler 3 is adjacent to the shell of the compressor 2.
  • the suction muffler 3 is connected to the side surface of the shell of the compressor 2 via a fixed holder 29. Details of the configuration of the fixed holder 29 will be described later.
  • the outer shape of the suction muffler 3 may be a cylindrical shape smaller than the shell of the compressor 2.
  • the suction muffler 3 is connected in the middle of the suction pipe 28.
  • the low-pressure refrigerant gas is sucked into the compressor 2 through the suction pipe 28 and the suction muffler 3.
  • the high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor 2 is discharged to the discharge pipe 27.
  • the leg 30 is fixed to the bottom of the shell of the compressor 2.
  • the compressor 2 is mounted on the bottom plate 17 via the leg portion 30.
  • the leg 30 has a strength capable of supporting the weight of the compressor 2 and the suction muffler 3.
  • the leg 30 is preferably made of metal.
  • Leg 30 in the embodiment is a plate-like member.
  • the upper surface of the leg 30 is joined to the bottom surface of the shell of the compressor 2.
  • the leg 30 may be welded to the shell of the compressor 2.
  • the bottom plate 17 is provided with a plurality of pins 31 for connecting the compressor 2 to the bottom plate 17. In the present embodiment, three pins 31 are installed. The pin 31 protrudes upward.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 includes a plurality of anti-vibration rubbers (not shown).
  • the anti-vibration rubber is disposed between the upper surface of the bottom plate 17 and the lower surface of the leg portion 30.
  • the outer shape of the anti-vibration rubber may be cylindrical or columnar.
  • the anti-vibration rubber has a hole through which the pin 31 can be inserted.
  • the pin 31 is inserted through the hole of the vibration isolating rubber and the hole provided in the leg part 30.
  • the pin 31 is screwed into a bolt (not shown).
  • the compressor 2 is connected to the bottom plate 17 by the anti-vibration rubber and the leg portion 30 being sandwiched between the bottom plate 17 and the nut.
  • FIG. 5 is a partial perspective view showing a compressor, a suction muffler, and the like included in the heat pump hot water supply outdoor unit according to the first embodiment.
  • a fixed holder 29 is joined to the side surface of the compressor 2.
  • the fixed holder 29 has a strength capable of supporting the weight of the suction muffler 3.
  • the fixed holder 29 is preferably made of metal.
  • the fixed holder 29 has a fixed body 291 fixed to the side surface of the compressor 2 and a fixed arm 292 fixed to the suction muffler 3.
  • the fixed body 291 is bent so as to follow the circumferential direction of the side surface of the compressor 2.
  • the fixed arm portion 292 extends outward in the radial direction of the compressor 2 so as to sandwich the suction muffler 3 from both ends of the fixed body portion 291. That is, the fixed holder 29 has a shape obtained by bending a plate material into an M shape.
  • the fixed body 291 of the fixed holder 29 is welded to the side surface of the compressor 2.
  • the suction muffler 3 is welded to, for example, the fixed arm portion 292 of the fixed holder 29.
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 includes soundproof materials 25 and 26.
  • the soundproof material 25 covers the entire side surface of the compressor 2.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the soundproofing material that covers the side surface of the compressor.
  • the soundproof material 25 is formed in a cylindrical shape by being wound around the compressor 2.
  • the compressor 2 is located inside the tubular soundproof material 25.
  • the soundproof material 25 is formed with a hole 253 through which the fixing holder 29 is passed.
  • the hole 253 is configured as a long hole in which an arc for relaxing stress concentration is provided at a corner of a rectangular shape larger than the outer shape of the fixed body 291 of the fixed holder 29.
  • the soundproof material 25 has a notch 254 formed from the lower end toward the hole 253.
  • the notch 254 functions as a passage for passing the fixed holder 29 to which the suction muffler 3 is attached to the hole 253 when the soundproof material 25 is disposed on the side surface of the compressor 2.
  • the cutout portion 254 is preferably configured as a slit as small as possible within a range in which the soundproof material 25 can be mounted so that the operation sound of the compressor 2 does not leak.
  • a circular pipe hole 255 through which the suction pipe 28 connected to the side surface of the compressor 2 passes is formed in the middle of the notch 254. The piping hole 255 can be prevented from coming into contact with the soundproof material 25 by making the diameter of the piping 255 larger than the piping diameter of the suction pipe 28.
  • the soundproof material 25 is formed with a circular piping hole 257 through which the discharge pipe 27 is passed.
