(57)【要約】      （修正有）【課題】通風抵抗を最小限に留め、空気熱交換器への送風速度分布を均一に近づける、コンパクトな熱源器を備えたヒートポンプ給湯機。【解決手段】冷媒回路１０１と、給湯回路とを有し、空気熱交換器４はほぼＬ字状に折り曲げられて短辺側の面４ａと長辺側の面４ｂとからなり、短辺側の面４ａがほぼ送風方向に配向されるとともに長辺側の面４ｂが送風方向とほぼ直交して配向されて基板１１０上に設置され、水冷媒熱交換器が収納された収納箱２０は空気熱交換器４の風下側の基板１１０上に配設され、空気熱交換器４の短辺側の面４ａと収納箱２０との距離をｘ、空気熱交換器４の長辺側の面４ｂと収納箱２０との距離をｙとし、空気熱交換器４の基板１１０からの高さをＨ、収納箱２０の基板１１０からの高さをｈとしたとき、ｈ／ｘ×ｈ／ｙ×ｈ／Ｈ＜１１を満たす位置に、収納箱２０を配設するようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、収納箱に収納された水冷媒熱交換器、膨張弁、及び空気熱交換器が環状に接続された冷媒回路と、前記空気熱交換器に送風する送風ファンと、前記水冷媒熱交換器により加熱された水をタンク内に貯留する給湯回路とを有し、
前記空気熱交換器はほぼＬ字状に折り曲げられて短辺側の面と長辺側の面とからなり、前記短辺側の面がほぼ送風方向に配向されるとともに前記長辺側の面が送風方向とほぼ直交して配向されて基板上に設置され、
前記水冷媒熱交換器が収納された収納箱は前記空気熱交換器の風下側の基板上に配設され、
前記空気熱交換器の短辺側の面と前記収納箱との距離をｘ、前記空気熱交換器の長辺側の面と前記収納箱との距離をｙとし、前記空気熱交換器の前記基板からの高さをＨ、前記収納箱の前記基板からの高さをｈとしたとき、
ｈ／ｘ  ×  ｈ／ｙ  ×  ｈ／Ｈ  ＜  １１  
を満たす位置に、前記収納箱を配設することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記空気熱交換器の前面の空気流の平均速度が０．９〜１．５ｍ／ｓであり、前記ｈ／Ｈがｈ／Ｈ＜０．２であることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記ｈ／ｘがｈ／ｘ＜５であることを特徴とする請求項１または２記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記ｈ／ｙがｈ／ｙ＜３であることを特徴とする請求項１または２記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
前記収納箱がほぼ直方体形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
前記空気熱交換器はフィンチューブ熱交換器であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
前記送風ファンは前記空気熱交換器の風下側であって前記収納箱の上方に配設されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか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給湯機に係り、より詳しくは、熱源機を構成する空気熱交換器と水冷媒熱交換器を収納する収納箱とを適切な位置に配置して、収納箱による空気熱交換器の風速分布悪化を抑えることができるヒートポンプ給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプ給湯機に、複数列で構成されたフィンチューブ型の空気熱交換器をほぼＬ字状に折り曲げて基板に設置し、空気熱交換器の吹き出し側に水熱交換器及び水熱交換器カバーを設置している。そして、空気熱交換器は、内側の列の伝熱管の本数を減じ、下方部を外側の列の下方部より所定の長さだけ短くしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の空気調和装置に、室外ユニットをコンパクト化するため、熱交換器の吹き出し側の下部に圧縮機を設置し、吹き出し側の上部に電装品箱を設置したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７７２８８１号公報（特開２００５−１４７４６７号公報）（第３頁、図２−図３）
