(57)【要約】【課題】組立性に優れ、耐久的にエネルギー効率に優れた熱交換器ユニットを提供すること。【解決手段】プレート式水冷媒熱交換器５と、プレート式水冷媒熱交換器５の複数の面を覆う主断熱材２８と、主断熱材の外方に配設され、主断熱材の少なくとも１つの面と当接する保持板２９と、を備え、プレート式水冷媒熱交換器５を形成する第１の面に突出部５ｆを設けるとともに、保持板２９のうち前記第１の面と対向する面に凸部２９ａを設け、突出部５ｆと前記凸部２９ａとで、プレート式水冷媒熱交換器５、主断熱材２８、保持板２９を固定して一体の構造体とするので、組立性が向上し、また、主断熱材２８の経年劣化を抑制して、耐久的にエネルギー効率に優れた熱交換器ユニットを提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と熱媒との間で熱交換を行うプレート式水冷媒熱交換器と、前記プレート式水冷媒熱交換器の複数の面を覆う主断熱材と、前記主断熱材の外方に配設され、前記主断熱材の少なくとも１つの面と当接する保持板と、を備え、
前記プレート式水冷媒熱交換器を形成する第１の面に突出部を設けるとともに、前記保持板のうち前記第１の面と対向する面に凸部を設け、
前記突出部と前記凸部とで、前記プレート式水冷媒熱交換器、前記主断熱材、前記保持板を固定して一体の構造体とすることを特徴とする熱交換器ユニット。
【請求項２】
前記突出部における、前記第１の面と前記保持板のうち前記第１の面と対向する面との間の長さ寸法と、前記凸部における、前記第１の面と前記保持板のうち前記第１の面と対向する面との間の長さ寸法と、の合計は、前記第１の面と前記保持板のうち前記第１の面と対向する面との間に配設される前記主断熱材の厚み寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ユニット。
【請求項３】
前記プレート式水冷媒熱交換器は、冷媒が流入する冷媒入口部と、冷媒が流出する冷媒出口部と、を備え、前記冷媒入口部および前記冷媒出口部は、前記プレート式水冷媒熱交換器を形成する第２の面から立ち上げて形成されるとともに、前記主断熱材は、前記第２の面を除く、５つの面を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器ユニット。
【請求項４】
前記第２の面は、前記第１の面の反対側の面であることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器ユニット。
【請求項５】
前記主断熱材は、前記プレート式水冷媒熱交換器の下面を覆うとともに、前記主断熱材の下面の厚さ寸法を、他の面の厚さ寸法よりも大きくすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器ユニット。
【請求項６】
前記第２の面を覆う前断熱材を備え、前記前断熱材は、前記冷媒入口部および前記冷媒出口部と対向する部位に欠切部を設けることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器ユニット。
【請求項７】
前記主断熱材は、一体成型された発泡材にて構成されることを特徴とする請求項１から６にいずれか１項に記載の熱交換器ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の熱交換器ユニット、減圧器、蒸発器、圧縮機が配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記熱交換器ユニット、外部放熱器が配管で接続され、熱媒が循環する温水回路と、
前記蒸発器に送風するファンと、
少なくとも前記圧縮機および前記水冷媒熱交換器が配設される機械室と、
前記送風ファンが配設される送風室と、
前記機械室および前記送風室を覆う外装体と、を備え、
前記熱交換器ユニットを構成する保持板は、前記外装体を構成する底板に接合されることを特徴とするヒートポンプ温水暖房装置。
【請求項９】
前記外部放熱器へと前記熱媒を誘導する往きポートおよび戻りポートを備え、前記往きポートおよび前記戻りポートを、前記外装体の外方かつ前記機械室の側方に配設するとともに、前記熱交換器ユニットを、前記機械室内で、前方かつ前記往きポートおよび前記戻りポート側に配設することを特徴とする請求項８に記載のヒートポンプ温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器ユニットおよびそれを備えたヒートポンプ温水暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のヒートポンプ熱交換装置は、圧縮機、冷媒−熱媒熱交換器、減圧器および蒸発器を環状に接続した冷媒回路を備えている。この冷媒−熱媒熱交換器は、冷媒回路から冷媒の供給を受けて、熱交換により低温の水あるいは不凍液などの熱媒を加熱し、高温熱媒とするものである。
【０００３】
また、水あるいは不凍液などの熱媒を循環させる循環ポンプは、本体内に設けられている場合もあれば、別の本体に設けている場合もある。
【０００４】
ここで、冷媒−熱媒熱交換器としては、図１０〜図１２に示すように、プレート式の水冷媒熱交換器が用いられている場合が多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の熱交換装置では、図１０で示すように、室外機１０１には、冷媒−熱媒熱交換器として、プレート式水冷媒熱交換器１０２を採用している。また、仕切板（セパレータ）１０３により、機械室１０４と送風機室１０５とを隔離し、機械室１０４に、圧縮機１０６とプレート式水冷媒熱交換器１０２、冷媒配管１０７などの冷媒回路の構成部品を配している。
【０００６】
これにより、セパレート式空気調和機の部品の流用によって、設備の共用化によるコストダウンを図り、安価で省エネ性に優れた温水暖房用ヒートポンプ熱交換装置を提供しようというものである。
【０００７】
なお、熱媒を循環させる循環ポンプは、このヒートポンプ熱交換装置の外部に設けられ、水あるいは不凍液などの熱媒が循環される。
【０００８】
このような構成のヒートポンプ熱交換装置において、図１１、図１２に示すように、プレート式水冷媒熱交換器１０２は、復元力を有する断熱材１０８にて覆われ、さらに、この断熱材１０８を、約６０％圧縮した状態を保って囲う保持ケース１０９を備えている。
【０００９】
断熱材１０８は、フェルト製の平板状のものであり、略直方体形状のプレート式水冷媒熱交換器１０２の６面を、分割された６枚の断熱材を用いて覆っている。
【００１０】
また、断熱材１０８の間で保持ケース１０９の内壁側には、プレート式水冷媒熱交換器１０２側の面に切欠きを設けた補助支持部材１１０が配設され、補助支持部材１１０は、プレート式水冷媒熱交換器１０２から断熱材１０８に一定以上の圧力が加わり、圧縮された際に、プレート式水冷媒熱交換器１０２を補助的に支持する。なお、この構成は、補助支持部材１１０と保持ケース１０９の間に、断熱材１０８を圧縮挿入して挟み込んで形成される。
【００１１】
また、補助支持部材１１０は、プレート式水冷媒熱交換器１０２を一定の力で保持しており、圧縮機１０６や循環ポンプから振動が伝動したときには、断熱材１０８が緩衝材となり、吸収、分散することで、配管への応力を抑制して配管の折損を避けるとともに、共振による異常音振動の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４７８２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、プレート式水冷媒熱交換器１０２の各表面を、それぞれ別個のフェルト製断熱材１０８によって覆い、また、プレート式水冷媒熱交換器１０２と断熱材１０８とを圧接させて構造体を形成しているため、組立工数の増加によるコスト増大、および、断熱材の経年劣化によるエネルギー効率低下を招くという課題を有していた。
