(57)【要約】【課題】製造コストの削減と給水口から溢れた水をスムーズに排水する。【解決手段】水平仕切板２上には周囲を断熱材で包まれた水−冷媒熱交換器１７が設けられ、断熱材６９を上方向へ立ち上て壁を形成し、温水タンク１９上面で給水口７０の周囲に水受溝７０ａを設け、前記給水口からあふれた水を排水する縦排水路７０ｂを側壁と温水タンクの間に設け、側壁下部には縦排水路からの排水を受ける断熱材案内路６９ｄと、この断熱材案内路には断熱材排水口６９ｅを備え、この断熱材排水口の下方には水平仕切板の排水口２ａを備え、この水平仕切板排水口は平面Ｌ字型に配置された蒸発器の折曲部１０ａに位置し、排水は蒸発器の折曲部を伝わって冷凍回路室のベースに備えたベース排水口２６ｂから排水するようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機を水平仕切板で上下に分割し、この仕切板の下部に冷凍回路室を、上部に温水回路室を形成し、前記冷凍回路室には圧縮機、膨張弁、蒸発器、送風ファン等を備え、前記温水回路室には水−冷媒熱交換器、温水タンク、循環ポンプと温水ヘッダーを備え、この温水ヘッダーと室内熱交換器を備えた室内機を温水連絡配管にて接続し、前記圧縮機、水−冷媒熱交換器、膨張弁、蒸発器等を接続して冷媒循環回路を形成し、前記水−冷媒熱交換器、温水タンク、循環ポンプ、温水連絡配管、室内熱交換器を接続して温水循環回路を形成し、前記冷媒循環回路にて蒸発器から汲み上げた熱を、水−冷媒熱交換器で温水循環経路に伝達し、前記室内熱交換器にて室内へ放熱して暖房を行うヒートポンプ式温水暖房装置に於いて、前記水平仕切板上には周囲を断熱材で包まれた水−冷媒熱交換器が設けられ、前記断熱材を上方向へ立ち上て壁を形成し、この壁は一方の側壁とその側壁に連なる前壁、背壁から成り、壁内側に温水タンクを位置させ、温水タンク上面で給水口の周囲に水受溝を設け、前記給水口からあふれた水を排水する縦排水路を前記側壁と温水タンクの間に設け、側壁下部には前記縦排水路からの排水を受ける断熱材案内路と、この断熱材案内路には断熱材排水口を備え、この断熱材排水口の下方には前記水平仕切板の排水口を備え、この水平仕切板排水口は平面Ｌ字型に配置された蒸発器の折曲部に位置し、排水は蒸発器の折曲部を伝わって冷凍回路室のベースに備えたベース排水口から排水することを特徴とするヒートポンプ式温水暖房装置。
【請求項２】
前記蒸発器の折曲部の風上側には左側板を設け、この左側板は左側面と背面に吸込口を備え、角部は閉塞されることで、前記蒸発器の折曲部を通過する送風は吸込口に対向する部分よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートポンプ式の温水暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機では圧縮機、室外熱交換器、四方弁を室外機内に収納し、室内熱交換器等を室内機内に収納し、室内機と室外機を連絡配管で接続して冷凍回路を形成している。四方弁の切換によって、室外熱交換器が凝縮器として機能するときは、室内熱交換器が蒸発器として機能し、冷房運転を行うことができる。また、四方弁を切り換えて、室外熱交換器が蒸発器として機能するときは、室内熱交換器が凝縮器として機能し、暖房運転を行うことが可能となる。
【０００３】
また、室外機下部に備えた圧縮機、膨張弁、蒸発器等の冷凍回路を形成し、室外機の上部に前記水−冷媒熱交換器と循環ポンプ等を備え、室外機と室内に設置されたファンコンベクタや床暖房等の放熱器を接続して温水回路を形成し、前記冷凍回路の作動によって汲み上げられた熱を水−冷媒熱交換器を経由して温水回路に伝達し、ファンコンベクタ等にて室内に放出して暖房を行うヒートポンプ式の温水暖房装置がある。
また、前記室外機上部の温水回路には温水タンクを備え、メンテナンス時等にこの温水タンクから溢れた水は排水用のホースや排水管を室外機下部まで導いて排水が行われていた。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４０２２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来例のヒートポンプ式温水暖房装置では、冷凍回路と温水回路に多数の部品を使用し、複雑な構造を有することで製造コストが高くなる問題があった。