【特許文献２】特開平５−１３３５６４号公報（第２頁、図２−図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された従来のヒートポンプ給湯機は、空気熱交換器の必要段数が定まったときに、空気熱交換器の内側の列が外側の列より所定長さだけ短いために、内側の列と外側の列が同等長さである場合よりも、空気熱交換器の高さが高くなる。このため、ヒートポンプ給湯機の熱源機の高さが高くなり、設置場所が限定されてしまう。
【０００６】
特許文献２に記載された従来の空気調和装置は、空気熱交換器の風下側に圧縮機のような通風抵抗となる機器を設置しているため、空気熱交換器の高さ方向の風速分布が悪化し、空気熱交換器の熱交換能力が低下し、所定の熱交換量を確保することができない。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、空気熱交換器の風下側に通風抵抗となる水冷媒熱交換器の収納箱を設置した場合に、空気熱交換器下部の通風抵抗を最小限に留め、空気熱交換器への通風の速度分布を均一に近づけ、空気熱交換器において所定の熱交換量を確保することができるコンパクトな熱源機を備えた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】
本発明に係るヒートポンプ給湯機は、圧縮機、収納箱に収納された水冷媒熱交換器、膨張弁、及び空気熱交換器が環状に接続された冷媒回路と、空気熱交換器に送風する送風ファンと、水冷媒熱交換器により加熱された水をタンク内に貯留する給湯回路とを有し、
空気熱交換器はほぼＬ字状に折り曲げられて短辺側の面と長辺側の面とからなり、短辺側の面がほぼ送風方向に配向されるとともに長辺側の面が送風方向とほぼ直交して配向されて基板上に設置され、
水冷媒熱交換器が収納された収納箱は空気熱交換器の風下側の基板上に配設され、
空気熱交換器の短辺側の面と収納箱との距離をｘ、空気熱交換器の長辺側の面と収納箱との距離をｙとし、空気熱交換器の基板からの高さをＨ、収納箱の基板からの高さをｈとしたとき、
ｈ／ｘ  ×  ｈ／ｙ  ×  ｈ／Ｈ  ＜  １１  
を満たす位置に、前記収納箱を配設するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るヒートポンプ給湯機によれば、空気熱交換器の風下側に通風抵抗となる水冷媒熱交換器の収納箱を配設したときでも、収納箱による空気熱交換器への風速分布悪化を抑えることができ、空気熱交換器の風下側下部の通風抵抗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るヒートポンプ給湯機のシステム回路図である。
【図２】図１の熱源機の正面図及びそのａ−ａ断面図である。
【図３】図２の熱源機の空気熱交換器の風速分布を示す説明図である。
【図４】図２の熱源機の空気熱交換器と収納箱との寸法関係を示す上面図及びその正面図である。
【図５】図２の熱源機の水冷媒熱交換器の収納箱の高さと空気熱交換器との距離により決まる角度を示す正面図及びその側面図である。
【図６】ヒートポンプ給湯機の熱源機の空気熱交換器高さに対する収納箱高さの割合と、空気熱交換器の熱交換量との関係を示した線図である。
【図７】収納箱及び空気熱交換器間の距離に対する収納箱高さの割合と、空気熱交換器の平均速度に対する収納箱の背面の平均速度の割合との関係を示す線図である。
【図８】収納箱及び空気熱交換器間の距離に対する収納箱高さの割合と、空気熱交換器の平均速度に対する収納箱の背面の平均速度の割合との関係を示す線図である。
【図９】空気熱交換器を通過する空気の流れを示す説明図である。
【図１０】ヒートポンプ給湯機の熱源機の空気熱交換器及び収納箱の寸法関係と、空気熱交換器の熱交換量との関係を示した線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態
本発明の一実施の形態に係る図１において、ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニット１００とタンクユニット２００とを備えている。