  • a cutout portion 258 is formed in the soundproof material 25 from the lower end toward the piping hole 257.
  • the notch 258 functions as a passage for passing the discharge pipe 27 through the piping hole 257 when the soundproof material 25 is disposed on the side surface of the compressor 2.
  • the notch 258 is preferably configured as a slit as small as possible within the range where the soundproof material 25 can be attached.
  • the piping hole 257 can be prevented from coming into contact with the soundproof material 25 by making the hole 257 larger in diameter than the piping diameter of the discharge pipe 27.
  • the soundproof material 26 covers the compressor 2 from above.
  • the soundproof material 26 is disposed so as to close the upper end opening of the tubular soundproof material 25.
  • a pipe hole 263 through which the discharge pipe 27 is passed is formed in the soundproof material 26.
  • the soundproof material 26 is formed with a notch 264 for allowing the discharge pipe 27 to pass through the piping hole 263.
  • the piping hole 263 can prevent the discharge pipe 27 from coming into contact with the soundproof material 26 by making the hole larger in diameter than the pipe diameter of the discharge pipe 27.
  • FIG. 7 is a perspective view of the compressor to which the soundproofing material is attached as viewed from the fixed holder side.
  • FIG. 8 is a perspective view of the compressor to which the soundproofing material is attached as viewed from the discharge pipe side. In FIG. 7, the illustration of the suction muffler is omitted.
  • the soundproofing material 25 is attached so that the fixed holder 29 and the suction pipe 28 are inserted through the hole 253 and the piping hole 255 through the notch 254.
  • the soundproof material 25 is attached so that the discharge pipe 27 is inserted into the piping hole 257 through the notch 258.
  • the soundproof material 26 is attached so that the discharge pipe 27 is inserted into the piping hole 263 through the notch 264. If it is this Embodiment, it can suppress that the noise at the time of the operation of the compressor 2 leaks outside the heat pump hot-water supply outdoor unit 1 by providing the soundproof materials 25 and 26.
  • the soundproofing materials 25 and 26 include sound absorbing materials 251 and 261.
  • the sound absorbing materials 251 and 261 are made of a material having fine voids.
  • the sound absorbing materials 251 and 261 may include, for example, at least one of felt, glass wool, and rock wool.
  • the sound insulating materials 25 and 26 may further include sound insulating materials 252 and 262.
  • the sound absorbing materials 251 and 261 may constitute the inner layers of the sound insulating materials 25 and 26, and the sound insulating materials 252 and 262 may constitute the outer layers of the sound insulating materials 25 and 26.
  • the sound insulating materials 252 and 262 are made of a material having a higher density than the sound absorbing materials 251 and 261.
  • the sound insulating materials 252 and 262 may be made of, for example, a rubber material or a resin material.
  • the sound absorbing materials 251 and 261 provided in the soundproofing materials 25 and 26 have fine voids, they have water absorption. If it is assumed that the lower ends of the soundproof materials 25 and 26 have touched the water pool on the bottom plate 17, the sound absorbing materials of the soundproof materials 25 and 26 absorb water. A sound absorbing material that has absorbed water has reduced sound absorbing performance. Moreover, the compressor 2 may be corroded by the water
  • the heat pump hot water supply outdoor unit 1 of the first embodiment is configured to hold the position of the upper end of the hole 253 of the soundproof material 25 by the upper end of the fixed holder 29.
  • the soundproof material 25 is adjusted to a size such that the lower end does not come into contact with the bottom plate 17 while covering the side surface of the compressor 2. More specifically, as shown in FIG. 4, when the distance from the upper end of the fixed holder 29 to the bottom plate 17 is h1, and the distance from the lower end of the soundproof material 25 to the upper end of the hole 253 is h2, h1-h2> 0.
  • the size of the soundproof material 25 and the position of the hole 253 are adjusted so that
  • the sound absorbing materials 251 and 261 can constitute the inner layers of the sound insulating materials 25 and 26, and the sound insulating materials 252 and 262 can constitute the outer layers of the sound insulating materials 25 and 26.
  • a high-rigidity material having a high density touches the compressor 2, vibration is caused.
  • the sound insulating materials 252 and 262 made of a material having a higher density than the sound absorbing materials 251 and 261 from directly hitting the compressor 2, thereby suppressing the generation of noise. it can.