また据付時やメンテナンス時の温水タンクへの給水の際に多量の水をオーバーフローさせてしまった場合にはホースや排水管では処理しきれずに器具内に漏れた場合、他の部品等の腐食や故障の原因になる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、室外機を水平仕切板で上下に分割し、この仕切板の下部に冷凍回路室を、上部に温水回路室を形成し、前記冷凍回路室には圧縮機、膨張弁、蒸発器、送風ファン等を備え、前記温水回路室には水−冷媒熱交換器、温水タンク、循環ポンプと温水ヘッダーを備え、この温水ヘッダーと室内熱交換器を備えた室内機を温水連絡配管にて接続し、前記圧縮機、水−冷媒熱交換器、膨張弁、蒸発器等を接続して冷媒循環回路を形成し、前記水−冷媒熱交換器、温水タンク、循環ポンプ、温水連絡配管、室内熱交換器を接続して温水循環回路を形成し、前記冷媒循環回路にて蒸発器から汲み上げた熱を、水−冷媒熱交換器で温水循環経路に伝達し、前記室内熱交換器にて室内へ放熱して暖房を行うヒートポンプ式温水暖房装置に於いて、前記水平仕切板上には周囲を断熱材で包まれた水−冷媒熱交換器が設けられ、前記断熱材を上方向へ立ち上て壁を形成し、この壁は一方の側壁とその側壁に連なる前壁、背壁から成り、壁内側に温水タンクを位置させ、温水タンク上面で給水口の周囲に水受溝を設け、前記給水口からあふれた水を排水する縦排水路を前記側壁と温水タンクの間に設け、側壁下部には前記縦排水路からの排水を受ける断熱材案内路と、この断熱材案内路には断熱材排水口を備え、この断熱材排水口の下方には前記水平仕切板の排水口を備え、この水平仕切板排水口は平面Ｌ字型に配置された蒸発器の折曲部に位置し、排水は蒸発器の折曲部を伝わって冷凍回路室のベースに備えたベース排水口から排水するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、排水経路にホースや排水管を使用しないので、部品点数の削減によりコストダウンをすることができると共に、排水を比較的スムーズに処理することができるので、排水経路から水が器具内に溢れて他の部品等の腐食や故障の原因になるようなことがなくなるものである。
排水経路を比較的直線にできるのでスムーズな排水を行うことができる。室外の送風の影響を受けにくい平面Ｌ字型の折曲部に排水経路を設けたので、よりスムーズな排水を行うことができる。
冷凍回路室では除霜時に発生する水の排水経路を利用するので、特別な機構を設ける必要がなく、安価に実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明一実施例の斜視図。
【図２】同概略の説明図。
【図３】同冷凍回路室の分解斜視図。
【図４】同温水回路室の分解斜視図。
【図５】同排水路の説明をする分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、この発明に係るヒートポンプ式温水暖房装置を図面に示された一実施例で説明する。
１はヒートポンプ式温水暖房装置の室外機で、水平仕切板２にて上下２室に分けられ、下部には冷凍回路室３を、上部には温水回路室４を備え、温水連絡配管５によって、ファンコンベクタ等の室内機６と接続されている。
前記冷凍回路室３の背面と左側面には空気吸込口７が、前面には吹出口８を備え、内部には圧縮機９、蒸発器１０、膨張弁１１、送風ファン１２と冷凍回路制御部１３等を設けている。
前記温水回路室４は上面に給水用蓋１４が、背面に配管取出口１５を備え、内部には冷媒接続バルブ１６、水−冷媒熱交換器１７、補助ヒータ１８、温水タンク１９、循環ポンプ２０、温水ヘッダー２１と温水回路制御部２２等を設けている。
前記圧縮機９は温水回路制御部２２に備えたインバータ駆動回路（図示せず）にて多段階に回転数を変化できるものである。
【００１０】