【００１４】
すなわち、複数の断熱材を用いて、プレート式水冷媒熱交換器を覆うように構造体を形成するために、加工工数が増大し、また、断熱材を圧縮挿入して挟み込む際の圧縮度合いが安定せず、製品として、断熱性能にバラツキが生じてしまう。
【００１５】
また、長期に使用した際に、経年劣化によって、圧縮している断熱材の厚みが徐々に減少することで、フェルト状の断熱材の断熱性能が劣化してエネルギー効率の低下を招くとともに、重量物であるプレート式水冷媒熱交換器の位置に微少なずれが生じることで、接続配管への応力が増大して、特に配管接合部の劣化を助長させてしまう。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、組立性が向上でき、耐久的にエネルギー効率に優れた熱交換器ユニット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】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器ユニットは、冷媒と熱媒との間で熱交換を行うプレート式水冷媒熱交換器と、前記プレート式水冷媒熱交換器の複数の面を覆う主断熱材と、前記主断熱材の外方に配設され、前記主断熱材の少なくとも１つの面と当接する保持板と、を備え、前記プレート式水冷媒熱交換器を形成する第１の面に突出部を設けるとともに、前記保持板のうち前記第１の面と対向する面に凸部を設け、前記突出部と前記凸部とで、前記プレート式水冷媒熱交換器、前記主断熱材、前記保持板を固定して一体の構造体とすることを特徴とするものである。
【００１８】
これにより、複数面を覆う主断熱材を用いて、工数を増大させずに熱交換器ユニットを構成することが可能になるとともに、プレート式水冷媒熱交換器の突出部と保持板の凸部とで、位置決め固定されているので、主断熱材には過度な荷重がかかることがない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、組立性が向上でき、耐久的にエネルギー効率に優れた熱交換器ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における熱交換器ユニットの右方斜視図（ｂ）同熱交換器ユニットの左方斜視図
【図２】同熱交換器ユニットの断面図
【図３】（ａ）同熱交換器ユニットにおいて前断熱材を設けた際の右方分解斜視図（ｂ）同熱交換器ユニットにおいて前断熱材を設けた際の左方分解斜視図
【図４】（ａ）同熱交換器ユニットにおいて熱媒入口／出口を冷媒入口／出口の反対面に設けた際の右方斜視図（ｂ）同熱交換器ユニットにおいて熱媒入口／出口を冷媒入口／出口の反対面に設けた際の左方斜視図
【図５】同熱交換器ユニットを備えたヒートポンプ熱交換装置の内観平面図
【図６】同熱交換器ユニットを備えたヒートポンプ熱交換装置の内観斜視図
【図７】同熱交換器ユニットを備えたヒートポンプ熱交換装置の内観下面斜視図
【図８】同熱交換器ユニットを備えたヒートポンプ温水暖房装置の冷媒回路および熱媒回路図
【図９】同熱交換器ユニットを備えたヒートポンプ温水暖房装置の異なる構成を示す冷媒回路および熱媒回路図
【図１０】従来のヒートポンプ熱交換装置の内観平面図
【図１１】従来の熱交換器ユニットおよびヒートポンプ熱交換装置の内観分解斜視図
【図１２】従来の熱交換器ユニットの保持方法を示す分解拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の発明は、冷媒と熱媒との間で熱交換を行うプレート式水冷媒熱交換器と、前記プレート式水冷媒熱交換器の複数の面を覆う主断熱材と、前記主断熱材の外方に配設され、前記主断熱材の少なくとも１つの面と当接する保持板と、を備え、前記プレート式水冷媒熱交換器を形成する第１の面に突出部を設けるとともに、前記保持板のうち前記第１の面と対向する面に凸部を設け、前記突出部と前記凸部とで、前記プレート式水冷媒熱交換器、前記主断熱材、前記保持板を固定して一体の構造体とすることを特徴とする熱交換器ユニットである。
【００２２】
これにより、複数面を覆う主断熱材を用いて、工数を増大させずに熱交換器ユニットを構成することが可能になるため、組立性を向上させることができる。
【００２３】
また、プレート式水冷媒熱交換器の突出部と保持板の凸部とで固定を行い、その間に主断熱材を挟み込んでいることで、主断熱材はプレート式水冷媒熱交換器と保持板との間で、常に一定の間隔を保っていることとなる。
【００２４】
そのため、主断熱材には過度な圧縮荷重がかかることはなく、長期にわたって使用された場合でも、主断熱材の厚みが減少し、痩せてくるといった現象を抑制することができる。
【００２５】
したがって、長期間安定した断熱性能を確保でき、高い運転効率を維持することができる。
【００２６】
さらに、経年劣化による断熱材の厚みの減少が抑制されることで、重量物であるプレート式熱交換器の位置ずれを抑制することができるので、特に配管接合部への過度な応力の発生を抑制して、熱交換器ユニットとして、耐久的な信頼性を向上させることができる。
【００２７】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記突出部における、前記第１の面と前記保持板のうち前記第１の面と対向する面との間の長さ寸法と、前記凸部における、前記第１の面と前記保持板のうち前記第１の面と対向する面との間の長さ寸法と、の合計は、前記第１の面と前記保持板のうち前記第１の面と対向する面との間に配設される前記主断熱材の厚み寸法よりも大きいことを特徴とするものである。
【００２８】
これにより、突出部と凸部とが重複する部分が生じるように構成され、主断熱材に過度な圧縮荷重がかかることなく、突出部と凸部とで、より確実に位置決め固定を行うことができる。
【００２９】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記プレート式水冷媒熱交換器は
、冷媒が流入する冷媒入口部と、冷媒が流出する冷媒出口部と、を備え、前記冷媒入口部および前記冷媒出口部は、前記プレート式水冷媒熱交換器を形成する第２の面から立ち上げて形成されるとともに、前記主断熱材は、前記第２の面を除く、５つの面を覆うことを特徴とするものである。
【００３０】
冷媒回路と接続される、冷媒入口部、冷媒出口部には冷媒回路部品として銅管がロウ付けされる。主断熱材は、プレート式水冷媒熱交換器と保持板に挟まれて保持されるが、冷媒入口部および冷媒出口部に銅管がロウ付けされるので、冷媒入口部と冷媒出口部が形成される面に主断熱材を取り付けるには、これらの銅管との干渉を避けなくてはならず、組立が煩雑となる。
【００３１】
一方、主断熱材にプレート式水冷媒熱交換器を差込み、その後、保持板を取り付ける工程により熱交換器ユニットを構成することが可能な本発明の構成によれば、組立性の向上による工数削減、合理化を実現できる。つまり、５つの面を主断熱材で覆う場合、冷媒入口部および冷媒出口部が形成されている面以外を覆う構成とすることで、断熱性能を維持しながら、組立性を向上させることができる。
【００３２】