ヒートポンプユニット１００内には、圧縮機１、水冷媒熱交換器２、膨張弁３及び空気熱交換器４を順次環状に接続し、冷媒が循環する冷凍サイクル（冷媒回路）１０１と、空気熱交換器４に外気を送風するファン５とが搭載されている。
一方、タンクユニット２００内には、負荷側媒体である水を水冷媒熱交換器２に送水するポンプ６と、ポンプ６により送水されて水冷媒熱交換器２で加熱された水を貯留するタンク７と、流路を切り替える三方弁８とが搭載されている。そして、水冷媒熱交換器２と、ポンプ６と、タンク７と、三方弁８とを、接続配管９ａ〜９ｆ、及びバイパス配管９ｇで接続することによって、給湯水回路（給湯回路）２０１が構成されている。なお、ポンプ６は、必ずしもタンクユニット２００に設置する必要はなく、ヒートポンプユニット１００側に搭載してもよい。
【００１２】
図１には、給湯水回路２０１のタンク７に貯留した一定温度の湯を、例えば風呂などに供給する給湯装置や、給湯水回路２０１から水を供給する回路などは省略してある。また、圧縮機１から吐出する冷媒の圧力や温度を変化させることができるように、圧縮機駆動装置（図示せず）をインバータ制御のＤＣブラシレスモータを使用して回転数を可変としているが、複数台の圧縮機１を組合せて、この組合せを切換えて全体の能力を可変としてもよい。さらに、圧縮機１の吸入側に冷媒音を低減させるサクションマフラーのような容器や、圧縮機１の吐出側に流出した潤滑油を回収する装置など、他の目的の構造を付加してもよい。このヒートポンプ給湯機の冷媒としては、高温出湯ができる冷媒、例えば、二酸化炭素、Ｒ４１０Ａ、プロパン、プロピレンなどの冷媒が適しているが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１３】
給湯水回路２０１のヒートポンプユニット１００内には、入水温度センサ１０ａが水冷媒熱交換器２の水入口側、出湯温度センサ１０ｂが水冷媒熱交換器２の水出口側に設けられており、それぞれ設置場所の水温を計測する。また、ヒートポンプユニット１００の外郭またはその近傍に設けた外気温度センサ１０ｃは、ヒートポンプユニット１００周囲の外気温度を計測する。さらに、冷凍サイクル１０１には、吐出温度センサ１０ｄが圧縮機１の出口側に、吸入温度センサ１０ｅが圧縮機１の入口側に設けられており、蒸発温度センサ１０ｆが空気熱交換器４の入口から中間部に設けられており、それぞれ配置場所の冷媒温度を計測する。
また、タンクユニット２００内のタンク７の表面の上下方向には貯湯温度センサ１０ｇ〜１０ｊが設けられており、タンク７内の水温度を計測する。
【００１４】
ヒートポンプユニット１００内には、制御手段としての計測制御装置１１が設けられており、計測制御装置１１は、各温度センサ１０ａ〜１０ｊなどによる計測情報や、ヒートポンプ給湯機の使用者からリモコン装置などにより指示される運転指令情報の内容に基づいて、圧縮機１の運転方法、膨張弁３の開度、ポンプ６の運転方法、三方弁８などを制御する。
【００１５】
次に、ヒートポンプ給湯機の運転動作について説明する。ここでは、沸き上げ運転について説明する。
沸き上げ運転とは、冷凍サイクル１０１と給湯水回路２０１とを動作させ、タンク７の底部の接続口７ｂからポンプ６で低温の水を流出させて水冷媒熱交換器２に送水し、水冷媒熱交換器２で冷媒と熱交換することにより温水を沸き上げて、タンク７上部の接続口７ａからタンク７内に戻す動作である。
【００１６】
ヒートポンプユニット１００の冷凍サイクル１０１において、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、水冷媒熱交換器２で給湯水回路２０１側へ放熱（水を加熱）しながら温度低下する。このとき、高圧側冷媒圧力が臨界圧以上であれば、冷媒は超臨界状態のまま気液相転移しないで温度低下して放熱する。また、高圧側冷媒圧力が臨界圧以下であれば、冷媒は液化しながら放熱する。すなわち、冷媒から放熱された熱を負荷側媒体（ここでは、給湯水回路２０１を流れる水）に与えることで、給湯加熱（沸き上げ）を行う。給湯加熱をして水冷媒熱交換器２から流出した高圧低温の冷媒は、膨張弁３を通過する。
【００１７】
膨張弁３を通過した冷媒は、ここで低圧気液二相の状態に減圧されて空気熱交換器４に流入し、送風ファン５により空気熱交換器４に送風される外気の空気から吸熱し、蒸発ガス化される。空気熱交換器４を出た低圧冷媒は圧縮機１に吸入されて循環し、冷凍サイクル１０１を形成する。
