(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路を用いて湯を生成するヒートポンプ給湯室外機であって、
ベースと、
前記ベースの上に設けられ、冷媒と水との熱交換を行わせる水冷媒熱交換器と、
前記水冷媒熱交換器の本体に繋がる入口側冷媒配管および出口側冷媒配管と、
前記ベースの上に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記ベースの下であって前記水冷媒熱交換器に近い側に設けられた第１脚部材と、
前記ベースの下であって前記圧縮機に近い側に設けられた第２脚部材と、
を備え、
前記水冷媒熱交換器の本体と前記入口側冷媒配管との接合部と、前記水冷媒熱交換器の本体と前記出口側冷媒配管との接合部との少なくとも一方が、前記水冷媒熱交換器の重心よりも前記圧縮機から遠い位置にあり、
前記水冷媒熱交換器の重心よりも前記圧縮機から遠い位置にある前記接合部は、前記第１脚部材の上方に位置するヒートポンプ給湯室外機。
【請求項２】
冷媒回路を用いて湯を生成するヒートポンプ給湯室外機であって、
ベースと、
前記ベースの上に設けられ、冷媒と水との熱交換を行わせる水冷媒熱交換器と、
前記水冷媒熱交換器の本体に繋がる入口側冷媒配管および出口側冷媒配管と、
前記ベースの上に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記ベースの下であって前記水冷媒熱交換器に近い側に設けられた第１脚部材と、
前記ベースの下であって前記圧縮機に近い側に設けられた第２脚部材と、
を備え、
前記水冷媒熱交換器の本体と前記入口側冷媒配管との接合部と、前記水冷媒熱交換器の本体と前記出口側冷媒配管との接合部との少なくとも一方が、前記水冷媒熱交換器の重心よりも前記圧縮機から遠い位置にあり、
前記水冷媒熱交換器の本体は、上下方向に複数段となる構造を有し、
前記水冷媒熱交換器の重心よりも前記圧縮機から遠い位置にある前記接合部は、前記複数段のうちの最下段に設けられているヒートポンプ給湯室外機。
【請求項３】
前記第１脚部材の上方には、前記水冷媒熱交換器が位置し、
前記第２脚部材の上方には、前記水冷媒熱交換器が位置せず、前記圧縮機が位置する請求項１または請求項２に記載のヒートポンプ給湯室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ給湯室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気の熱を吸収して湯を沸かすことのできる、エネルギー効率に優れたヒートポンプ式給湯機が広く用いられている。ヒートポンプ式給湯機が備えるヒートポンプ給湯室外機には、空気の熱を冷媒に吸熱させる空気冷媒熱交換器、この空気冷媒熱交換器に送風する送風機、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒の熱によって水を加熱する水冷媒熱交換器などが搭載されている（例えば、特許文献１参照）。圧縮機の作動時には、ヒートポンプ給湯室外機の筐体等が圧縮機により励振され、騒音を生ずる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３６８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒートポンプ給湯室外機に搭載された水冷媒熱交換器は、重量が大きく、前面から見て左右に長い形状をしている。従来のヒートポンプ給湯室外機では、水冷媒熱交換器が、発泡材等の収納箱に収納されて、十分な防振効果の有る防振材の介在無しにベース上面に設置されている。また、重量が大きい圧縮機が、ゴム部材、金属スプリング部材等の防振マウントを介してベース上面に設置されている。この圧縮機と水冷媒熱交換器とは、冷媒配管で接続され、ベース上面に横に並べて設置されている。そして、ベース下面には、水冷媒熱交換器に近い側に第１脚部材が、圧縮機に近い側に第２脚部材が、それぞれ取り付けられている。水冷媒熱交換器の重量は大きい為、水冷媒熱交換器、ベース、第１脚部材、第２脚部材を組み合わせた構造体の並進、傾き、捩れ、等の固有振動数は１００Ｈｚ以下となる場合が多い。また、圧縮機の回転数は数十ｒｐｓ（Ｈｚ）〜百ｒｐｓ（Ｈｚ）程度である。したがって、上記構造体の固有振動数は圧縮機の回転数の１倍あるいは２倍付近なので、ヒートポンプ給湯室外機運転中に圧縮機の振動が冷媒配管から水冷媒熱交換器に伝達すると、水冷媒熱交換器とベースにはこれら周波数付近の低周波振動が共振して大きく発生し易く、ベースから放射される低周波音が増加し、ベースから筐体各部に伝達する低周波振動が増加し、筐体各部から放射される低周波音が増加する場合が多い。