第４の発明は、特に第３のいずれかの発明において、前記第２の面は、前記第１の面の反対側の面であることを特徴とするものである。前記構成により、突出部と、冷媒入口部および冷媒出口部とは、互いに反対面に形成されることとなる。
【００３３】
冷媒回路と接続される、冷媒入口部、冷媒出口部には冷媒回路部品として銅管がロウ付けされる。プレート式水冷媒熱交換器に主断熱材、保持板を組み付けた後に、配管ロウ付を行うと、ロウ付け箇所が高温になることで、主断熱材や保持板が加熱され、損傷を与える恐れがある。
【００３４】
一方、本発明の構成によれば、プレート式水冷媒熱交換器単体の状態で、冷媒入口部、冷媒出口部に配管をロウ付けし、その後、主断熱材、保持板をプレート式水冷媒熱交換器に接合して、組み立てることができる。このとき、保持板とプレート式水冷媒熱交換器とを接合するための突出部が、冷媒入口部および冷媒出口部が形成される面とは反対面にあることで、組立工程において断熱性能を損ねることなく、組立性を向上させることができる。
【００３５】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれかの発明において、前記主断熱材は、前記プレート式水冷媒熱交換器の下面を覆うとともに、前記主断熱材の下面の厚さ寸法を、他の面の厚さ寸法よりも大きくすることを特徴とするものである。
【００３６】
これにより、主断熱材下面を他面より厚く形成していることで、プレート式水冷媒熱交換器に伝わる振動を減衰することができる。すなわち、機器が動作している際の振動で、プレート式水冷媒熱交換器も振動し、さらに接続配管にも振動が加わるが、主断熱材下面を他面より厚く形成していることで振動を吸収して、配管応力の増大、また、これによって生じる劣損の可能性を低減することができる。よって、長期間に渡って信頼性の高い熱交換ユニットとすることができる。
【００３７】
なお、本発明によれば、振動のみならず、騒音値の上昇などに対しても低減効果があり、低騒音かつ低振動な信頼性、快適性に優れた熱交換ユニットとすることができる。
【００３８】
第６は、特に第１から第５のいずれかの発明において、前記第２の面を覆う前断熱材を備え、前記前断熱材は、前記冷媒入口部および前記冷媒出口部と対向する部位に欠切部を設けることを特徴とするものである。
【００３９】
これにより、プレート式水冷媒熱交換器全体を断熱材で覆うことで、冷媒、熱媒の放熱を防ぐことができるので、断熱性能を向上させて、エネルギー効率を向上させることができる。また、冷媒入口部や冷媒出口部と相対する前断熱材の部位に欠切部を設けていることで、組立工程において前断熱材の組み込みが容易となり、組立性に優れた熱交換器ユニットとすることができる。
【００４０】
第７の発明は、特に第１から第６のいずれかの発明において、前記主断熱材は、一体成型された発泡材にて構成されることを特徴とするものである。
【００４１】
これにより、一体成型された継ぎ目のない断熱材を使用して、熱漏れを抑制した高い断熱性を実現して、エネルギー効率を向上させることができる。また、一体成型される断熱材によって、組立工数を削減することができる。
【００４２】
また、プレート式水冷媒熱交換器に交換の必要が生じた場合でも、プレート式水冷媒熱交換器のみ取り外しして、主断熱材をそのまま使用することができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００４３】
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明における熱交換器ユニット、減圧器、蒸発器、圧縮機が配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記熱交換器ユニット、外部放熱器が配管で接続され、熱媒が循環する温水回路と、前記蒸発器に送風するファンと、少なくとも前記圧縮機および前記水冷媒熱交換器が配設される機械室と、前記送風ファンが配設される送風室と、前記機械室および前記送風室を覆う外装体と、を備え、前記熱交換器ユニットを構成する保持板は、前記外装体を構成する底板に接合されることを特徴とするヒートポンプ温水暖房装置である。
【００４４】
これにより、質量の大きな重量物であるプレート式水冷媒熱交換器、および、これが一体となった熱交換器ユニットを、本体下方にあり、外装体の中で強度面で最も強固な底板と保持することで、高い強度を実現することができる。
【００４５】
また、圧縮機が動作している際に、底板を伝って伝播する振動を、底板に接合され、重量物である熱交換器ユニットによって低減して、低振動のヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。
【００４６】
第９の発明は、特に第８の発明において、前記外部放熱器へと前記熱媒を誘導する往きポートおよび戻りポートを備え、前記往きポートおよび前記戻りポートを、前記外装体の外方かつ前記機械室の側方に配設するとともに、前記熱交換器ユニットを、前記機械室内で、前方かつ前記往きポートおよび前記戻りポート側に配設することを特徴とするものである。
【００４７】
これにより、圧縮機とプレート式水冷媒熱交換器とをつなぐ配管と、プレート式水冷媒熱交換器と往きポートおよび戻りポートとをつなぐ配管を短くすることができ、また、配管の曲げ数を減らすことができるので、循環ポンプの動力を低減して、消費電力の少ない、省エネルギー性の向上したヒートポンプ温水暖房装置を実現することができる。
【００４８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００４９】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ熱交換装置について、図１〜図８に基
づいて、以下に説明する。
【００５０】
まず、図８のヒートポンプ熱交換装置の冷媒回路、熱媒回路図で説明を行う。
【００５１】
１は、循環される水あるいは不凍液などの熱媒を加熱するためのヒートポンプ熱交換装置の室外機であり、２はヒートポンプ熱交換装置の室外機１と、熱媒配管３によって接続された外部放熱器であり、図８では輻射暖冷房などのパネル状の外部放熱器としているが、パネルヒーターや、送風ファンを備えたファンコンベクターなどでも構わない。
【００５２】
ヒートポンプ熱交換装置の室外機１で加熱あるいは冷却された温水あるいは冷水は、熱媒配管３を通り、外部放熱器２へと送られ、外部放熱器２の設置された居室を暖房あるいは冷房するのが、冷温水冷暖房であり、ヒートポンプ熱交換装置の室外機１はその熱源となるものである。
【００５３】
なお、図８では、ヒートポンプ熱交換装置として、温水暖房を行う構成を記載している。
【００５４】
ヒートポンプ熱交換装置の室外機１内に組み込まれている部品は以下の様になっている。
【００５５】
室外機１には、冷媒を圧縮、循環する圧縮機４、水あるいは不凍液などの熱媒と冷媒の熱交換を行う冷媒−熱媒熱交換器であるプレート式水冷媒熱交換器５、減圧器である膨張弁６、蒸発器である空気冷媒熱交換器７があり、圧縮機４、プレート式水冷媒熱交換器５、減圧器６、蒸発器である空気冷媒熱交換器７を順次環状に接続して閉回路を構成し、冷媒を循環させる冷媒回路８を構成している。
【００５６】
プレート式水冷媒熱交換器５は、凹凸を設けたステンレス板を複数枚を積層して、それらをブレージングで一体化し、冷媒を流通させる部分と、熱媒を流通させる部分を交互に積層することで、冷媒と熱媒の熱交換を行うものである。そのため、このプレート式水冷媒熱交換器５の構成には公知のプレート式水冷媒熱交換器を、一部形状を変更して使用することとなる。この変更している内容に関しては後述する。