【００１８】
また、給湯水回路２０１側では、タンク７内の水が、ポンプ６によりタンク７の底部の接続口７ｂから導かれ、接続配管９ｄ〜９ｆを通過して水冷媒熱交換器２内に搬送される。そして、ここで冷媒と熱交換して加熱（沸き上げ）され、接続配管９ａ〜９ｃを通過して、タンク７上部の接続口７ａからタンク７内に流入する。または、接続配管９ａ、９ｂ、バイパス配管９ｇを通過してポンプ６に流入する。これにより、タンク７内は、上部が高温水で下部が低温水の状態となる。
【００１９】
次に、ヒートポンプ給湯機での運転制御動作について説明する。
まず、回転数等で制御される圧縮機１の運転容量及びポンプ６の回転数は、外気温度センサ１０ｃで計測検知される周囲の外気温度や、入水温度センサ１０ａで計測検知される給水温度の情報等に基づいて調整される。すなわち、それらの情報に基づいて、加熱能力及び出湯温度センサ１０ｂで計測検知される水冷媒熱交換器２の水出口における水の温度（出湯温度）が、予め定められた目標値となるように調整制御される。その目標出湯温度は、使用者からリモコンにより指示される運転指令情報から設定されるか、あるいはリモコン内または計測制御装置１１に設けられたマイコンによって、過去の給湯使用量から算出される蓄熱エネルギー（貯湯量）を確保できるように設定される。また、目標出湯温度は、あらかじめ範囲が決められており、例えば６５℃から９０℃の範囲に設定されている。
【００２０】
そして、目標出湯温度範囲の最大値で所定の加熱能力を確保できれば、目標出湯温度の範囲内で所定の加熱能力を確保することができる。したがって、水冷媒熱交換器２の加熱能力である圧縮機１の回転数は、上述したように、例えば外気温度と給水温度とに基づいて調整することで、どのような目標出湯温度においても所定の加熱能力を確保することができる。言いかえれば、圧縮機１の出力は、どのような外部条件に対しても給湯機として要求される温水の温度を何時でも確保できる加熱能力を備えており、この結果、常に所望の温度の温水を得ることができる。また、圧縮機１の回転数は、圧縮機耐久性の観点から、上限回転数および下限回転数が設けられている。
【００２１】
膨張弁３の開度は、吐出温度を所定値（目標吐出温度）になるように制御される。目標吐出温度は、目標出湯温度を確保できる温度とするため、目標出湯温度より高い温度、すなわち目標出湯温度＋α［℃］に設定されている。値αは、例えば外気温度や目標出湯温度の関数とする。このように目標出湯温度に応じた目標吐出温度とすることで、要求された出湯温度を確保することができる。また、圧縮機耐久性や冷凍機油劣化などの観点から、通常、吐出温度には上限温度が設けられている。
【００２２】
ポンプ６の回転数は、出湯温度が目標出湯温度となるように制御される。膨張弁３で吐出温度が目標出湯温度＋α［℃］に制御されるため、即ち冷凍サイクル１０１側の加熱能力が一定に維持されているため、確実に出湯温度を確保することができる。
【００２３】
次に、ヒートポンプ給湯機の熱源機について図２〜図１０を用いて説明する。
図２はヒートポンプ給湯機の熱源機の構造を示し、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１と、圧縮機１から吐出した冷媒と給湯回路２０１を循環する水とを熱交換する水冷媒熱交換器２と、水冷媒熱交換器２の下流側の冷媒を減圧する膨張弁３と、減圧された冷媒を蒸発する空気熱交換器４とを備え、これらが環状に接続されている。
【００２４】
空気熱交換器４はほぼＬ字状に折り曲げられたフィンチューブ熱交換器であって、短辺側の面４ａと長辺側の面４ｂとから形成され、短辺側の面４ａはほぼ送風方向イ（図２（ａ）の手前側方向、図２（ｂ）の右側方向）に配向されるとともに、長辺側の面４ｂは送風方向イとほぼ直交して配向されて、基板１１０上に設置されている。そして、空気熱交換器４の風下側（図２（ａ）の手前側、図２（ｂ）の右側）には送風ファン５が設置されている。
水冷媒熱交換器２は、基板１１０上に配設されたほぼ直方体状の収納箱２０に収納されており、この収納箱２０は、空気熱交換器４の風下側であって、送風ファン５の下方に位置している。なお、圧縮機１、膨張弁３、計測制御装置１１は、空気熱交換器４、ファン５、収納箱２０を設置する空間と仕切り板で区切られた機械室３００に収納されている。