【０００５】
ベースから放射される低周波音を抑制し、ベースから筐体各部に伝達する低周波振動を抑制し、筐体各部から放射される低周波音を抑制する方法はいくつか考えられるが、何れの方法にも問題点がある。例えば、水冷媒熱交換器の横方向寸法を２つの脚部材の上方間にまたがるように拡大する方法では、水冷媒熱交換器とベースの低周波振動の増加を抑制できる場合もあるが、水冷媒熱交換器を収納する収納蓋部材の上に圧縮機を設置する構造となるので、筐体含めたヒートポンプ給湯室外機の上下寸法が拡大し、ヒートポンプ給湯室外機の材料コストが著しく増加する等の問題点がある。
【０００６】
また、水冷媒熱交換器とベースとの間に十分な防振効果の有る防振材を設置する方法では、水冷媒熱交換器とベースの低周波振動の増加を抑制できる場合もあるが、防振材による材料コスト、組立コストが著しく増加し、さらに、水冷媒熱交換器の設置位置が上方となり、送風機の設置位置が上方となり、筐体含めたヒートポンプ給湯室外機の上下寸法が拡大し、ヒートポンプ給湯室外機の材料コストが著しく増加する等の問題点がある。
【０００７】
また、ベースあるいは筐体各部の板厚を上げて剛性を上げる方法では、ベースから放射される低周波音を抑制し、ベースから筐体各部に伝達する低周波振動を抑制し、筐体各部から放射される低周波音の増加を抑制できる場合もあるが、ベースおよび筐体各部の材料コスト、成形加工コストが著しく増加し、ヒートポンプ給湯室外機のコストが著しく増加する等の問題点がある。
【０００８】
また、ベースあるいは筐体各部に制振材を貼り付ける方法では、ベースから放射される低周波音を抑制し、ベースから筐体各部に伝達する低周波振動を抑制し、筐体各部から放射される低周波音の増加を抑制できる場合もあるが、制振材の材料コスト、ベースあるいは筐体各部の組立コスト用が著しく増加し、ヒートポンプ給湯室外機のコストが著しく増加する等の問題点がある。
【０００９】
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、低コストで、水冷媒熱交換器とベースの低周波振動を抑制し、ベースや筐体各部からの低周波音の放射を抑制することのできるヒートポンプ給湯室外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】
【００１０】
本発明に係るヒートポンプ給湯室外機は、冷媒回路を用いて湯を生成するヒートポンプ給湯室外機であって、ベースと、ベースの上に設けられ、冷媒と水との熱交換を行わせる水冷媒熱交換器と、水冷媒熱交換器の本体に繋がる入口側冷媒配管および出口側冷媒配管と、ベースの上に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機と、ベースの下であって水冷媒熱交換器に近い側に設けられた第１脚部材と、ベースの下であって圧縮機に近い側に設けられた第２脚部材と、を備え、水冷媒熱交換器の本体と入口側冷媒配管との接合部と、水冷媒熱交換器の本体と出口側冷媒配管との接合部との少なくとも一方が、水冷媒熱交換器の重心よりも圧縮機から遠い位置にあり、水冷媒熱交換器の重心よりも圧縮機から遠い位置にある接合部は、第１脚部材の上方に位置するものである。
また、本発明に係るヒートポンプ給湯室外機は、冷媒回路を用いて湯を生成するヒートポンプ給湯室外機であって、ベースと、ベースの上に設けられ、冷媒と水との熱交換を行わせる水冷媒熱交換器と、水冷媒熱交換器の本体に繋がる入口側冷媒配管および出口側冷媒配管と、ベースの上に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機と、ベースの下であって水冷媒熱交換器に近い側に設けられた第１脚部材と、ベースの下であって圧縮機に近い側に設けられた第２脚部材と、を備え、水冷媒熱交換器の本体と入口側冷媒配管との接合部と、水冷媒熱交換器の本体と出口側冷媒配管との接合部との少なくとも一方が、水冷媒熱交換器の重心よりも圧縮機から遠い位置にあり、水冷媒熱交換器の本体は、上下方向に複数段となる構造を有し、水冷媒熱交換器の重心よりも圧縮機から遠い位置にある接合部は、複数段のうちの最下段に設けられているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１脚部材の取り付け部を支点として水冷媒熱交換器とベースが上下に傾くような大きな低周波振動が生ずることを確実に抑制することができる。