【００５７】
また、プレート式水冷媒熱交換器５は、バーリング加工により、ステンレス板の表面から立ち上げて形成される、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄを備えている。
【００５８】
また、９は、蒸発器である空気冷媒熱交換器７に空気を搬送する送風ファンであり、空気冷媒熱交換器７による冷媒と空気との熱交換を促進している。
【００５９】
１０は、冷媒回路８の中で、冷媒圧力を検知するために設けられた圧力センサであり、プレート式水冷媒熱交換器５にて、圧力センサ１０で、冷媒の状態を検知する。
【００６０】
１１は、圧縮機４の圧縮機出口温センサ、１２は空気冷媒熱交換器７の温度を検知する空気熱交出口温センサである。
【００６１】
一方、プレート式水冷媒熱交換器５に水あるいは不凍液などの熱媒を循環し、冷媒と熱交換を行うのが温水回路１３である。
【００６２】
１４は、温水回路１３内の水あるいは不凍液などの熱媒を強制的に循環する循環ポンプであり、プレート式水冷媒熱交換器５の上流側に配されている。
【００６３】
なお、図８では、プレート式水冷媒熱交換器５において、温水を生成し、暖房を行う際の冷媒は下方から上方へ、熱媒流体は上方から下方へ流れるように記載してあるが、これは冷媒回路、水回路図を記載するためであり、実際には、冷媒は、プレート式水冷媒熱交換器５の上方から下方へ、熱媒流体はプレート式水冷媒熱交換器５の下方から上方へ流れる。
【００６４】
１５は、循環ポンプ１４の上流に配された水あるいは不凍液などの熱媒の補給と、膨張した水あるいは不凍液などの熱媒のバッファの役目をするシスターンタンクであり、そのシスターンタンク１５には、シスターンタンク１５内の水位を検出する水位センサ１６が設けられている。
【００６５】
１７は、プレート式水冷媒熱交換器５で加熱された温水を外部放熱器２に送るために温水回路１３の往き側の末端部に設けられた熱動弁であり、使用される外部放熱器２に応じて、開放、閉止が行われ、必要な外部放熱器２にのみ、温水が流れるように制御される。
【００６６】
１８は、熱動弁１７の先に設けられた熱媒往きポートであり、この熱媒往きポート１８には熱媒配管３が接続される。なお、図８では、熱動弁１７は４箇所あるが、熱媒配管３は２箇所のみ接続されており、外部放熱器２も二個である。全ての外部放熱器２が使用されない時は、熱動弁１７は閉止されている。
【００６７】
１９は、温水回路１３と、熱動弁１７を接続する往きヘッダ管であり、温水回路１３のある箇所が、往きヘッダ管１９により、熱動弁１７の数量に応じた複数個所へと分岐される。なお、熱動弁１７が一個の場合は、往きヘッダ管１９は必ずしも必要ではない。
【００６８】
２０は、外部放熱器２で放熱されて、温度の低下した温水が温水回路１３に戻ってくる際の熱媒戻りポートであり、この熱媒戻りポート２０の数量は、熱動弁１７の数量と同じとなり、図８では、４箇所となっている。
【００６９】
熱媒戻りポート２０には、戻りヘッダ管２１があり、複数の熱媒戻りポート２０が、戻りヘッダ管２１を介して一箇所に合流して、温水回路１３へと合流する。なお、熱動弁１７、熱媒戻りポート２０が一個の場合は、戻りヘッダ管２１は必ずしも必要ではない。
【００７０】
２２は、プレート式水冷媒熱交換器５に入る温水の温度を測定する水冷媒熱交入口温センサ、２３は、プレート式水冷媒熱交換器５の出口側の水あるいは不凍液などの熱媒の温度を測定するための水冷媒熱交出口温センサである。
【００７１】
２４は、室外機１の各種アクチュエーターやセンサの制御を行う制御装置、２５は、使用者がヒートポンプ機器の運転を行い、各種設定を行うためのリモコンである。
【００７２】
図８に記載のヒートポンプ熱交換装置の冷媒回路、水回路図で示した部品をレイアウトしたヒートポンプ熱交換装置の構成が、図５〜図７に示すものであり、図５は内観平面図、図６は内観斜視図、図７は下面からの内観斜視図を示している。
【００７３】
図６および図７に示すように、室外機１の最下部には底板２６があり、この底板２６の右方に圧縮機４が載置されている。また、圧縮機４の近傍かつ右側方前に、プレート式水冷媒熱交換器５（熱交換器ユニット５Ａ）が配されている。
【００７４】
次に、プレート式水冷媒熱交換器５の固定方法を、図１および図２を用いて説明する。
【００７５】
図１は、プレート式水冷媒熱交換器５を含む熱交換器ユニット５Ａの構成を示したものであり、図２は、プレート式水冷媒熱交換器５を含む熱交換器ユニット５Ａの断面図を示したものである。
【００７６】
５は、複数のステンレス製の凸凹状板金５ｅを積層して、ブレージングを行い、積層された凸凹状板金を一体構成にした、冷媒と熱媒の熱交換を行う冷媒−熱媒熱交換器としてのプレート式水冷媒熱交換器であり、略直方体の形状をしており、長手方向を縦にして配置されている。
【００７７】
プレート式水冷媒熱交換器５には、冷媒回路８や温水回路１３とつなぐための、ステンレスで構成された冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄが備えられており、冷媒入口部５ａが上方に、冷媒出口部５ｂがその下方に、熱媒入口部５ｃは冷媒出口部５ｂの側方に、熱媒出口部５ｄは熱媒入口部５ｃの上方に設けてあり、それらは同一面に配されている。
【００７８】
また、図１および図５から図７に示すように、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄの開口部は、保持板２９と反対側かつ、室外機１の本体後方に向けて形成されている。
【００７９】
さらに、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄの反対面には、外方に飛び出した、突出部としての保持ピン５ｆが２箇所設けてある。この保持ピンにはタップがきってあり、オネジとなっている。
【００８０】
また、プレート式水冷媒熱交換器５と主断熱材２８および保持板２９とを組み立てる前に、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂには、それぞれ冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂがロウ付けされる。
【００８１】
これは、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂの材質は銅製であり、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄはステンレス製であるために、銀ロウ付けを行う必要があるためである。なお、プレート式水冷媒熱交換器５と主断熱材２８および保持板２９とを組み立てる前に、事前に、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂをロウ付けしておくこと好ましい。
【００８２】
また、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄにはオネジがきってあり、ネジ止めで配管を固定するように構成している。なお、ネジ止めでなく、事前に熱媒配管をロウ付けしておいても構わない。
【００８３】
２８は、略直方体のプレート式水冷媒熱交換器５の外周の五面を覆い、断熱性を保持するために設けられた発泡スチロール製の主断熱材であり、五面を覆うために、内方を抉り取った形状となっており、この形状は発泡スチロール製で、一体成型して形勢される。
【００８４】