【００２５】
図３は空気熱交換器４の高さ方向の風速分布を示し、空気熱交換器４には送風ファン５により、空気がイ方向に送風される。水冷媒熱交換器２が収納された収納箱２０は空気熱交換器４の風下側に設置されており、空気熱交換器４を通過する空気に対して、収納箱２０は通風抵抗となる。そのため、空気熱交換器４の高さが低くなる（下方になる）にしたがって、空気熱交換器４を通過する風速は低下し、収納箱２０の高さ位置で風速は最小となる。
【００２６】
図４及び図５は空気熱交換器４と収納箱２０との位置関係を示す。
図４に示すように、空気熱交換器４のほぼＬ字状に折り曲げられた短辺側の面４ａと収納箱２０の側面２０ｂとの距離をｘ、空気熱交換器４の長辺側の面４ｂと収納箱２０の風上側の面（背面）２０ｃとの距離をｙとし、空気熱交換器４の高さをＨ、収納箱２０の幅をＷ、奥行きをＤとし、高さをｈとする。
【００２７】
また、図５に示すように、空気熱交換器４の長辺側の面４ｂと平行な面上において、空気熱交換器４の短辺側の面４ａの内側下辺４０ａと、空気熱交換器４の短辺側の面４ａに面した収納箱２０の側面２０ｂの上辺２０ｄとがなす角度をθとする。さらに、空気熱交換器４の短辺側の面４ａと平行な面上において、空気熱交換器４の長辺側の面４ｂの内側下辺４０ｂと、空気熱交換器４の長辺側の面４ｂに面した収納箱２０の風上側の面２０ｃの上辺２０ｅとがなす角度をφとする。
【００２８】
図６はｈ／Ｈに対する空気熱交換器４の熱交換量を示す。ここでの熱交換量とは、送風ファン５の回転数を同等としたとき、空気熱交換器４を流通する冷媒の温度と空気の温度との温度差を一定としたときの熱交換量である。
図４に示すように、ヒートポンプ給湯機は、送風ファン５を収納箱２０の上方に、送風ファン５の地面から垂直方向の上端が空気熱交換器４の高さＨを超えないように設置される。そのため、収納箱２０の高さｈを大きくするほど、送風ファン５の直径は小さくなる。
【００２９】
ここで、送風ファン５が送風できる空気の風量は、以下の式（１）で表すことができる。
Ｑfan ∝ （Ｄ'／Ｄ)3（Ｎ'／Ｎ）          式（１）
Ｑfan：風量［ｍ3／ｍｉｎ］、Ｄ’：変更後のファンの直径［ｍ］、Ｄ：基準となるファンの直径［ｍ］、Ｎ’：変更後のファンの回転数［ｒｐｍ］、Ｎ：基準となるファンの回転数［ｒｐｍ］。
【００３０】
式（１）より、送風ファン５の回転数が同一のとき、送風ファン５の直径が小さくなるほど、風量が小さくなる。従って、図６に示すように、収納箱２０の高さｈが大きくなり、ｈ／Ｈが大きくなるほど、送風ファン５が同一回転数で、空気熱交換器４に送風することができる風量が小さくなり、空気熱交換器４を通過する冷媒と空気との熱交換量が減少する。そのため、収納箱２０の高さｈを高くしたとき、空気熱交換器４で必要となる熱交換量を確保することができなくなる。
【００３１】
また、送風ファン５を駆動するモータは信頼性の観点より、回転数の上限値が決められている。そのため、収納箱２０の高さｈを高くすると、送風ファン５の直径が小さくなるため、回転数により空気熱交換器４に送風する風量を増加させようとしても、必要な熱交換量を確保することができなくなる。
【００３２】
図７は横軸にｈ／ｘ、縦軸に空気熱交換器４の前面送風平均速度に対する、基板１１０から収納箱２０の高さまでの空気熱交換器４に送風される空気の平均速度の割合を示す。ここでの平均速度とは、空気熱交換器４の高さと幅方向に対して格子状に数点の位置で測定した空気熱交換器４に送風される空気の速度の平均値であり、例えば、空気熱交換器４の前面平均速度は、３０点の平均値であり、収納箱２０の高さまでの空気熱交換器４の平均速度は、１０点の平均値である。
ｈ／ｘは、空気熱交換器４の短辺側の面４ａと収納箱２０の側面２０ｂとの間の距離ｘに対する、収納箱２０の高さｈの割合（収納箱２０の高さｈと、空気熱交換器４の短辺側の面４ａと収納箱２０の側面２０ｂの間の距離ｘとの比）である。ｈ／ｘが小さいほど、空気熱交換器４と収納箱２０とがなす角度θが小さくなる。すなわち、空気熱交換器４を通過する空気に対する、収納箱２０の通風抵抗が小さくなる。