このため、ベースから低周波音が放射されることを確実に抑制することができるとともに、筐体各部への低周波振動の伝達も抑制されるので、筐体各部から低周波音が放射されることを確実に抑制することができる。また、本発明によれば、水冷媒熱交換器の横方向寸法をほぼベース全体まで拡大したり、水冷媒熱交換器とベースとの間に防振材を設置したり、ベースや筐体各部の板厚を厚くして剛性を上げたり、ベースあるいは筐体各部に制振材を貼り付けたりすることによらずに低周波音の発生が抑制できるので、コストの増加を抑制しながら、静粛性に優れたヒートポンプ給湯室外機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１のヒートポンプ給湯室外機の内部構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すヒートポンプ給湯室外機におけるベースに対する水冷媒熱交換器の設置状態を説明するための分解斜視図である。
【図３】図１に示すヒートポンプ給湯室外機におけるベース付近の模式的な前面図である。
【図４】図１に示すヒートポンプ給湯室外機におけるベースおよび水冷媒熱交換器の平面図である。
【図５】図４の一部を拡大した図であり、水冷媒熱交換器の本体と入口側冷媒配管との接合部の付近を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２のヒートポンプ給湯室外機の特徴部分を説明するための前面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のヒートポンプ給湯室外機の内部構造を示す分解斜視図である。まず、図１を参照して、本実施形態のヒートポンプ給湯室外機の全体構成について説明する。なお、図１中では、左下が前方、右上が後方である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯室外機１は、底部（基部）となるベース１７と、前面部１８、後面部１９、上面部２０、右側面部２１および左側面部２２を有する筐体とで構成される外郭を有している。空気冷媒熱交換器７の設置部以外は、上記筐体で覆われている。筐体は、通常、板金材から成形される。ヒートポンプ給湯室外機１の内部は、仕切板１６が設けられ、この仕切板１６により、前面から見て右側の機械室１４と左側の送風機室１５とに区画されている。後に詳述するが、送風機室１５の下方のベース１７の上には、水冷媒熱交換器８が設置されている。
【００１６】
図１では図示を省略しているものもあるが、仕切板１６により分離された右側の機械室１４内には、冷媒を圧縮するための圧縮機２、冷媒を減圧するための膨張弁、これらを接続する吸入管４や吐出管５等の冷媒配管、その他の冷媒回路部品が組み込まれている。圧縮機２の内部には、冷媒の圧縮動作を行う圧縮部（図示せず）と、圧縮部と接続され圧縮部を駆動するモータ（図示せず）とが組み込まれ、外部から供給される電力によりモータおよび圧縮部が所定の回転数で駆動するようになっている。また、圧縮機２の下部に取り付けられた脚部材には３〜４個の防振マウント３が取り付けられている。防振マウント３は、概略円筒形のゴムあるいは金属コイルの成形品である。防振マウント３は、ベース１７の上面に設置され、圧縮機２を弾性的に支持している。また、冷媒を吸入するための吸入管４と、冷媒を圧縮機２の内部で圧縮した後に吐出するための吐出管５とが、圧縮機２にそれぞれ取り付けられている。圧縮機２は、吐出管５および入口側冷媒配管３２を介して水冷媒熱交換器８の冷媒入口部と接続され、水冷媒熱交換器８の冷媒出口部は、出口側冷媒配管を介して膨張弁（図示せず）の入口部と接続されている。膨張弁は、冷媒流路本体外側面にコイル部材が取り付けられ、このコイル部材に外部から通電することにより発生する電磁作用により、内部の流路抵抗調節部を稼動させて冷媒の流路抵抗を調節し、膨張弁の上流側の高圧冷媒と下流側の低圧冷媒とを所定の圧力に調節している。膨張弁の出口部は、別の冷媒配管を介して空気冷媒熱交換器７の冷媒入口部と接続されている。空気冷媒熱交換器７の冷媒出口部は、吸入管４を介して圧縮機２と接続されている。また、冷媒配管の途中にはその他の冷媒回路部品が取り付けられている場合もある。このように構成された冷媒回路の密閉空間内に所定の量の冷媒が封入されており、通常ＣＯ２冷媒が使用されている。
【００１７】