  • the soundproofing materials 25 and 26 are provided around the compressor 2, and the suction muffler 3 is exposed in the machine room 13. According to such a structure, heat exchange between the suction muffler 3 and the atmosphere in the machine room 13 having a higher temperature than the suction muffler 3 is promoted, so that the efficiency of the compressor 2 can be improved.
  • the soundproof material 25 is suspended by the fixed holder 29 and the lower end does not touch other parts. For this reason, it is possible to prevent the vibration of the compressor 2 from being transmitted to other parts via the soundproof material 25.
  • the four corners of the hole 253 of the soundproof material 25 are formed in an arc shape. According to such a configuration, stress can be prevented from concentrating at the four corners of the hole 253, so that the soundproof material 25 is prevented from being broken from the corner of the hole 253 by being suspended by the fixing holder 29. it can.
  • the soundproof material 25 is provided with a piping hole 257 for passing the discharge pipe 27 and a piping hole 255 for passing the suction pipe 28. According to such a configuration, since the soundproof material 25 can be brought into close contact with the side surface of the compressor 2, the generation of noise can be efficiently prevented.
  • the top of the compressor 2 is covered with the soundproof material 26. According to such a configuration, generation of noise from the compressor 2 can be efficiently prevented.
  • a pipe hole 263 for allowing the discharge pipe 27 to pass therethrough is formed in the soundproof material 26. According to such a configuration, since the top of the compressor 2 can be reliably closed by the soundproofing material 26, generation of noise can be efficiently prevented.
  • the structure of the heat pump hot water supply outdoor unit 1 of Embodiment 1 may be modified as follows, for example.
  • the soundproof material 25 may be configured such that the lower end contacts the upper surface of the leg 30. Thereby, it is possible to reliably prevent the lower end of the soundproof material 25 from coming into contact with the bottom plate 17.
  • the soundproof material 25 may have a three-layer structure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the heat pump hot water supply outdoor unit according to the first embodiment.
  • the sound absorbing material 251 constitutes an inner layer and an outer layer of the soundproofing material 25