前記蒸発器１０は縦長で多数のアルミニューム薄板に銅管を貫通させたフィンチューブ式の熱交換器で風上側と風下側に密接して、それぞれ１列ずつ設けられている。銅管は上下に２４段設けられ、内部に前記膨張弁１１で減圧された液冷媒が流入し、空気中の熱を奪い蒸発器１０の出口では気体となり圧縮機９に戻っていく。
２３は前記水−冷媒熱交換器１７と膨張弁１１との間に設けられた放熱器で、前記蒸発器１０の風下側で下端より上下に２本の銅管を、前記水−冷媒熱交換器１７と膨張弁１１を接続するものであり、蒸発器１０の風下側のアルミニューム薄板を共用して、蒸発器１０と一体に形成されることで、内部熱交換器を使用せずに吐出圧力の上昇を抑えことができるので、製造コストを低く抑えることになる。また、除霜運転での溶け残りを防止することができ、除霜の効率を向上させることができる。また、吐出圧力の上昇を抑えるので圧縮機９の消費電力増加を抑えることができ、高ＣＯＰを実現できる。
前記膨張弁１１は電子式の膨張弁で圧縮機９の回転数や冷凍回路の各部温度等によって冷凍回路制御部１３にて開度が制御されるものである。
前記送風ファン１２は樹脂製のプロペラファンで、回転数可変の送風モータ２４によって回転し、前記空気吸込口７、蒸発器１０、送風ファン１２、吹出口８で室外送風経路２５を形成し、蒸発器１０にて外気から熱を奪うものである。
【００１１】
２６は板金製のベースで上面に圧縮機９や蒸発器１０等の機能部品が固定され、前記蒸発器１０の底面に対向して排水溝２６ａが設けられ、排水溝２６ａの略中央にベース排水口２６ｂを備え、除霜水や給水のメンテナンス時に温水タンク１９から溢れた水を器具外に排水するものである。２７は板金製の前パネルで、中央やや左側に円形で格子状の前記吹出口８を樹脂製の吹出口カバー２８で被っている。２９は板金製の右側板で、右側面から背面にかけてＬ字型に折り曲げられ、上部には連絡電線や電源コード等（図示せず）の電線を接続するサービス口３０が開口され、取手を兼用する蓋３１によって閉じられている。
３２は板金製の左側板で、左側面から背面にかけてＬ字型に折り曲げられ、多数の角穴３３を前記吸込口７として使用し、前記角穴３３の上端部分に樹脂製の取手３４を取り付けている。また前記左側板３２の角部３２ａには角穴３３が設けられていないことで、吸込まれた空気の影響を受けにくいものである。
【００１２】
３５は平面の断面がコの字型に形成した支持金具で、前記右側板２９の内側に設けられ、下端を前記ベース２６に上端を前記水平仕切板２にネジ止めすることで上方の前記温水回路室４を支えるものである。３６は左右仕切板で、左側の前記室外送風経路２５を形成する送風室３７と、圧縮機９等を備える機械室３８を隔てるものであり、中央上部の機械室３８側の壁面にはリアクタ３９がネジ止めされている。４０は前記送風モータ２４を固定するモータ取付台で、下端を前記ベース２６に上端の前方を前パネル２７に固定されるものである。４１は蒸発器１０の左上端を固定する蒸発器左留具。４２は蒸発器１０の上端略中央を固定する蒸発器中央留具。
【００１３】
４３は放熱器入口管で下端を放熱器２３に上端を冷媒接続バルブ１６に接続される。４４は蒸発器入口管セットで、膨張弁配管セット４５と蒸発器１０の入口側を接続する。４６は蒸発器出口管セットで、蒸発器１０の出口側と四方弁配管セット４７を接続する。この四方弁配管セット４７は図２には示していないが、四方弁４８は器具の移設等で冷媒回収等のサービス作業に使用するものである。４９は漏電ブレーカで冷凍回路制御部１３の電源側に取付られるものである。
【００１４】
前記室内機６はファンコンベクタ等から成り、前面下部には温風吹出口５０を、前面上部には操作部５１を、背面には空気吸込口（図示せず）等を備え、内部には熱を放出するための室内熱交換器５２と室内送風ファン５３と室内制御部５４等を設けている。
また、５５は室内温水接続部で温水コンセント等の室内機６と前記温水連絡配管５を接続するものである。
【００１５】
前記水−冷媒熱交換器１７は、外管の内部に内管を挿入した二重管で構成されている。内管の外表面は、多数のフィンを立設し、内管の内外における熱交換効率を高めるように構成されている。この二重管の内管内部を水が通過する温水経路５６とし、内管と外管との間を冷媒が通過する冷媒経路５７とすることにより、冷媒と水との間で熱交換して通過する水を加熱することが可能となる。
