(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段、蒸発器を順次接続したヒートポンプサイクルと、
空気を前記蒸発器へ搬送する送風手段と、
底板を有し、前記ヒートポンプサイクルおよび前記送風手段を内設した筐体と、を備え、前記水冷媒熱交換器は、前記底板上に配設され、
前記蒸発器は、前記蒸発器の下面を構成するフィンの一部が前記底板と当接するように、前記底板上に配設され、
前記蒸発器の直下の前記底板に、前記蒸発器から水が流れて滞留するような滞留部を設け、
前記滞留部は、前記蒸発器の下面と当接する前記底板が、前記蒸発器の下面下方に延設されて形成され、前記蒸発器の直下に配置された排水穴を有することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記蒸発器への冷媒入口部を、前記蒸発器を構成する冷媒管の最下段に設けたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記蒸発器の冷媒入口部を、前記蒸発器を構成する冷媒管の分岐上流側に設けたことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプを用いて水の加熱を行うヒートポンプ給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルを用いたヒートポンプ式給湯機における熱交換器の配置方法が提案されており、例えば、図６に示すように、空気熱交換器１０２が水冷媒熱交換器１０３の背後に構成され、鉛直方向の高さが異なるフィンアンドチューブ式蒸発器で空気熱交換器を構成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―０８３５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、空気熱交換器１０２は蒸発器であるため結露し、その水が筐体底板に流れ込むように構成されているが、氷点下の条件においては、その筐体に流れ込んだ水が凍結することとなる。
【０００５】
通常、氷点下においては熱交換器表面も凍結していくため、除霜運転を行い、空気熱交換器１０２に高温の冷媒を流すことで融かすことが可能であるが、本体筐体底板に滞留した氷は融かすことができない。
【０００６】
そして、凍結して滞留した氷は本体筐体からあふれ出す。さらには、筐体形状の変形につながるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、氷の成長を抑制し、使用性の高いヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段、蒸発器を順次接続したヒートポンプサイクルと、空気を前記蒸発器へ搬送する送風手段と、底板を有し、前記ヒートポンプサイクルおよび前記送風手段を内設した筐体と、を備え、前記水冷媒熱交換器は、前記底板上に配設され、前記蒸発器は、前記蒸発器の下面を構成するフィンの一部が前記底板と当接するように、前記底板上に配設され、前記蒸発器の直下の前記底板に、前記蒸発器から水が流れて滞留するような滞留部を設け、前記滞留部は、前記蒸発器の下面と当接する前記底板が、前記蒸発器の下面下方に延設されて形成され、前記蒸発器の直下に配置された排水穴を有するもので、筐体の底板と蒸発器とを接触させたことで、除霜時に高温となる蒸発器の熱により、筐体底板や滞留部に溜った氷を同時に融かすことができ、氷の成長による、筐体の変形、送風ファンとの接触による破損も防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、氷の成長を抑制し、使用性の高いヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の側面図
【図２】同蒸発器と筐体底板近傍の拡大図
【図３】同ヒートポンプ給湯機の構成図
【図４】同ヒートポンプ給湯機システムの構成図
【図５】同蒸発器の冷媒流路構成図
【図６】従来のヒートポンプ給湯機の構成図
【図７】同ヒートポンプ給湯機における蒸発器と筐体底板近傍の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段、蒸発器を順次接続したヒートポンプサイクルと、空気を前記蒸発器へ搬送する送風手段と、底板を有し、前記ヒートポンプサイクルおよび前記送風手段を内設した筐体と、を備え、前記水冷媒熱交換器は、前記底板上に配設され、前記蒸発器は、前記蒸発器の下面を構成するフィンの一部が前記底板と当接するように、前記底板上に配設され、前記蒸発器の直下の前記底板に、前記蒸発器から水が流れて滞留するような滞留部を設け、前記滞留部は、前記蒸発器の下面と当接する前記底板が、前記蒸発器の下面下方に延設されて形成され、前記蒸発器の直下に配置された排水穴を有することを特徴とするヒートポンプ給湯機で、筐体の底板と蒸発器とを接触させたことで、除霜時に高温となる蒸発器の熱により、筐体底板や滞留部に溜った氷を同時に融かすことができ、氷の成長による、筐体の変形、送風ファンとの接触による破損も防ぐことができる。