  • the sound insulating material 252 constitutes an intermediate layer of the soundproofing material 25.
  • Such a configuration is particularly effective in the case of a configuration in which a sufficient spatial distance between the suction muffler 3 and the compressor 2 cannot be ensured.

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Abstract

ヒートポンプ給湯室外機は、底板と、底板の上にあり、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の側面に設けられた固定ホルダーと、固定ホルダーに固定された吸入マフラーと、圧縮機の側面を覆う防音材と、を備える。防音材は、固定ホルダーが挿通される孔と、防音材の下端から当該孔に向かって設けられた切り欠き部を有する。防音材は、孔が固定ホルダーの上端に接触した状態で、防音材の下端が底板に接触しない大きさに構成されている。

Description

ヒートポンプ給湯室外機
 本発明は、ヒートポンプ給湯室外機に関する。
 大気の熱を利用する、エネルギー効率に優れたヒートポンプ給湯システムが広く用いられている。ヒートポンプ給湯システムが備えるヒートポンプ給湯室外機には、大気の熱を冷媒に吸収させる蒸発器、蒸発器へ送風するプロペラファン、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された高温高圧の冷媒で水を加熱する水冷媒熱交換器などが搭載されている。
 圧縮機は、ヒートポンプ給湯室外機のベースとなる底板の上に設置される。運転時に生じる騒音を低減するために、圧縮機の周囲は、防音材により覆われている。例えば、特許文献1に開示されたヒートポンプ給湯機の室外機は、底板の上面に柔軟構造の断熱材を配置し、この断熱材の上に圧縮機本体及び吸入マフラー外周に巻き付けられた断熱材が配置されている。
日本特開2009-008363号公報
 ところで、蒸発器の表面に凝縮した水が、底板へ流下して溜まることがある。防音材は、例えばフェルトのような吸水性のある物質を含む。このため、上記特許文献1の室外機の構造では、底板の上面に配置された防音材が水を吸収して上部の防音材へと浸透するおそれがある。防音材が水を吸収すると、圧縮機のシェルが腐食する問題及び防音材の防音性が低下する問題が起こる可能性がある。
 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、圧縮機の側面を覆う防音材が底板に溜った水を吸収することを防ぐことのできるヒートポンプ室外機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給湯室外機は、底板と、底板の上にあり、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の側面に設けられた固定ホルダーと、固定ホルダーに固定された吸入マフラーと、圧縮機の側面を覆う防音材と、を備え、防音材は、固定ホルダーが挿通される孔と、防音材の下端から孔に向かって設けられた切り欠き部を有し、防音材は、孔が固定ホルダーの上端に接触した状態で、防音材の下端が底板に接触しない大きさに構成されているものである。
 本発明のヒートポンプ給湯室外機によれば、圧縮機の側面を覆う防音材が底板に溜った水を吸収することを防ぐことができる。これにより、圧縮機のシェルが腐食すること及び防音性が低下することを抑制することが可能となる。
実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機を備えたヒートポンプ給湯システムの配管系統図である。 実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機の分解斜視図である。 実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機が備える圧縮機及びその周辺部品の構造を示す部分斜視図である。 実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機が備える圧縮機及びその周辺部品の構造を示す断面図である。 実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機が備える圧縮機及び吸入マフラーなどを示す部分斜視図である。 圧縮機の側面を覆う防音材の構成を説明するための図である。 防音材が取り付けられた圧縮機を、固定ホルダーの側から見た斜視図である。 防音材が取り付けられた圧縮機を、吐出管の側から見た斜視図である。 実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機の変形例を示す図である。
 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。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機を備えたヒートポンプ給湯システムの配管系統図である。図1に示すように、ヒートポンプ給湯システム100は、ヒートポンプ給湯室外機1と、タンクユニット9とを備える。ヒートポンプ給湯室外機1は、室外に設置される。タンクユニット9は、室外に設置されてもよいし、室内に設置されてもよい。