【００１６】
また、この冷媒経路５７と冷媒接続バルブ１６、放熱器２３、膨張弁１１、蒸発器１０、圧縮機９、冷媒接続バルブ１６を冷媒配管で順次連通して冷媒循環回路５８を形成する。
また、前記温水経路５６と補助ヒータ１８、温水タンク１９、循環ポンプ２０、温水ヘッダー２１、温水連絡配管５、室内温水接続部５５、室内熱交換器５２、室内温水接続部５５、温水連絡配管５、を温水配管で順次連通して温水循環経路５９を形成している。
【００１７】
前記冷凍回路室３の上面には水平仕切板２が被せられ、この上に前記温水回路室３が形成される。温水回路室３の前面側の外枠は板金製の前パネル上６０で、右側面は右側板上６１で、左側面から背面は左側板上６２で、上面は天板６３で形成され、この天板６３には前記給水口蓋１４で閉じられる穴６４が設けられ、背面右側には前記配管取出口１５を備える配管カバー６５が取付られる。
【００１８】
前記水平仕切板２の右端手前側には前記冷媒接続バルブ１６を取り付けるためのバルブ取付台６６がネジ止めされ、その背面側には前記温水ヘッダー２１が取り付けられ、温水連絡管５が接続される空間を形成するヘッダー金具６７がネジ止めされている。
【００１９】
前記水平仕切板２の中央から左隅にかけては、発泡スチロール製の断熱材下６８と断熱材上６９によって上下に被われる水−冷媒熱交換器１７が配置され、前記断熱材上６９は左側上面の空間には前記温水タンク１９が設けられ、温水タンク１９上面の給水口７０にはキャップ７１が取り付けられている。前記給水口７０の周りには、設置工事や修理サービスでの給水時に溢れた水を受けるための水受溝７０ａが設けられている。
前記断熱材上６９の左側端部から上方へ側壁６９ａを、この側壁６９ａに連なって、前面の前壁６９ｂ、背面の背壁６９ｃを形成し、これらの壁の内側に温水タンク１９を位置させる。前記給水口７０から溢れた水は水受溝７０ａから温水タンク１９の左側面と断熱材上６９の側壁６９ａの間（縦排水路７０ｂ）を通り、側壁６９ａの下方に横長に備えた断熱材案内路６９ｄに流れ、この断熱材案内路６９ｄの稍後方に設けた断熱材排水口６９ｅに導かれ下方へ排水されるものである。
また、前記断熱材排水口６９ｅの下方の水平仕切板２左後ろ側角には水平仕切板排水口２ａが設けられ、この水平仕切板排水口２ａの下方には蒸発器１０の折曲部１０ａが位置している。
【００２０】
前記温水タンク１９の右隣には前記補助ヒータ１８が水平仕切板２にネジ止めされ、補助ヒータ１８とヘッダー金具６７の間には前記循環ポンプ２０がネジ止めされている。そして、補助ヒータ１８の上方には前記温水回路制御部２２が前後を前記断熱材上６９の上部前後に備えた縁７２に嵌め込まれている。温水回路制御部２２は電装ボックス７３内に回路基板７４が収納され電装蓋７５によって上面を閉じている。
【００２１】
７６は樹脂製の水熱交出口ホースで、水−冷媒熱交換器１７の出口と銅管製のヒータ入口管７７を接続する。このヒータ入口管７７は補助ヒータ１８の左側面に備えた接続口（図示せず）に取り付けられている。７８は補助ヒータ１８の右上面に接続されるヒータ出口管で、タンク入口ホース７９と接続される。このタンク入口ホース７９は温水タンク１９の右側面下方に備えたタンク入口８０と接続する。８２はタンク出口ホースで、温水タンク１８のタンク出口８１と前記循環ポンプ２０の入口（図示せず）と接続する。８３はポンプ出口ホースで、循環ポンプ出口８４とヘッダジョイント上８５と接続され温水ヘッダー２１の上側から室内機６へ温水が送られる。
【００２２】
８６は前記圧縮機９吐出側の冷媒配管に取り付けられた吐出温センサで、圧縮機９の吐出温度を測定し、前記冷凍回路制御部１３へ信号を送る。８７は冷凍回路室３内の室外送風経路２５の上流側に設けられた外気温センサで、外気温を測定する。８８は前記蒸発器１０に取り付けられ蒸発器１０の温度を測定して、除霜運転を制御するための熱交センサである。８９は水−冷媒熱交換器１７の中程に取り付けられ、冷媒の温度を測定する冷媒中間センサである。