更に、機械室１４内には、水冷媒熱交換器８の水入口部に接続された内部水配管Ａ、水冷媒熱交換器８の給湯出口部と接続された内部水配管Ｂ、その他の水回路部品が組み込まれている。内部水配管Ａはベース１７右部と筐体の右側面部２１下部に取り付けられた水入口バルブ２９に接続され、内部水配管Ｂはベース１７右部と筐体の右側面部２１下部に取り付けられた給湯出口バルブ３０に接続されている。筐体の右側面部２１において、水入口バルブ２９が上部、給湯出口バルブ３０が下部に、併設して配置されている。また、水入口バルブ２９と給湯出口バルブ３０を保護するため、サービスパネル２３が右側面部２１に取り付けられている。
【００１８】
一方、仕切板１６により分離された左側の送風機室１５内には、送風機６と、送風機６の後方に配置された空気冷媒熱交換器７とが組み込まれている。送風機室１５内は、風路確保のため大きな空間を有している。送風機６は、２〜３枚の翼を有するプロペラ翼と、このプロペラ翼を回転駆動させるモータとが組み合わされており、外部から電力がモータに供給されることによりプロペラ翼が所定の回転数で回転するようになっている。空気冷媒熱交換器７は、複数回往復曲げ成形された長い冷媒配管に多数のアルミ薄板のフィンが密着して構成され、略平板状の全体形状を有している。この空気冷媒熱交換器７では、冷媒配管内の冷媒とフィン周辺の空気とで熱交換が行われるようになっており、送風機６により各フィン間を流れて通過する空気の風量が増やされて調節され、熱交換の量が増やされて調節されている。
【００１９】
電気部品収納箱９には、圧縮機２、膨張弁、送風機６等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。インバータ電源は、圧縮機２のモータの回転数を数十ｒｐｓ（Ｈｚ）〜百ｒｐｓ（Ｈｚ）程度の所定の回転数に変化させ、また、膨張弁の開度を所定の量に変化させ、また、送風機６の回転数を数百ｒｐｍ〜千ｒｐｍ程度の所定の回転数に変化させるよう制御する。電気部品収納箱９右部には、外部電気配線を接続する端子台９ａが設けられている。筐体の右側面部２１に取り付けられたサービスパネル２３がこの端子台９ａを保護している。
【００２０】
図２は、図１に示すヒートポンプ給湯室外機１におけるベース１７に対する水冷媒熱交換器８の設置状態を説明するための分解斜視図である。図３は、図１に示すヒートポンプ給湯室外機１におけるベース１７付近の模式的な前面図である。
【００２１】
水冷媒熱交換器８は、冷媒の熱を水に伝熱させて水を加熱するための装置である。後述するように、水冷媒熱交換器８の本体は長尺な水配管８ａおよび冷媒管８ｂが組み合わされた構成となっているとともに、水配管８ａ内を満たす水や冷媒管８ｂ内を満たす冷媒の重量も加わるため、水冷媒熱交換器８全体の重量は他の部品と比べて特に大きくなる。図２に示すように、水冷媒熱交換器８は、前方から見て左右に長い略直方体形状の外形を有する発泡材の収納容器１２に収納され、十分な防振効果の有る防振材の介在無しに、送風機室１５内の送風機６の下方に位置するベース１７の上面に設置されている。水冷媒熱交換器８を収納した収納容器１２は、ベース１７に取り付けられた板金材の収納囲部材１０に囲まれ、発泡材の収納容器蓋１３により上側を覆われる。この収納容器蓋１３を更に覆うように、板金材の収納蓋部材１１が設置される。
【００２２】
ベース１７の下面には、ヒートポンプ給湯室外機１を地面Ｇあるいは台座３１に固定する為の第１脚部材２４および第２脚部材２５が例えば数個の点溶接などの方法によりそれぞれ取り付けられている。第１脚部材２４は、前面から見て左側、すなわち水冷媒熱交換器８に近い側に位置する。第２脚部材２５は、前面から見て右側、すなわち圧縮機２に近い側に位置する。第１脚部材２４および第２脚部材２５は、相互にほぼ同じ形状であり、板金材から成形され、幅が比較的小さく、筐体の前面部１８よりわずかに前方に出て、筐体の後面部１９よりわずかに後方に出るような前後に長い形状になっている。このような第１脚部材２４および第２脚部材２５によれば、少ない材料で、且つヒートポンプ給湯室外機１を省スペースで安定して設置することができる。
【００２３】
図３に示すように、第１脚部材２４は、水冷媒熱交換器８の重心８ｄの真下の位置よりも、圧縮機２から遠い位置にある。水冷媒熱交換器８は、第１脚部材２４の上方に位置しているが、第２脚部材２５の上方には位置していない。第２脚部材２５の上方には、圧縮機２が位置している。このように、圧縮機２を水冷媒熱交換器８の上に配置するのではなく、圧縮機２と水冷媒熱交換器８とを横に並べてベース１７上に配置しているので、ヒートポンプ給湯室外機１の上下寸法を小型化することができるとともに、材料コストを低減することができる。