また、主断熱材２８で覆われるプレート式水冷媒熱交換器５の五面は、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂをのある面を除いた五面となっている。
【００８５】
また、保持ピン５ｆと相対する部分の主断熱材２８には、主断熱材開口部２８ａが設けられており、プレート式水冷媒熱交換器５に向かってテーパ状に形成されている。また、主断熱材２８は、底板２６に載置され、主断熱材下面２８ｂの厚さが、それ以外の５面の厚さよりも厚くなるように形成されている。
【００８６】
２９は、主断熱材２８の外方に設けられた保持板であり、板金を曲げ加工して、主断熱
材２８の五面を覆う構成となっており、箱状に構成してある。なお、保持板２９は、少なくとも主断熱材の一つの面と当接するように形成されていればよい。
【００８７】
この保持板２９には、プレート式水冷媒熱交換器５に向かってテーパ状の凸形状になった凸部２９ａがあり、この凸部２９ａには開口部が設けられている。この凸部２９ａと、保持ピン５ｆが相対するようになっている。
【００８８】
３０は、プレート式水冷媒熱交換器５の保持ピン５ｆと、保持板２９の凸部２９ａを接合固定するための固定ナットであり、プレート式水冷媒熱交換器５と保持板２９の間に、主断熱材２８を挟み込んで固定される。（図１で示す、破線で示した方向で保持される）
この際に、凸部２９ａと、保持ピン５ｆの付け根部分は当接することとなる。
【００８９】
また、テーパ状の凸部である、凸部２９ａと、テーパ状になっている主断熱材２８の主断熱開口部２８ａも相対して当接するようになっている。
【００９０】
このようにしてプレート式水冷媒熱交換器５は、板金である保持板２９と一体化され、その間に、主断熱材２８が挟み込まれた形となり、熱交換器ユニット５Ａとなる。
【００９１】
熱交換器ユニット５Ａは、図５から図７に示すように、圧縮機４の右側方前に配される。熱交換器ユニット５Ａの固定方法に関しては図７を用いて後述する。
【００９２】
冷媒回路８においては、圧縮機４にて高圧まで圧縮されて吐出された高温の冷媒は、プレート式水冷媒熱交換器５の上方に配された、冷媒入口部５ａから、プレート式水冷媒熱交換器５に流入する。
【００９３】
また、図５に示すように、底板２６の前方にプレート式水冷媒熱交換器５（熱交換器ユニット５Ａ）が配されており、本体後方に向かって、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ，熱媒出口部５ｄが向いていることとなる。
【００９４】
７は、蒸発器である空気冷媒熱交換器であり、Ｌ字状に折り曲げられた形をしており、底板２６に載置されている。
【００９５】
９は、空気冷媒熱交換器７の内方に配された送風ファンであり、空気冷媒熱交換器７を強制的に空気を通過させ、空気と冷媒の熱交換を促進する。
【００９６】
３１は、送風ファン９を駆動する送風モータ、３２は、送風モータ３１を保持するモータ台であり、モータ台３２は、底板２６に固定されている。
【００９７】
３３は、送風ファン９の部分と、圧縮機４、プレート式水冷媒熱交換器５、減圧器である膨張弁６の部分を隔離するための、仕切板であり、仕切板３３で、送風室３４（一点鎖線で記載した範囲）と機械室３５（点線で記載した範囲）が区分けされている。
【００９８】
減圧器としての膨張弁６は、プレート式水冷媒熱交換器５の冷媒出口部５ｂ（冷媒入口部５ａの下方にあるが図示せず）と配管接続され、その先に、空気冷媒熱交換器７が配管接続されている。
【００９９】
このような冷媒回路８を構成する冷媒配管は、機械室３５内の圧縮機４の上方及び側方、かつ、熱交換器ユニット５Ａ（プレート式水冷媒熱交換器５）の後方に配されている。
【０１００】
上記各種部品、モータなどが、ヒートポンプ熱交換装置の室外機１を覆う外装体に収納
されている。
【０１０１】
この外装体６０は、底板２６に取り付けられた、前方を覆う前板３６、右側方及び右後方を覆う右側板３７、左側方を覆う左側板（図示せず）、前板３６、右側板３７、左側板に載置されて上方を覆う天板（図示せず）で構成されている。
【０１０２】
熱動弁１７は、外装体６０の右側方、かつ、熱交換器ユニット５Ａの右外方に配され、右側板３７の外方に突出した形で、複数の熱動弁１７が縦に並ぶように配されている。なお、熱動弁１７が一個の場合は、右側板３７の外方に熱動弁１７が一個配されていることとなる。
【０１０３】
なお、熱動弁１７は、プレート式水冷媒熱交換器５で加熱され、温水となった水あるいは不凍液などの熱媒、あるいは冷水を外部放熱器２へと、熱媒配管３を介して、室外機１から送る際の通過点となる。
【０１０４】
また、熱動弁１７の側方で、同じく右側板３７の外に飛び出た部分には、同じく縦に並んだ、熱媒戻りポート２０が配されている。ここで、熱媒戻りポート２０は、外部放熱器２で放熱され、低温となった、水あるいは不凍液などの熱媒が室外機１に戻って来る際の通過口の役目を果たしている。
【０１０５】
３８は、熱動弁１７と温水戻りポート２２とが取り付けられている、ポート取付具であり、このポート取付具３８は、右側板３７の外方に突出した形で配設されている。
【０１０６】
つまり、熱動弁１７と熱媒戻りポート２０、および、これらが取り付けられたポート取付具３８は、室外機１の外装体から側方に突出した構成であり、熱交換器ユニット５Ａの側後方に配されているる。
【０１０７】
１９は、熱動弁１７に接続された往きヘッダ管であり、この往きヘッダ管１９と、プレート式水冷媒熱交換器５の熱媒出口部５ｄをつなぐ配管に水冷媒熱交出口温センサ２３が取り付けられている。
【０１０８】
１５は、圧縮機４後方，プレート式水冷媒熱交換器５（熱交換器ユニット５Ａ）の後方の右側板３７の後方に飛び出した形状で設けられたシスターンタンクである。シスターンタンク１５は、低温から高温となり、体積が増した水あるいは不凍液などの熱媒の、体積膨張分を吸収する役目を持つ。特に体積膨張率の大きな不凍液を使用する際には、水あるいは不凍液などの熱媒が溢れないように容積が決定される。
【０１０９】
１６は、シスターンタンク１５に設けられた、水位センサであり、シスターンタンク１５内の水位を検知し、水位が下がると、警告を使用者に知らせ、リモコン２５に表示することで、水あるいは不凍液などの熱媒の補給を使用者に促す。
【０１１０】
循環ポンプ１４は、シスターンタンク１５の下方に配され、シスターンタンク１５と同じく、圧縮機４後方の右側板３７の背面に突出した形で配設されている。
【０１１１】
つまり、シスターンタンク１５、循環ポンプ１４は、いずれも、圧縮機４後方であり、熱交換器ユニット５Ａの後方に当る位置に、右側板３７の背面に突出した状態で配されている。
【０１１２】
そして、循環ポンプ１４、シスターンタンク１５は、右側板３７の背面に設けられた後方外装体４７に収納される。
【０１１３】
循環ポンプ１４は、温水回路１３内を温水が強制的に循環するように、運転を行う。また、循環ポンプ１４は、プレート式水冷媒熱交換器５の熱媒入口部５ｃと配管接続されている。
【０１１４】
図８に示す、ヒートポンプ熱交換装置の冷媒回路、熱媒回路図で見れば、破線Ａで囲まれた範囲が、後方外装体４７の内方に収められていることとなり、破線Ｂで囲まれた範囲が、ポート取付具３８に配設されていることとなる。
【０１１５】
図７に示す、下面からの内観斜視図には、図１、図２で示した熱交換器ユニット５Ａと外装体との固定方法を記載している。
【０１１６】
熱交換器ユニット５Ａは、底板２６上に載置され、底板２６と保持板２９とが複数のビス３９ａで固定され、さらに右側板３７と保持板２９とがビス３９ｂで側方から固定されている。これにより強度を確保している。