【００２３】
９０は前記水−冷媒熱交換器１７と補助ヒータ１８の間の温水配管に取り付けられ配管温度を測定する往き温水センサ。９１は前記補助ヒータ１８と温水タンク１９の間の温水配管に取り付けられ配管温度を測定するヒータ温水センサ。９２は室内機６と水−冷媒熱交換器１７の間の温水配管に取り付けられ配管温度を測定する戻り温水センサである。
【００２４】
９３は補助ヒータ１８の過熱を検知する安全サーモで、補助ヒータ１８の上面に２つ取り付けられている。９４は前記温水タンク１９に取り付けられた２本の電極で温水タンク１９の水位を検知する水位センサ。９５は前記循環ポンプ２０と温水ヘッダー２１の間と、もう一方の温水ヘッダー２１と戻り温水センサ９２の間を接続するバイパス管で、室内機６への温水循環量を調節するものである。
【００２５】
冷凍回路について説明すれば、機械室３８に位置する圧縮機９から吐出された高温の冷媒は冷媒循環バルブ１６を通過して、温水回路室４内に設けた、二重管構造で構成される水−冷媒熱交換器１７にて冷媒経路５７と接する温水経路５６の間で熱交換が行われ、温水経路５６の水が高温の冷媒によって加熱される。冷媒経路５７では熱を放出して冷媒は液化した後、もう一方の冷媒循環バルブ１６を通過して冷媒回路室３の放熱器２３にて放熱することで内部の圧力を減少させた後、膨張弁１１に戻って減圧され蒸発器１０によって送風空気から熱を奪って、冷媒が気化した後、圧縮機９に戻って冷凍サイクルの循環が継続される。
【００２６】
温水回路について説明すれば、水−冷媒熱交換器１７で加熱された温水は補助ヒータ１８にて、除霜運転時や冷凍回路での能力不足の時に更に加熱し、温水タンク１９で必要な温度の温水が蓄えられる。温水タンク１９の温水は循環ポンプ２０によって温水ヘッダー２１、温水連絡配管５を通過して室内機６の室内熱交換器５２に送られ、室内送風ファン５３によって温風として室内に熱が放出され暖房が行われ、もう１方の温水連絡配管５と温水ヘッダー２１を通過して、水−冷媒熱交換器１７で加熱される温水の循環が行われる。また室内機６への温水循環量を調節するために、一部の温水はバイパス管９５側を循環する。
【００２７】
設置工事や修理サービスでの給水時に給水口７０から溢れた水の排水経路（図５の一点鎖線で示す）について説明すれば、給水口７０から水受溝７０ａを通って温水タンク１９の左側面の縦排水路７０ｂを通過し、断熱材案内路６９ｄから断熱材排水口６９ｅに導かれ下方の水平仕切板排水口２ａから冷凍回路室３へ入る。そして、水平仕切板排水口２ａの下方には蒸発器１０の折曲部１０ａが位置しているので、排水はこの折曲部１０ａのフィンの隙間を流れてベース２６にとどき、排水溝２６ａを通ってベース排水口２６ｂから器具外に排水されるものである。
これによって、排水経路にホースや排水管を使用しないので、部品点数の削減によりコストダウンをすることができると共に、排水を比較的スムーズに処理することができるので、排水経路から水が器具内に溢れて他の部品等の腐食や故障の原因になるようなことがなくなるものである。
また、排水経路を比較的直線にできるのでスムーズな排水を行うことができる。室外の送風の影響を受けにくい蒸発器の平面Ｌ字型の折曲部に排水経路を設けたので、よりスムーズな排水を行うことができる。
冷凍回路室では除霜時に発生する水の排水経路を利用するので、特別な機構を設ける必要がなく、安価に実施することができるものである。
【符号の説明】
【００２８】
１    室外機
２    水平仕切板
２ａ    水平仕切板排水口
６    室内機
１０    蒸発器
１０ａ  折曲部
１７    水−冷媒熱交換器
１９    温水タンク
２６ｂ  ベース排水口
６９    断熱材上
６９ａ  側壁
６９ｄ  断熱材案内路
６９ｅ  断熱材排水口
７０    排水口
７０ａ  水受溝
７０ｂ  縦排水路
【図１】
2010169273.tif 000003
【図２】
2010169273.tif 000004
【図３】
2010169273.tif 000005
【図４】
2010169273.tif 000006
【図５】
2010169273.tif 000007