【００２４】
このようなヒートポンプ給湯室外機１は、数百リットル程度の容量を有する貯湯タンクとこの貯湯タンク内の水を送る水ポンプとが組み込まれた貯湯装置（図示せず）に対し、外部水配管Ａ（図示せず）、外部水配管Ｂ（図示せず）、電気配線（図示せず）を介して接続して使用される。水ポンプの入口部は貯湯タンク下部に接続され、外部水配管Ａは水ポンプの出口部に接続されており、外部水配管Ｂが貯湯タンク上部に接続されている。外部水配管Ａの貯湯タンク接続側と反対側はヒートポンプ給湯室外機１のサービスパネル２３内の水入口バルブ２９と接続され、外部水配管Ｂの貯湯タンク接続側と反対側はヒートポンプ給湯室外機１のサービスパネル２３内の給湯出口バルブ３０と接続されている。このようにして、ヒートポンプ給湯室外機１と貯湯装置とで給湯回路が構成される。
【００２５】
次に、貯湯装置内の貯湯タンク内の湯量を増やすための沸き上げ運転におけるヒートポンプ給湯室外機１の動作について説明する。電気部品収納箱９に収納されたインバータ電源から圧縮機２内のモータに電力供給されるとモータが駆動し、モータと接続された圧縮機２内の圧縮部が駆動する。インバータ電源は、モータの回転数を数十ｒｐｓ（Ｈｚ）〜百ｒｐｓ（Ｈｚ）程度の所定の回転数に変化させ、冷媒が循環して行われるヒートポンプサイクルの循環速度、冷媒の流量を変化させることにより、所定の沸き上げ能力に調節制御している。また、電気部品収納箱９に収納されたインバータ電源から送風機６のモータに電力供給されるとモータが駆動し、モータと接続された送風機６のプロペラ翼が回転駆動する。インバータ電源は、モータの回転数を数百ｒｐｍ〜千ｒｐｍ程度に変化させ、空気冷媒熱交換器７を通過する空気の流量を変化させることにより、空気冷媒熱交換器７での冷媒と空気の熱交換量を所定の量に調節制御している。送風機６の送風により、空気が空気冷媒熱交換器７を通過する。また、電気部品収納箱９に収納されたインバータ電源から膨張弁の本体外側面に取り付けられたコイル部材に通電されると、膨張弁はコイルに発生する電磁作用により内部の流路抵抗調節部を稼動させて冷媒の流路抵抗度を調節し、膨張弁の上流側の高圧冷媒と下流側の低圧冷媒とを所定の圧力に調節制御している。圧縮機２の回転数、送風機６の回転数、膨張弁の流路抵抗度は、ヒートポンプ給湯室外機１の設置環境、使用環境に応じて制御される。圧縮機２内の圧縮部が駆動すると圧縮部内で冷媒の圧縮動作が行われ、低圧冷媒は吸入管４から圧縮機２に吸入される。低圧冷媒は圧縮機２内の圧縮部で圧縮されて高温高圧冷媒となり、圧縮機２から吐出管５に吐出される。この高温高圧冷媒は、吐出管５から入口側冷媒配管３２を通って水冷媒熱交換器８本体の冷媒入口部に流入し、水冷媒熱交換器８で低温水と熱交換し、低温水を加熱して高温湯を生成させる。高温高圧冷媒は水冷媒熱交換器８でエンタルピを低下させ、温度を低下させて水冷媒熱交換器８本体の冷媒出口部から出口側冷媒配管を通って膨張弁の入口部に流入する。高圧冷媒は膨張弁で所定の圧力に減圧され温度降下し低温低圧冷媒となり膨張弁の出口部から空気冷媒熱交換器７入口部に流入する。低温低圧冷媒は空気冷媒熱交換器７で空気と熱交換し、エンタルピを増加させ、空気冷媒熱交換器７の出口部から吸入管４に流入し、圧縮機２に吸入される。このように冷媒が循環してヒートポンプサイクルが行われる。同時に、貯湯装置内の水ポンプにより貯湯装置内の貯湯タンク内下部の低温水が外部水配管Ａを通り、ヒートポンプ給湯室外機１の水入口バルブ２９を介して内部水配管Ａに流入し、水冷媒熱交換器８の水入口部に流入し、水冷媒熱交換器８で冷媒と熱交換し加熱されて高温湯が生成される。生成された高温湯は水冷媒熱交換器８の給湯出口部から内部水配管Ｂに流入し、給湯出口バルブ３０を介して外部水配管Ｂを通り、貯湯装置内の貯湯タンク上部に戻される。このような沸き上げ運転により、貯湯タンク内の高温湯の量が増やされる。
【００２６】
図４は、図１に示すヒートポンプ給湯室外機１におけるベース１７および水冷媒熱交換器８の平面図である。図５は、図４の一部を拡大した図であり、水冷媒熱交換器８の本体と、入口側冷媒配管３２との接合部３３の付近を示す図である。
【００２７】
図４および図５に示すように、水冷媒熱交換器８の本体は、水が通る水配管８ａの外周に、冷媒が通る複数（図示の構成では３本）の冷媒管８ｂを螺旋状に巻き付けた構造の長尺物で構成されている。便宜上、図４では、冷媒管８ｂを一部分のみ図示しているが、水冷媒熱交換器８の本体は、ほぼ全長に渡って、水配管８ａの外周に冷媒管８ｂが巻き付けられた構成となっている。冷媒管８ｂは、水配管８ａの外周に密着して巻かれており、例えばハンダ付け、あるいはロウ付け等により固着されている。ただし、本発明では、両者が圧接等によりのみ接合されていてもよい。水冷媒熱交換器８の本体は、このような長尺物を、収納容器１２に収納可能となるように、複数箇所で曲げ成形することにより巻回した形状とされたものである。