 ヒートポンプ給湯室外機1は、圧縮機2、吸入マフラー3、熱交換器4、膨張弁5、蒸発器6、内部熱交換器7、及び送風機8を備える。ヒートポンプ給湯室外機1は、冷媒回路11を備え、冷凍サイクルすなわちヒートポンプサイクルの運転を行う。圧縮機2は、低圧冷媒ガスを圧縮する。冷媒は、例えば二酸化炭素でもよい。吸入マフラー3は、圧縮機2内に吸入する冷媒の脈動音を消音する。熱交換器4は、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒と、水または他の液状熱媒体との間で熱を交換する。液状熱媒体は、例えば、塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、アルコール、などでもよい。
 膨張弁5は、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒にする減圧装置の例である。減圧された低圧冷媒は、気液二相の状態になる。蒸発器6は、低圧冷媒と大気との間で熱を交換する熱交換器である。蒸発器6において、低圧冷媒は、大気の熱を吸収することで蒸発する。送風機8が蒸発器6へ送風することで、蒸発器6での熱交換を促進できる。内部熱交換器7は、高圧流路及び低圧流路を備える。内部熱交換器7は、高圧流路を流れる高圧冷媒と、低圧流路を流れる低圧冷媒との間で熱を交換する。蒸発器6で蒸発した低圧冷媒ガスは、内部熱交換器7の低圧流路を経由して、圧縮機2に吸入される。
 タンクユニット9は、貯湯タンク10、上述した熱交換器4の他、図示しない水ポンプ等が外部回路を介して接続されている。貯湯タンク10内には、加熱前の水及び加熱後の湯が貯留される。貯湯タンク10内には、温度による水の比重の違いにより、上側が高温で下側が低温の温度成層が形成される。貯湯タンク10の上部には、例えば給湯栓、シャワー、浴槽などの端末へ給湯するための給湯管(図示せず)が接続される。貯湯タンク10の下部には、水道などの水源からの水を供給する給水管(図示せず)が接続される。貯湯タンク10から給湯するときには、給水管から貯湯タンク10内に作用する水圧により貯湯タンク10の上部の湯が給湯管へ送出される。給湯管へ流出した湯と同量の水が給水管から貯湯タンク10内に流入することで、貯湯タンク10内が満水状態に維持される。
 ヒートポンプ給湯システム100は、ヒートポンプ給湯室外機1により加熱された湯を貯湯タンク10内に蓄積する蓄熱運転を実施できる。蓄熱運転のときには、以下のようになる。圧縮機2、送風機8、及び水ポンプが運転される。貯湯タンク10の下部から流出した水が、外部回路を通って、ヒートポンプ給湯室外機1の熱交換器4に流入する。この水は、熱交換器4にて冷媒により加熱されて湯になる。熱交換器4で加熱された湯の温度は、例えば、65℃~90℃程度でもよい。熱交換器4から流出した湯は、外部回路を通ってタンクユニット9に戻り、貯湯タンク10の上部に流入する。
 本発明のヒートポンプ給湯室外機は、上記ヒートポンプ給湯システム100のような給湯システムの一部を構成するものに限らず、例えば温水暖房システムにおける液状熱媒体を加熱する用途に使用されるものでもよい。すなわち、本発明のヒートポンプ給湯室外機により加熱された液状熱媒体を、例えば、床下に設置される床暖房パネル、室内壁面に設置されるラジエータもしくはパネルヒーター、または、ファンコンベクターのような暖房器具へ供給してもよい。
 図2は、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機の分解斜視図である。図2に示すように、ヒートポンプ給湯室外機1は、底板17、フロントパネル18、サイドパネル19、及びトップパネル20を備える。底板17、フロントパネル18、サイドパネル19、及びトップパネル20は、ヒートポンプ給湯室外機1の外郭すなわち筐体を構成する。底板17、フロントパネル18、サイドパネル19、及びトップパネル20は、金属製が好ましい。底板17は、ヒートポンプ給湯室外機1のベースまたはフレームに相当する。圧縮機2などの構成機器は、底板17の上に搭載される。
 フロントパネル18は、ヒートポンプ給湯室外機1の前面及び左側面を覆う。サイドパネル19は、ヒートポンプ給湯室外機1の後面の一部及び右側面を覆う。トップパネル20は、ヒートポンプ給湯室外機1の上面を覆う。
 蒸発器6は、ヒートポンプ給湯室外機1の後面及び左側面を覆うように配置される。蒸発器6とフロントパネル18との間に送風機8が配置される。本実施の形態における送風機8は、プロペラファンを備える。ヒートポンプ給湯室外機1の外郭の内部は、送風機8がある送風機室14と、機械室13とに区画されている。仕切板15が送風機室14と機械室13とを隔てる。機械室13には、圧縮機2、吸入マフラー3及び冷媒配管等が配置される。図2では、後述する防音材25,26の図示を省略している。送風機8の下に収納室12が配置されている。熱交換器4は、断熱材に覆われた状態で、収納室12内に収納されている。
 フロントパネル18は、送風機8と対向する位置に開口を有する。この開口を覆うグリル24がフロントパネル18に取り付けられている。また、フロントパネル18には、この開口の上部にアイスガード23が取り付けられている。送風機8が運転されると、外気すなわち大気が、蒸発器6を通過して送風機室14に流入し、グリル24からヒートポンプ給湯室外機1の外へ排出される。