【０１１７】
以下、図面に基づいて、上記ヒートポンプ熱交換装置の動作を説明する。
【０１１８】
圧縮機４を運転すると、高圧まで圧縮されて吐出された冷媒は、圧縮機の吐出配管を通り、プレート式水冷媒熱交換器５に送られ、循環ポンプ１４により送られてきた水あるいは不凍液などの熱媒と熱交換して放熱する。これにより、加熱された水あるいは不凍液などの熱媒は低温の熱媒から高温の熱媒となる。
【０１１９】
プレート式水冷媒熱交換器５から流出する冷媒は、減圧器である膨張弁６にて減圧膨張され、蒸発器である空気冷媒熱交換器７に送られ、送風ファン９にて送られた空気と熱交換して、蒸発してガス化する。このガス化した冷媒は、再度、圧縮機４に吸入され、圧縮される過程を繰り返し、高温高圧の冷媒と熱媒とが、プレート式水冷媒熱交換器５にて熱交換を行うことで、高温の熱媒が生成される。
【０１２０】
温水回路１３に関しては、循環ポンプ１４を運転することで、プレート式水冷媒熱交換器５において加熱された水あるいは不凍液などの熱媒は、強制的に、往きヘッダ管１９に送られ、この往きヘッダ管１９で複数個所（図では４箇所、１箇所で分岐されないケースもある）に分岐され熱動弁１７に送られる。
【０１２１】
熱動弁１７は、リモコン２５で設定された外部放熱器２へと流れる箇所が開放され、それ以外の箇所は閉止されており、熱媒は、熱動弁１７、熱媒往きポート１８、および室外機１の外部に取り付けられた熱媒配管３を通って、外部放熱器２へと導かれる。外部放熱器２では放熱が行われ、外部放熱器２が設置された居室などを暖房する。
【０１２２】
外部放熱器２で放熱し、低温となった水あるいは不凍液などの熱媒は、熱媒配管３を通り、熱媒戻りポート２０へと流れてくる。熱媒戻りポート２０を通過した熱媒は、さらに戻りヘッダ管２１を通過して、シスターンタンク１５の下面よりシスターンタンク１５へと流入する。なお、シスターンタンク１５には上方に空気層を有するように、一定量の水あるいは不凍液などの熱媒が蓄えられることとなる。
【０１２３】
その後、熱媒は、シスターンタンク１５の下面より、循環ポンプ１４によって強制的に吸引されて、プレート式水冷媒熱交換器５に送られ、プレート式水冷媒熱交換器５で加熱されて、再び外部放熱器２へと導かれる動作を繰り返す。このように、熱媒が温水回路１３を循環することで、外部放熱器２で放熱した水あるいは不凍液などの熱媒で、居室の暖房が行われることとなる。
【０１２４】
この際に、冷媒−熱媒熱交換器として用いているプレート式水冷媒熱交換器５は一般的にステンレスをブレージングして構成されており、重量物である。一般的に、８０枚積層したプレート式水冷媒熱交換器５では、その質量は１０ｋｇを超える。枚数を増やした際は、さらに質量が大きくなる。
【０１２５】
この重量物であるプレート式水冷媒熱交換器５を、保持ピン５ｆを介して保持板２９の凸部２９ａと固定し、保持板２９を外装体６０を構成する底板２６および右側板３７で保持することで、熱交換器ユニット５Ａを、強固に保持することができる。
【０１２６】
これにより、室外機１本体を搬送中に誤って落下させた際などに、重量物であるプレート式水冷媒熱交換器５が移動して、外装体や内部の部品に変形が生じるといった不具合を防ぎ、強度面で強固なヒートポンプ熱交換装置とすることができる。
【０１２７】
また、プレート式水冷媒熱交換器５の断熱性を高めることで、放熱量を低減して、運転効率を向上させることができる。ここで、断熱性を長期間に渡り維持するためには、主断熱材２８の断熱性能を長期化維持することが重要である。
【０１２８】
これに対して、質量の大きなプレート式水冷媒熱交換器５を、プレート式水冷媒熱交換器５にある２箇所の保持ピン５ｆで、保持板２９の凸部２９ａと固定し、その間に主断熱材２８を挟み込んでいることで、主断熱材２８は、プレート式水冷媒熱交換器５と保持板２９の間で、常に一定間隔を保って保持される。
【０１２９】
これにより、主断熱材２８には過度な圧縮荷重がかかることはなく、長期にわたって使用された場合でも、主断熱材２８の厚みが減少し痩せてくるといった現象を抑制することができる。したがって、長期間安定した断熱性能を確保することができる。
【０１３０】
また、主断熱材２８に荷重がかかっていないので、熱交換器ユニット５Ａの位置ずれを抑制し、特に熱交換器ユニット５Ａと配管との接合部において、亀裂の発生を抑制することができる。
【０１３１】
プレート式水冷媒熱交換器５のうち、冷媒回路８と接続される冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂには、加工過程において、熱交換器ユニット５Ａを構成する前に、それぞれ冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂがロウ付けされる。
【０１３２】
これは、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂの材質は銅製であり、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄはステンレス製であるために、配管接合箇所を高温にして行う、銀ロウ付けが必要であるためである。
【０１３３】
つまり、銀ロウ付けの際に、主断熱材２８や、保持板２９がプレート式水冷媒熱交換器５の周囲にあると、ロウ付け時に発生する熱によって損傷が生じる可能性があるが、熱交換器ユニット５Ａの組立前に、プレート式水冷媒熱交換器５に、冷媒入口部管２７ａおよび冷媒出口部管２７ｂをロウ付けすることで熱損傷を防止することができる。
【０１３４】
ここで、プレート式水冷媒熱交換器５にロウ付け接合される冷媒入口部管２７ａおよび冷媒出口部管２７ｂの形状は、冷媒回路８を構成する配管のレイアウトに左右される。
【０１３５】
例えば、図１で示す冷媒入口部管２７ａは、Ｌ字状で上方を向いており、冷媒出口部管２７ｂは斜め上方を向いている。これは、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂの先端に、さらに銅配管をロウ付け接合する際に発生する熱による、主断熱材２８の溶解を防
止するためである。そのため、図１に示すように、Ｌ字状に形成して、主断熱材２８との間に一定距離を確保する場合がある。
【０１３６】
このとき、保持ピン５ｆを、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂが接続される面と反対面に設けておくことで、主断熱材２８に、冷媒入口部管２７ａおよび冷媒出口部管２７ｂの干渉を避けるための欠切部を設ける必要がなく、主断熱材２８によってプレート式水冷媒熱交換器５を覆う面積を多くすることができる。
【０１３７】
よって、プレート式水冷媒熱交換器５からの放熱ロスを軽減し、省エネルギー性の向上を実現することができる。
【０１３８】
また、一体成型した主断熱材２８を用いることにより、組立の際の工数を削減しながら、主断熱材２８による断熱効果をより向上させて、省エネルギー性をより向上させることができる。
【０１３９】
ここで、主断熱材２８はその下方である主断熱材下面２８ｂを他面よりも厚く形成するとともに、主断熱材２８は、底板２６上に、保持板２９を介して固定されている。
【０１４０】
なお、底板２６には、冷媒を圧縮・循環する圧縮機４が載置され、圧縮機４は加振源、かつ、騒音の発生源でもある。そのため、圧縮機４によって発生する振動が伝播し、プレート式水冷媒熱交換器５が振動して、接続配管の応力が増大する恐れがある。
【０１４１】