【００２８】
水冷媒熱交換器８の本体には、入口側冷媒配管３２が繋がっている。入口側冷媒配管３２は、吐出管５を介して圧縮機２と接続されている。圧縮機２から吐出管５に送られた冷媒は、この入口側冷媒配管３２を通って水冷媒熱交換器８の本体に流入する。入口側冷媒配管３２は、分岐部３４において複数本（図示の構成では３本）に分岐している。この分岐した複数本の入口側冷媒配管３２は、接合部３３にて水冷媒熱交換器８の本体（水配管８ａ）と接合（接続）されている。接合部３３より冷媒上流側では、入口側冷媒配管３２と水冷媒熱交換器８の本体とは接合固定されておらず、入口側冷媒配管３２は水冷媒熱交換器８の本体に対し自由になっている。図示の構成では、入口側冷媒配管３２が接合部３３より先でそのまま水配管８ａの外周に巻き付けられることによって冷媒管８ｂを構成している。
【００２９】
図３および図４に示すように、水冷媒熱交換器８の本体と入口側冷媒配管３２との接合部３３は、水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置にある。特に、本実施形態では、接合部３３は、第１脚部材２４の上方（真上）に位置している。なお、接合部３３は、第１脚部材２４の上方（真上）よりも更に圧縮機２から遠い位置にあってもよい。
【００３０】
次に、圧縮機２の動作とヒートポンプ給湯室外機１の振動、騒音、低周波音の発生について説明する。圧縮機２内の圧縮部が駆動し、圧縮部内で冷媒の圧縮動作が行われる時、冷媒の圧力変動および内部の可動部品の動作により、圧縮機２には上下方向、横方向等いくつかの方向のそれぞれ並進振動、回転振動が発生し、その周波数成分は、圧縮機２の回転数の整数倍で、低い倍数の周波数成分の方が大きく発生する傾向が大きい。圧縮機２の振動は、防振マウント３からベース１７に伝達し、更に筐体の前面部１８、後面部１９、上面部２０、右側面部２１および左側面部２２（以下、総称して単に「筐体」と言う）に伝達する。また、圧縮機２の振動は、吸入管４から空気冷媒熱交換器７に伝達し、ベース１７および筐体に伝達する。更に、圧縮機２の振動は、吐出管５から入口側冷媒配管３２を介して水冷媒熱交換器８に伝達し、ベース１７に伝達し、筐体に伝達する。このようにして、圧縮機２の振動がベース１７および筐体に伝達することにより、ヒートポンプ給湯室外機１の振動、騒音、低周波音の原因となる。また、これら伝達する振動の周波数とヒートポンプ給湯室外機１の構造部品単独の固有振動数、あるいは複数の構造部品が組み合わされた構造体の固有振動数が近い場合に共振現象が発生し、大きな振動、騒音、低周波音を引き起こすこともある。
【００３１】
水冷媒熱交換器８の重量は大きい為、水冷媒熱交換器８、ベース１７、第１脚部材２４、第２脚部材２５を組み合わせた構造体の並進、傾き、捩れ、等の固有振動数は１００Ｈｚ以下の場合が多く、圧縮機２の回転数の１倍あるいは２倍付近なので、ヒートポンプ給湯室外機１運転中に圧縮機２の振動が吐出管５から入口側冷媒配管３２を介して水冷媒熱交換器８に伝達すると、水冷媒熱交換器８とベース１７にはこれら周波数付近の低周波振動が共振して大きく発生し易く、ベース１７から放射される低周波音が増加し、ベース１７から筐体に伝達する低周波振動が増加し、筐体から放射される低周波音が増加する場合が多い。
【００３２】
特に、ベース１７下面の水冷媒熱交換器８下方に相当する箇所に第１脚部材２４が、ベース１７下面の圧縮機２下方に相当する箇所に第２脚部材２５が、取り付けられており、第１脚部材２４は水冷媒熱交換器８の重心８ｄの真下よりも圧縮機２から遠い位置にあるので、第１脚部材２４の取り付け部を支点として、水冷媒熱交換器８全体とベース１７とが一体となって上下に傾く低周波振動（図３中の矢印Ａ参照）が発生し、ベース１７から放射される低周波音が増加し、筐体各部に伝達する低周波振動が増加し、筐体各部から放射される低周波音が増加する特性が顕著である。このような振動形態の場合、第１脚部材２４の取り付け部から接合部３３までの距離が長いほど、水冷媒熱交換器８全体とベース１７とが一体となって上下に傾く低周波振動が大きくなり易い。圧縮機２の振動は、吐出管５および入口側冷媒配管３２を介して伝わり、接合部３３の位置で水冷媒熱交換器８を加振する。このため、加振点となる接合部３３の位置が、振動の支点となる第１脚部材２４の取り付け部から遠いほど、水冷媒熱交換器８に作用するモーメントが大きくなるからである。このため、仮に、接合部３３が図３中のＢで示すような圧縮機２に近い位置にあったとすると、水冷媒熱交換器８に作用するモーメントが大きくなるので、水冷媒熱交換器８全体とベース１７とが一体となって上下に傾く図３中の矢印Ａで示すような低周波振動が大きくなり易い。