 ヒートポンプ給湯室外機1は、電気部品収納箱16を備える。電気部品収納箱16は、送風機室14の上部の一部及び機械室13の上部を占める空間に配置される。電気部品収納箱16内には、例えば、圧縮機2のモーター及び送風機8のモーター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。電気部品収納箱16の近くには端子台がある。外部の電気配線を接続する時に端子台が用いられる。サービスパネル21がサイドパネル19に対して着脱可能に取り付けられる。サービスパネル21は、端子台を保護する。サービスパネル21の下には、接続部カバー22がサイドパネル19に対して着脱可能に取り付けられる。
 図3は、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機が備える圧縮機及びその周辺部品の構造を示す部分斜視図である。また、図4は、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機が備える圧縮機及びその周辺部品の構造を示す断面図である。なお、図4では、圧縮機2及び吸入マフラー3については断面でなく外観を示す。図3及び図4に示すように、底板17は、例えば1cm程度の高低差を有する凹凸、段差、斜面などが複数形成された形状を有する。底板17は、例えば絞り加工などのプレス加工により形成されたものでもよい。底板17は、遮水性を有する。
 圧縮機2は、シェルを備える。シェルの外形は、図示のような円筒形状でもよい。図示を省略するが、圧縮機2のシェルの内部には、冷媒を圧縮する圧縮装置と、圧縮装置を駆動するモーターとが収納されている。圧縮装置は、例えば、レシプロ式、スクロール式、ロータリー式などのいずれでもよい。
 圧縮機2の上部には吐出管27が接続されている。また、圧縮機2の側面には吸入管28が接続されている。吸入マフラー3は、圧縮機2のシェルに隣接している。吸入マフラー3は、圧縮機2のシェルの側面に固定ホルダー29を介して連結されている。固定ホルダー29の構成については詳細を後述する。吸入マフラー3の外形は、圧縮機2のシェルより小さい円筒形状でもよい。吸入マフラー3は吸入管28の途中に接続されている。低圧冷媒ガスは、吸入管28及び吸入マフラー3を通って圧縮機2に吸入される。圧縮機2で圧縮された高圧冷媒ガスは吐出管27へ吐出される。
 圧縮機2のシェルの底部には、脚部30が固定されている。圧縮機2は、脚部30を介して、底板17に搭載される。脚部30は、圧縮機2及び吸入マフラー3の重量を支えることのできる強度を有する。脚部30は、金属製が好ましい。実施の形態における脚部30は、板状の部材である。脚部30の上面は、圧縮機2のシェルの底面に接合している。脚部30は、圧縮機2のシェルに対して溶接されていてもよい。
 底板17には、圧縮機2を底板17に連結するための複数のピン31が設置されている。本実施の形態では3個のピン31が設置されている。ピン31は、上方へ向かって突出する。ヒートポンプ給湯室外機1は、図示しない複数の防振ゴムを備える。防振ゴムは、底板17の上面と脚部30の下面との間に配置される。防振ゴムの外形は、円筒形状または円柱形状でもよい。防振ゴムは、ピン31を挿通可能な孔を有する。ピン31は、防振ゴムの孔と、脚部30に設けられた孔とを挿通する。ピン31は、図示しないボルトに螺合する。底板17とナットとの間に防振ゴム及び脚部30が挟まれることで、圧縮機2が底板17に連結される。
 次に、固定ホルダー29の構成について更に詳しく説明する。図5は、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機が備える圧縮機及び吸入マフラーなどを示す部分斜視図である。図5に示すように、圧縮機2の側面には固定ホルダー29が接合されている。固定ホルダー29は、吸入マフラー3の重量を支えることのできる強度を有する。固定ホルダー29は、金属製が好ましい。固定ホルダー29は、圧縮機2の側面に固定される固定胴部291と、吸入マフラー3に固定される固定腕部292と、を有している。固定胴部291は、圧縮機2の側面の周方向に沿うように曲げ加工されている。固定腕部292は、固定胴部291の両端から吸入マフラー3を挟むように、圧縮機2の径方向外側に向かって延びている。つまり、固定ホルダー29は、板材をM字形状に曲げ加工した形状を有している。固定ホルダー29の固定胴部291は、例えば圧縮機2の側面に溶接される。そして、吸入マフラー3は、例えば固定ホルダー29の固定腕部292に溶接される。
 図3及び図4に示すように、ヒートポンプ給湯室外機1は、防音材25,26を備える。防音材25は、圧縮機2の側面全体を覆う。図6は、圧縮機の側面を覆う防音材の構成を説明するための図である。防音材25は、圧縮機2に巻きつけられることで、筒状になる。筒状になった防音材25の内側に圧縮機2が位置する。図6に示すように、防音材25には固定ホルダー29を通すための孔253が形成されている。孔253は、固定ホルダー29の固定胴部291の外形よりも大きな矩形形状の角部に、応力集中を緩和するための円弧を設けた長穴として構成されている。防音材25には、下端から孔253に向かって切り欠き部254が形成されている。切り欠き部254は、防音材25を圧縮機2の側面に配置する際に、吸入マフラー3が取り付けられた固定ホルダー29を孔253へ通すための通路として機能するものである。切り欠き部254は、圧縮機2の運転音が漏れないように、防音材25の装着が可能な範囲で極力小さなスリットとして構成することが好ましい。切り欠き部254の途中には、圧縮機2の側面に接続されている吸入管28を通す円形の配管用孔255が形成されている。配管用孔255は、吸入管28の配管径よりも大径の孔にすることにより、吸入管28が防音材25に接触することを防ぐことができる。