これに対し、主断熱材２８は、主断熱材下面２８ｂが他面より厚く形成されていることで、プレート式水冷媒熱交換器５に伝わる振動を軽減することができる。これは、発泡スチロール製の主断熱材に振動吸収効果があるためである。そのため、プレート式水冷媒熱交換器５の振動が抑制されることで、接続配管へと伝播する振動も軽減され、長期間に渡って信頼性の向上したヒートポンプ熱交換装置を実現することができる。
【０１４２】
なお、主断熱材下面２８ｂが他面よりも厚く形成されていることは、振動抑制のみならず、騒音値の上昇などに対しても低減効果があり、低騒音で低振動のヒートポンプ熱交換装置を実現することができる。
【０１４３】
さらに、プレート式水冷媒熱交換器５（熱交換器ユニット５Ａ）を、圧縮機４の右前方、かつ、室外機１の右前方に配しているので、例えば、プレート式水冷媒熱交換器５が目詰まりをして（特に、熱媒の循環する温水回路１３側にコンタミネーションが詰まる場合などがある）、交換の必要性が生じた場合に、前板３９を外すことで、容易に視認でき、また、分解することが容易である。
【０１４４】
また、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂにロウ付けされた冷媒配管をはずす場合にも、右側板３７を外すことで、容易に視認することができるので、室外機１を移動させることなく交換することが可能となり、サービス性、メンテナンス性に優れたヒートポンプ熱交換装置を実現することができる。
【０１４５】
また、プレート式水冷媒熱交換器５が、機械室３５内に配設されているので、送風室３４に水冷媒熱交換器が配設される場合と比較して、送風室３４内の通風抵抗を低減して、空気冷媒熱交換器の熱交換性能を向上させることができる。
【０１４６】
また、プレート式水冷媒熱交換器５は、能力および運転効率を上昇させるという要求に対して、プレートの積層枚数を増加させることで対応でき、また、積層枚数が増加すると、熱媒回路における圧損も減ずるという特徴がある。一方、能力を低くする場合にも、積
層枚数を減ずることで対応することができる。
【０１４７】
このように、プレート式水冷媒熱交換器５は、様々な能力の熱交換器ユニットを、プレートの積層枚数の調整によって容易に実現することできるという特徴がある。
【０１４８】
そのため、プレート式水冷媒熱交換器５を室外機１本体前方に配設するとともに、シスターンタンク１５および循環ポンプ１４を外装体６０の後方に配設し、かつ、冷媒回路８あるいは温水回路１３の配管をその間に配置する構成とすることで、配管長の変更のみによって、積層枚数の異なる様々なプレート式水冷媒熱交換器５に容易に対応することができる。
【０１４９】
ここで、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄを同一面に設け、室外機１の後方（機械室３５の内方）に向かって、それぞれの入口および出口が形成されていることで、積層枚数の異なる様々なプレート式水冷媒熱交換器５に、さらに容易に対応することができる。つまり、プレート式水冷媒熱交換器５と、シスターンタンク１５および循環ポンプ１４の間に配設積される、配管の設計変更のみにて対応することができる。
【０１５０】
このように、多機種展開を行う際の能力、運転効率のバリエーション対応が本体構成を変えずとも可能となり、汎用性の高いヒートポンプ熱交換装置とすることができる。
【０１５１】
また、プレート式水冷媒熱交換器５（熱交換器ユニット５Ａ）を、機械室３５内の、圧縮機４の前方かつ側方に配し、さらにプレート式水冷媒熱交換器５の側方かつ外装体６０の外方には熱動弁１７を配していることで、熱媒は、短距離で熱動弁１７へ導かれ、熱媒の放熱ロスを低減してエネルギー効率を向上させることができる。
【０１５２】
また、室外機１の後方にシスターンタンク１５および循環ポンプ１４を配設して、室外機１側方に熱動弁１７を配設し、さらに、熱交換器ユニット５Ａを前方に配設して、その間に冷媒回路８や温水回路１３を構成する配管を配置することができるので、冷媒回路および水冷媒熱交換器を一体の本体に納めた構成がコンパクトに実現でき、設置汎用性の高い、ヒートポンプ熱交換装置とすることができる。
【０１５３】
これにより、室外に設置する際に必要となる面積の縮小化（室外に設置するのは外装体の本体面積となる）を図りながら、一体の室外機１のみで、外部放熱器２へと接続して使用できる、コンパクトなヒートポンプ温水暖房装置を実現することができる。
【０１５４】
なお、室外機１に関しては、プレート式水冷媒熱交換器５や、循環ポンプ１４、シスターンタンク１５を内包していない、ヒートポンプ熱交換装置と同等とすることも可能であり、金型投資の削減、ひいてはコストダウンも可能となる。
【０１５５】
なお、図３は、熱交換器ユニット５Ａの分解斜視図として、プレート式水冷媒熱交換器５の形状で、図１と異なる構成を示しており、プレート式水冷媒熱交換器５およびその周囲の部品を表している。
【０１５６】
図１に示す構成では、主断熱材２８は直方体形状のプレート式水冷媒熱交換器５の５つの面を覆っており、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂのある面は覆っていない。
【０１５７】
それに対して、図３に示す構成では、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂが形成されている面側に、前断熱材４０を設けている。ここで、前断熱材４０は、プレート式水冷媒熱交換器５の冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄのある面を
断熱する、発泡スチロール製の前断熱材である。
【０１５８】
前断熱材４０は、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂと相対する部分はＵ字カット形状の欠切部４０ａを設けてあり、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄと相対する部分は丸抜き穴形状の欠切部４０ｂを設けている。
【０１５９】
前述したように、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂは、プレート式水冷媒熱交換器５を熱交換器ユニット５Ａとして組み立てる前に、ロウ付けしておくことが望ましい。
【０１６０】
これは、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂの材質は銅製であり、プレート式水冷媒熱交換器５の冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂ、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄはステンレス製であることから、双方の接合のために銀ロウ付けを行う必要があるためである。なお、銅管同士のロウ付けには銅ロウが用いられるが、これは銀ロウ付けと比較して低温で行うものであり、熱交換器ユニット５Ａの組立て後でも比較的容易な工程である。
【０１６１】
一方、銀ロウは銅ロウよりも高温でないと融解せず、ロウ付けを行うことができない。そのため、銀ロウ付けを事前に行うことが組立性の向上につながる。
【０１６２】
そのため、主断熱材２８は、プレート式水冷媒熱交換器５において、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂが形成されている面を除く、五面を断熱しているが、図３に示す構成では、別体である前断熱材４０を用いて、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂが形成されている面を覆うことで、さらに断熱性を向上させて省エネルギー性の向上を図っている。