【００３３】
これに対し、本実施形態では、図３および図４に示すように、加振点となる接合部３３は、第１脚部材２４の上方に位置しているので、振動の支点となる第１脚部材２４の取り付け部と加振点との距離が短い。それゆえ、圧縮機２から吐出管５および入口側冷媒配管３２を介して伝わる加振力が接合部３３に作用しても、水冷媒熱交換器８に作用するモーメントは極めて小さい。このため、水冷媒熱交換器８全体とベース１７とが一体となって上下に傾く図３中の矢印Ａで示すような低周波振動を確実に抑制することができる。その結果、ベース１７から放射される低周波音の増加が確実に抑制され、ベース１７から筐体各部へ伝達する低周波振動の増加が確実に抑制され、筐体各部から放射される低周波音の増加が確実に抑制される。
【００３４】
本実施形態では、接合部３３を第１脚部材２４の上方に位置させたことにより、上記モーメントを確実に小さくすることができる。しかしながら、本発明では、必ずしもこのような構成にしなくてもよい。接合部３３が水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置にあれば、上記モーメントを十分に小さくすることができ、同様の効果を得ることが可能となる。すなわち、接合部３３は、水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置であって、第１脚部材２４の上方よりは圧縮機２に近い位置にあってもよい。一方、接合部３３は、第１脚部材２４の上方よりも更に圧縮機２から遠い位置にあってもよい。この場合には、圧縮機２から接合部３３までの距離がより長くなるので、接合部３３に作用する圧縮機２からの加振力が小さくなる。このため、上記モーメントを確実に小さくすることができ、接合部３３が第１脚部材２４の上方に位置する場合と同等の効果を得ることが可能となる。
【００３５】
上記のような構成によれば、水冷媒熱交換器８とベース１７の低周波振動の増加を抑制し、ベース１７から放射される低周波音を抑制し、ベース１７から筐体各部に伝達する低周波振動を抑制し、筐体各部から放射される低周波音の増加を抑制する為に、水冷媒熱交換器８とベース１７の間に十分な防振効果の有る防振材を設置する必要が無く、ベース１７および筐体各部の板厚を上げて剛性を上げる必要が無く、ベース１７あるいは筐体各部に制振材を貼り付ける必要が無いので、ヒートポンプ給湯室外機１の著しいコストの増加が抑制される。
【００３６】
以上のように、本発明によれば、ヒートポンプ給湯室外機１の低周波音低減に効果があり、コストの増加を抑制しながら低周波音において静粛面で優れたヒートポンプ給湯室外機１を得ることができる。給湯を行うヒートポンプ給湯室外機１は、深夜電力を利用する場合が多く、深夜の騒音や振動、特に低周波音には使用者の関心が高く、本発明の低周波低減効果は著しく貢献する。また、ＣＯ２冷媒を使用したヒートポンプ給湯室外機１は、Ｒ４１０Ａ冷媒を使用した空調機と比較して圧縮機２に発生する振動は大きく、深夜電力利用のための深夜の低周波音低減にさらに貢献する。
【００３７】
上記の実施形態では、水冷媒熱交換器８の本体と入口側冷媒配管３２との接合部３３の位置を水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置とする構成について述べた。図示を省略するが、本発明は、この構成に限らず、水冷媒熱交換器８の本体と出口側冷媒配管との接合部の位置を水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置とする構成であってもよい。水冷媒熱交換器８の冷媒の下流側に振動の大きい機能部品が設けられている場合には、その機能部品の振動が出口側冷媒配管を介して水冷媒熱交換器８に伝達する。この場合に、水冷媒熱交換器８の本体と出口側冷媒配管との接合部の位置を水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置とすることにより、上記実施形態の場合と同様の原理により、水冷媒熱交換器８とベース１７の低周波振動の増加を抑制し、ベース１７から放射される低周波音を抑制し、ベース１７から筐体各部に伝達する低周波振動を抑制し、筐体各部から放射される低周波音の増加を抑制することが可能となる。