 また、防音材25には、吐出管27を通す円形の配管用孔257が形成されている。防音材25には、下端から配管用孔257に向かって切り欠き部258が形成されている。切り欠き部258は、防音材25を圧縮機2の側面に配置する際に、吐出管27を配管用孔257に通すための通路として機能するものである。切り欠き部258は、切り欠き部264と同様に、防音材25の装着が可能な範囲で極力小さなスリットとして構成することが好ましい。配管用孔257は、吐出管27の配管径よりも大径の孔にすることにより、吐出管27が防音材25に接触することを防ぐことができる。
 防音材26は、圧縮機2を上から覆う。防音材26は、筒状になった防音材25の上端開口を塞ぐように配置される。防音材26には、吐出管27を通す配管用孔263が形成されている。防音材26には、吐出管27を配管用孔263へと通すための切り欠き部264が形成されている。配管用孔263は、吐出管27の配管径よりも大径の孔にすることにより、吐出管27が防音材26に接触することを防ぐことができる。
 防音材25,26は、以下の方法によって圧縮機2の周囲に配置される。図7は、防音材が取り付けられた圧縮機を、固定ホルダーの側から見た斜視図である。また、図8は、防音材が取り付けられた圧縮機を、吐出管の側から見た斜視図である。なお、図7では吸入マフラーの図示を省略している。防音材25は、切り欠き部254を通して、固定ホルダー29及び吸入管28が、孔253及び配管用孔255に挿通するように取り付けられる。また、防音材25は、切り欠き部258を通して、吐出管27が配管用孔257に挿通するように取り付けられる。また、防音材26は、切り欠き部264を通して、吐出管27が配管用孔263に挿通するように取り付けられる。本実施の形態であれば、防音材25,26を備えたことで、圧縮機2の運転時の騒音がヒートポンプ給湯室外機1の外部に漏れることを抑制できる。
 なお、防音材25,26は、吸音材251,261を備える。吸音材251,261は、細かい空隙を有する材料からなる。吸音材251,261は、例えば、フェルト、グラスウール、ロックウールのうちの少なくとも一つを含んでもよい。防音材25,26は、遮音材252,262をさらに備えてもよい。吸音材251,261が防音材25,26の内層を構成し、遮音材252,262が防音材25,26の外層を構成してもよい。遮音材252,262は、吸音材251,261より密度の高い材料からなる。遮音材252,262は、例えば、ゴム材料、樹脂材料などで構成されてもよい。
 ここで、底板17には蒸発器6などから流下した水が溜まる可能性がある。ヒートポンプ給湯室外機1の運転時には、蒸発器6が常に冷えた状態になる。このため、空気調和機の室外機に比べて、蒸発器6の表面で発生する凝縮水の量が多い。
 防音材25,26が備える吸音材251,261は、細かい空隙を有するため、吸水性を有する。防音材25,26の下端が底板17上の水溜まりに触れたと仮定すると、防音材25,26の吸音材が水を吸収してしまう。水を吸収した吸音材は、吸音性能が低下する。また、吸音材に吸収された水分が圧縮機2に接触することで、圧縮機2が腐食する可能性がある。これらの弊害を避けるには、防音材25,26の下端が底板17上の水溜まりに接触することを確実に防止する必要がある。
 そこで、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1は、防音材25の孔253の上端の位置を固定ホルダー29の上端によって保持するように構成されている。そして、防音材25は、圧縮機2の側面を覆った状態で、下端が底板17に接触しない大きさに調整されている。より詳しくは、図4に示すように、固定ホルダー29の上端から底板17までの距離をh1、防音材25の下端から孔253の上端までの距離をh2とした場合に、h1-h2>0となるように防音材25の大きさ及び孔253位置が調整されている。
 このような構成によれば、底板17上に水溜まりが発生した場合であっても、防音材25の下端が水溜りに触れることを確実に防止できる。防音材25の吸音材に水が吸収されることを確実に防止できる。防音材25の吸音材の吸音性能が低下したり、圧縮機2の腐食を招いたりするような弊害の発生を確実に防止できる。
 また、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1では、吸音材251,261が防音材25,26の内層を構成し、遮音材252,262が防音材25,26の外層を構成することができる。密度の高い高剛性材料が圧縮機2に触れると振動発生の原因となる。上記のような構成によれば、吸音材251,261より密度の高い材料からなる遮音材252,262が、圧縮機2に直接当たることを防ぐことができるので、騒音の発生を抑制することができる。
 また、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1では、圧縮機2の周囲には防音材25,26が設けられ、吸入マフラー3は機械室13内に露出している。このような構造によれば、吸入マフラー3に対して温度の高い機械室13内の雰囲気と吸入マフラー3との熱交換が促進されるので、圧縮機2の効率を向上させることができる。
 また、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1では、防音材25が固定ホルダー29によって吊るされて下端が他の部品に触れていない。このため、圧縮機2の振動が防音材25を介して他の部品に伝達することを防ぐことができる。