【０１６３】
このとき、前断熱材４０は、冷媒入口部５ａおよび冷媒出口部５ｂと相対する部位に、Ｕ字カット形状の欠切部４０ａを設け、プレート式水冷媒熱交換器５と冷媒入口部管２７ａおよび冷媒出口部管２７ｂのロウ付け後であっても組立が容易な構成としている。また、熱媒入口部５ｃおよび熱媒出口部５ｄに関しては、配管をネジ止めするために、熱媒入口部５ｃと熱媒出口部５ｄに相対する箇所に、丸抜き穴形状の欠切部４０ｂを設けることで、組立性の向上を図りながら、断熱性能を向上させる構成としている。
【０１６４】
また、図２および図３に示すように、主断熱材２８と、プレート式水冷媒熱交換器５とを係合した際に、主断熱材２８の最前部２８ｃが、プレート式水冷媒熱交換器５よりも突出するように構成すると、前断熱材４０を、主断熱材最前部２８ｃ内方で、プレート式水冷媒熱交換器５の前にはめ込むことが可能である。
【０１６５】
このとき、図２で示すように、プレート式水冷媒熱交換器５の冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂのある面より、一定距離Ｂだけ、主断熱材２８を突出させておく。なお、前断熱材４０を用いない場合であっても、一定距離Ｂだけ突出させておいて構わない。
【０１６６】
図４は、熱交換器ユニット５Ａの分解斜視図として、プレート式水冷媒熱交換器５の形状で、図１および図３と異なる構成を示しており、プレート式水冷媒熱交換器５およびその周囲の部品を表している。
【０１６７】
図４は、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂを同一面に、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄを反対面に設けたプレート式水冷媒熱交換器を示している。
【０１６８】
図４において、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂは、直方体のプレート式水冷媒熱交換器５の長方形部の一方の面に配され、その反対面に熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄが配されている。
【０１６９】
冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂの反対面であり、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄと同一面には、外方に飛び出した、保持ピン５ｆが２箇所設けてあり、タップがきってあり、オネジとなっている。
【０１７０】
２８は、直方体のプレート式水冷媒熱交換器５の、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂのある面を除いた外周の五面を覆い、断熱性を保持するために設けられた発泡スチロール製の主断熱材であり、五面を覆うために、内方を抉り取った形状となっている。
【０１７１】
また、保持ピン５ｆと相対する部分には、主断熱材開口部２８ａが設けられており、テーパ状になっている。また、この主断熱材２８は、下方である主断熱材下面２８ｂの厚さを、それ以外の面の厚さよりも厚く形成している。
【０１７２】
２９は、主断熱材２８の外方に設けられた保持板であり、板金を曲げて加工して、主断熱材２８の５面を覆う構成となっており、箱状に構成してある。保持板２９には、プレート式水冷媒熱交換器５に向かって径が減少するテーパ状の凸形状に形成される凸部２９ａがあり、この凸部２９ａには開口部が設けられており、凸部２９ａと、保持ピン５ｆが相対するようになっている。
【０１７３】
３０は、保持ピン５ｆと、保持板２９の凸部２９ａとを接合固定する固定ナットであり、プレート式水冷媒熱交換器５と保持板２９の間に、主断熱材２８を挟み込んで固定する（図１で示す、破線で示した方向で保持される）。
【０１７４】
ここで、熱交換器ユニット５Ａへの組立工程の前には、冷媒入口部５ａ、冷媒出口部５ｂに、それぞれ冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂがロウ付けされる。ここで、冷媒入口部管２７ａおよび冷冷媒出口部管２７ｂは、冷媒回路８を構成する配管のレイアウトに左右され、例えば、前述したような理由により、例えば、図４で示すようなＬ字状に形成される。
【０１７５】
このとき、保持ピン５ｆを、冷媒入口部管２７ａおよび冷媒出口部管２７ｂの形成される面と反対面に設けることで、内方を抉り取った形状の主断熱材２８の底部に、冷媒入口部管２７ａおよび冷媒出口部管２７ｂとの干渉を避けるための開口部を設ける必要がなく、主断熱材２８によってプレート式水冷媒熱交換器５を覆う面積を増加させ、断熱性能を向上させることができる。
【０１７６】
なお、この場合、熱媒入口部５ｃ、熱媒出口部５ｄと相対する主断熱材２８の底部２８ｅには、熱媒出口部５ｃおよび熱媒出口部５ｄとの干渉を避けるために、熱媒開口部２８ｄを設けることが必要となる。
【０１７７】
しかしながら、熱媒出口部５ｃおよび熱媒出口部５ｄにはオネジがきってあり、ネジ止めによって配管固定を行うので、丸状の熱媒開口部２８ｄのみで対応することができるので、その開口面積は、冷媒入口部管２７ａ、冷媒出口部管２７ｂを避けるための欠切部が占める面積よりも小さくすることができ、断熱性能の低下を抑制することができる。
【０１７８】
さらに、丸状の熱媒開口部２８ｄによって、主断熱材２８の強度を保ちながら断熱性能を確保することができる。
【０１７９】
なお、ヒートポンプ熱交換装置としては、暖房専用であるヒートポンプ温水暖房装置に限らず、図９に示すように、圧縮機４とプレート式水冷媒熱交換器５の間に四方弁４１を配し、この四方弁４１を切り替えることで、暖房も冷房も出来るようにしたヒートポンプ
熱交換装置であってもよい。
【０１８０】
以上のように、本発明は、プレート式水冷媒熱交換器を用い、その周囲を主断熱材で覆い、また、主断熱材の断熱性能を長期間維持可能な構成とするとともに、プレート式水冷媒熱交換器を保持板を介して外装体によって固定して強度を向上させ、さらには、コンパクトでメンテナンス性が向上したヒートポンプ温水暖房装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８１】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ熱交換装置は、家庭用のみならず業務用等にも適用できる。
【符号の説明】
【０１８２】
１  室外機
４  圧縮機
５  プレート式水冷媒熱交換器
５ａ  冷媒入口部
５ｂ  冷媒出口部
５ｆ  保持ピン（突出部）
６  膨張弁（減圧器）
７  空気冷媒熱交換器（蒸発器）
８  冷媒回路
１３  温水回路
１４  循環ポンプ
１５  シスターンタンク
１８  熱媒往きポート
２０  熱媒戻りポート
２６  底板
２８  主断熱材
２８ｂ  主断熱材下面
２９  保持板
２９ａ  凸部
３４  送風室
３５  機械室
３７  側板（右側板）
４０  前断熱材
４０ａ、４０ｂ  欠切部
６０  外装体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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