【００１２】
また、滞留部に排水穴を配設したことを特徴とするもので、除霜時の熱により筐体底板の排水穴の凍結を防ぎ、除霜時に発生する水の排水を促進し、氷の成長による、筐体の変形、送風ファンとの接触による破損を防止することができる。
【００１３】
第２の発明は、蒸発器への冷媒入口部を、前記蒸発器を構成する冷媒管の最下段に設けたことを特徴とするもので、除霜運転時に最も冷媒が高温となる部分が、筐体底板と近接するように構成することにより、除霜時に高温となる蒸発器の熱により筐体底板の氷も同時に融かすことができ、氷の成長による、筐体の変形、送風ファンとの接触による破損を防止することができる。
【００１４】
第３の発明は、蒸発器の冷媒入口部を、前記蒸発器を構成する冷媒管の分岐上流側に設けたことを特徴とするもので、高温な冷媒の通過量が多く熱量が大きい部分を、筐体底板と近接するように構成することにより、除霜時に高温となる蒸発器の熱により筐体底板の氷も同時に融かすことができ、氷の成長による、筐体の変形、送風ファンとの接触による破損を防止することができる。
【００１５】
（実施の形態１）
図４は、実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機システムの構成図である。まず、図４を用いてヒートポンプ給湯器の構成を説明する。
【００１６】
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、冷媒を圧縮して高温冷媒を吐出する圧縮機４と、水と高温冷媒とを熱交換して高温水を生成する水冷媒熱交換器１１と、冷媒を減圧する減圧装置６と、空気と冷媒とで熱交換を行う蒸発器７とを順次冷媒配管８で環状に接続してなる冷凍サイクルを有している。さらに、蒸発器７へ送風するための送風ファン９を有している。
【００１７】
また、過熱した水を貯留するためのタンク１２を備えており、水冷媒熱交換器１１で生成した高温水を給湯で利用するものである。そのため、タンク１２と水冷媒熱交換器１１とを水が循環する構成となっており、水を循環させるためのポンプ１６を備えている。
【００１８】
図４では、除霜運転時には送風ファン９とポンプ１６を停止し、水冷媒熱交換器１１にある水の熱を圧縮機４による循環により蒸発器７に送ることにより蒸発器７の温度を上昇させ除霜をおこなう。
【００１９】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機において、以下、蒸発器７の配置と構成について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の側面図であり、図２は、その蒸発器と筐体底板近傍の拡大図で、図３は、本実施の形態のヒートポンプ給湯機の構成図である。
【００２１】
蒸発器は、フィンアンドチューブ式の熱交換器を用いており、平型や波型の複数のフィン７ｂに直交するように冷媒管７ａが内部を貫通しており、空気と冷媒との熱交換を行っている。
【００２２】
そして、蒸発器７のフィン７ｂの一部は、筐体底板１７と接触するように配置されている。また、底板１７の水滞留部１７ａを、蒸発器７の直下に配し、除湿水排水穴１９も蒸発器７の直下に配している。
【００２３】
図５は、本実施の形態の蒸発器７の冷媒流路構成図である。冷媒入口７ｃを、冷媒管７ａの最下段に配置し、また冷媒分岐７ｅを冷媒入口７ｃより冷媒流路下流に配し、再度７ｆで合流、流出していくよう接続されている。
【００２４】
以上のように、本実施の形態の蒸発器７の配置方法では、除霜時に高温となる冷媒入口７ｃ近傍のフィン７ｂが底板１７に接触していることで、除霜時の熱を底板１７に成長している氷の溶融に利用できる。
【００２５】
また、冷媒分岐７ｅの上流に冷媒入口７ｃを配置することで、流れる冷媒量を増やし熱量を最大とすることができる。
【００２６】
また、蒸発器７直下に排水穴１９を配置することで、溶融した水を速やかに排水するとともに、凍結による排水穴１９のつまりを防ぐことができる。
【００２７】
また、底板に流れた水が底板滞留部１７ａに溜まる事で除霜水が排出されずに再度凍っても、次回除霜時に蒸発器７の熱で再度溶かすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明のヒートポンプ給湯機は、水冷媒熱交換器を蒸発器近傍に配した温水暖房装置にも、適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  ヒートポンプユニット筐体
２  貯湯ユニット
３  水回路
４  圧縮機
６  膨張弁
７  蒸発器
７ａ  冷媒管
７ｂ  フィン
７ｃ  冷媒入口
７ｄ  冷媒分岐
７ｅ  冷媒出口
８  冷媒管
９  送風ファン
１１  水冷媒熱交換器
１２  タンク
１６  ポンプ
１７  底板
１７ａ  底板水滞留部
１８  水冷媒熱交換器カバー
１９  排水穴
【図３】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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