 また、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1では、防音材25の孔253の4隅が円弧状に構成されている。このような構成によれば、孔253の4隅に応力が集中することを防ぐことができるので、固定ホルダー29に吊るされることによって防音材25が孔253の隅から破断することを防ぐことができる。
 また、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1では、吐出管27を通すための配管用孔257及び吸入管28を通すための配管用孔255が防音材25に設けられている。このような構成によれば、防音材25を圧縮機2の側面に密着させることができるので、騒音の発生を効率よく防ぐことができる。
 また、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1では、圧縮機2の上が防音材26によって覆われている。このような構成によれば、圧縮機2からの騒音の発生を効率よく防ぐことができる。また、吐出管27を通すための配管用孔263が防音材26に形成されている。このような構成によれば、圧縮機2の上を防音材26によって確実に塞ぐことができるので、騒音の発生を効率よく防ぐことができる。
 ところで、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機1は、例えば以下のように構成を変形させてもよい。
 防音材25は、下端が脚部30の上面に接触するように構成されていてもよい。これにより、防音材25の下端が底板17に接触することを確実に防止することができる。
 防音材25は、3層構造に構成されていてもよい。図9は、実施の形態1のヒートポンプ給湯室外機の変形例を示す図である。この図に示す例では、吸音材251が防音材25の内層及び外層を構成し、遮音材252が防音材25の中間層を構成している。このような構成によれば、吸音材251より密度の高い材料からなる遮音材252が、直接吸入マフラー3の側面に当たることを防ぐことができるので、騒音の発生を抑制することができる。このような構成は、吸入マフラー3と圧縮機2との空間距離を十分に確保することができない構成の場合に特に有効である。
1 ヒートポンプ給湯室外機、 2 圧縮機、 3 吸入マフラー、 4 熱交換器、 5 膨張弁、 6 蒸発器、 7 内部熱交換器、 8 送風機、 9 タンクユニット、 10 貯湯タンク、 11 冷媒回路、 12 収納室、 13 機械室、14 送風機室、 15 仕切板、 16 電気部品収納箱、 17 底板、 18 フロントパネル、 19 サイドパネル、 20 トップパネル、 21 サービスパネル、 22 接続部カバー、 23 アイスガード、 24 グリル、 25 防音材、 251 吸音材、 252 遮音材、 253 孔、 254,258 切り欠き部、 255,257 配管用孔、 26 防音材、 261 吸音材、 262 遮音材、 263 配管用孔、 264 切り欠き部、 27 吐出管、 28 吸入管、 29 固定ホルダー、 291 固定胴部、 292 固定腕部、 30 脚部、 31 ピン、 100 ヒートポンプ給湯システム

Claims (7)

  1.  底板と、
     前記底板の上にあり、冷媒を圧縮する圧縮機と、
     前記圧縮機の側面に設けられた固定ホルダーと、
     前記固定ホルダーに固定された吸入マフラーと、
     前記圧縮機の側面を覆う防音材と、を備え、
     前記防音材は、
     前記固定ホルダーが挿通される孔と、
     前記防音材の下端から前記孔に向かって設けられた切り欠き部を有し、
     前記防音材は、前記孔が前記固定ホルダーの上端に接触した状態で、前記防音材の下端が前記底板に接触しない大きさに構成されていることを特徴とするヒートポンプ給湯室外機。
  2.  前記防音材は、前記孔の上端から前記防音材の下端までの長さが、前記固定ホルダーの上端から前記底板の上面までの高さよりも短くなるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ給湯室外機。
  3.  前記防音材は、空隙を有する材料からなる吸音材と、前記吸音材よりも密度の高い材料からなる遮音材と、を層状に重ねて構成され、
     前記吸音材が前記防音材の内層を構成し、前記遮音材が前記防音材の外層を構成していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヒートポンプ給湯室外機。
  4.  前記防音材は、空隙を有する材料からなる吸音材と、前記吸音材よりも密度の高い材料からなる遮音材と、を層状に重ねて構成され、
     前記吸音材が前記防音材の内層及び外層を構成し、前記遮音材が前記防音材の中間層を構成していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヒートポンプ給湯室外機。
  5.  前記防音材は、前記吸入マフラーと前記圧縮機の間を通って前記圧縮機の周囲を覆うように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載のヒートポンプ給湯室外機。
  6.  前記防音材は、前記圧縮機の上方を更に覆うように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載のヒートポンプ給湯室外機。
  7.  前記防音材は、配管が挿通される配管用孔を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載のヒートポンプ給湯室外機。
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