【００３８】
このように、水冷媒熱交換器８の冷媒の下流側に振動の大きい機能部品が設けられている場合には、水冷媒熱交換器８の本体と入口側冷媒配管３２との接合部３３の位置だけでなく、水冷媒熱交換器８の本体と出口側冷媒配管との接合部の位置についても、水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置とすることが望ましい。ただし、水冷媒熱交換器８の冷媒の下流側に振動の大きい機能部品が設けられている場合において、圧縮機２が低振動型のものであり、圧縮機２から伝わる加振力が元々小さい場合には、水冷媒熱交換器８の本体と出口側冷媒配管との接合部の位置だけを水冷媒熱交換器８の重心８ｄよりも圧縮機２から遠い位置とすればよく、水冷媒熱交換器８の本体と入口側冷媒配管３２との接合部３３の位置については特に制限しなくてもよい。
【００３９】
実施の形態２．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図６は、本発明の実施の形態２のヒートポンプ給湯室外機の特徴部分を説明するための前面図である。
【００４０】
図６に示すように、実施の形態２のヒートポンプ給湯室外機が備える水冷媒熱交換器８は、上下方向に複数段となる構造を有している。この複数段構造は、水配管８ａおよび冷媒管８ｂからなる長尺体を螺旋状に巻回することによって構成されたものである。実施の形態１と同様に、本実施形態では、水冷媒熱交換器８の本体と入口側冷媒配管３２との接合部３３は、第１脚部材２４の上方に位置している。また、本実施形態では、接合部３３は、水冷媒熱交換器８の複数段構造のうちの最下段に設けられている。これにより、加振点となる接合部３３と、振動の支点となる第１脚部材２４の取り付け部との距離を更に短くすることができるので、圧縮機２から吐出管５および入口側冷媒配管３２を介して伝わる加振力が水冷媒熱交換器８に及ぼすモーメントが更に小さくなる。それゆえ、水冷媒熱交換器８全体とベース１７とが一体となって上下に傾く低周波振動をより確実に抑制することができる。その結果、ベース１７から放射される低周波音の増加がより確実に抑制され、ベース１７から筐体各部へ伝達する低周波振動の増加がより確実に抑制され、筐体各部から放射される低周波音の増加がより確実に抑制される。
【００４１】
以上説明した実施の形態１および２では、水冷媒熱交換器８の本体の構造が、１本の水配管８ａの外周に、分岐された複数の冷媒管８ｂが螺旋状に密着接合され、この両者がハンダ付けあるいはロウ付け等により固着された構造である場合について説明したが、本発明における水冷媒熱交換器の構造は、このような構造に限定されるものではない。例えば、本発明における水冷媒熱交換器は、水配管と冷媒管とが直線状に密着接合された構造のものでもよい。また、水冷媒熱交換器は、水配管と冷媒管との接合形態に係わらず、水配管と冷媒管とがハンダ付けあるいはロウ付け等により固着されておらず、圧接等によりのみ接合されていてもよい。更に、水冷媒熱交換器は、水配管等の外部配管の中に冷媒管等の内部冷媒管が設けられる等の多重管構造のものでもよい。この多重管構造の場合、水配管の中に冷媒管が挿入し始める部分の接合箇所が、水冷媒熱交換器の本体と入口側冷媒配管または出口側冷媒配管との接合部に相当する。
【符号の説明】
【００４２】
１    ヒートポンプ給湯室外機
２    圧縮機
３    防振マウント
４    吸入管
５    吐出管
６    送風機
７    空気冷媒熱交換器
８    水冷媒熱交換器
８ａ  水配管
８ｂ  冷媒管
８ｄ  重心
９    電気部品収納箱
９ａ  端子台
１０  収納囲部材
１１  収納蓋部材
１２  収納容器
１３  収納容器蓋
１４  機械室
１５  送風機室
１６  仕切板
１７  ベース
１８  前面部
１９  後面部
２０  上面部
２１  右側面部
２２  左側面部
２３  サービスパネル
２４  第１脚部材
２５  第２脚部材
２９  水入口バルブ
３０  給湯出口バルブ
３１  台座
３２  入口側冷媒配管
３３  接合部
３４  分岐部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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