図７より、ｈ／ｘが５付近で、空気熱交換器４の平均速度に対する収納箱２０の背面の速度の割合（比）が急激に変化している。つまり、ｈ／ｘが５以下となるように、収納箱２０を設置すると、収納箱２０による通風抵抗を抑え、空気熱交換器４の速度分布を均一に近づけることができる。
【００３３】
図８は横軸にｈ／ｙ、縦軸に空気熱交換器４の前面平均速度に対する、基板１１０から収納箱２０の高さまでの空気熱交換器４の平均速度の割合を示す。
ｈ／ｙは、空気熱交換器４の長辺側の面４ｂ及び収納箱２０の風上側の面２０ｃの間の距離ｙに対する、収納箱２０の高さｈの割合（収納箱２０の高さｈと、空気熱交換器４の長辺側の面４ｂと収納箱２０の風上側の面２０ｃの間の距離ｙとの比）である。ｈ／ｙが小さいほど、空気熱交換器４と収納箱２０とがなす角度φが小さくなる。すなわち空気熱交換器４を通過する空気に対する、収納箱２０の通風抵抗が小さくなる。
図８より、ｈ／ｙが３付近で、空気熱交換器４の平均速度に対する収納箱２０背面の速度の割合（比）が急激に変化している。つまり、ｈ／ｙが３以下となるように、収納箱２０を設置することで、収納箱２０による通風抵抗を抑え、空気熱交換器４の速度分布を均一に近づけることができる。
【００３４】
図９は空気熱交換器４の長辺側の面４ｂと収納箱２０の風上側の面（背面）２０ｃとの距離ｙの違いによる、空気熱交換器４を通過する空気の流れを示す。ｈ／ｙが３より小さい場合（図９（ａ）参照）、すなわち、空気熱交換器４と収納箱２０とのなす角度φが小さい場合は、空気は収納箱２０の面に沿うようにして通過することができる。一方、ｈ／ｙが３より大きい場合（図９（ｂ）参照）、すなわち、空気熱交換器４と収納箱２０とのなす角度φが大きい場合は、空気は収納箱２０の面と距離を隔てて通過し、また、空気と収納箱２０とがなす空間には渦が形成され、空気が通過できる流路が狭くなり、空気が流れにくくなる。そのため、収納箱２０の風上側の面（背面）２０ｃを通過する空気の量は少なくなり、速度が低下することになる。
【００３５】
以上の説明から、空気熱交換器４と収納箱２０とは所定の間隔を設けて設置することにより、空気熱交換器４への送風速度を均一に近づけることができることがわかる。しかしながら、空気熱交換器４への送風速度を均一に近づけると、空気熱交換器４で必要とする熱交換量が得られなくなる。なぜならば、収納箱２０に収納する水冷媒熱交換器２の容積がヒートポンプ給湯機の加熱能力により決まるため、収納箱２０が必要とする容積も定まる。そのため、ヒートポンプ給湯機の熱源機をコンパクトにするためには、空気熱交換器４と収納箱２０との間隔をあけたとき、収納箱２０の必要容積を確保するために、収納箱２０の高さを高くする必要がある。収納箱２０の高さを高くすると、送風ファン５の直径が小さくなり、空気熱交換器４に送風できる風量が少なくなり、必要な熱交換量が得られなくなる。
【００３６】
このため、収納箱２０の必要容積と空気熱交換器４における必要熱交換量を確保し、収納箱２０による空気熱交換器４に対する通風抵抗を低減させることができる位置に収納箱２０を設置すればよい。
【００３７】
図１０は、横軸にｈ／ｘ×ｈ／ｙ×ｈ／Ｈ、縦軸に空気熱交換器の熱交換量を示す。ここで、収納箱２０の容積は一定、すなわちＷ×Ｄ×ｈ＝一定としている。
図１０に示すように、ｈ／ｘ×ｈ／ｙ×ｈ／Ｈが１１より大きいと、空気熱交換器４の熱交換量は急激に減少する。すなわち、ｈ／ｘ×ｈ／ｙ×ｈ／Ｈが１１より小さい点で収納箱２０を設置し、それに対応する送風ファン５を設置すると、空気熱交換器４の風速分布を一定に近づけることが可能となり、また、必要な熱交換能力を確保することができる。  よって、以下の式（２）を満たすように収納箱２０を設置すればよい。
ｈ／ｘ×ｈ／ｙ×ｈ／Ｈ＜１１      式（２）
【００３８】
上記の関係式（２）を満たすように、空気熱交換器４に対して収納箱２０を設置すると、空気熱交換器４の風下側下部の通風抵抗を最小限に留めて、空気熱交換器４への送風速度分布を均一に近づけることができる。これによって、空気熱交換器４により必要な熱交換量を確保することができ、コンパクトなヒートポンプ給湯機の熱源機とすることができる。
【００３９】
ここで、上記の関係式（２）が成立するのは、空気熱交換器４の前面の空気流の平均速度が０．９〜１．５ｍ／ｓであり、空気熱交換器４の高さＨに対する収納箱２０の高さｈの割合が２０％以下の場合である（ｈ／Ｈ＜０．２）。
【符号の説明】
【００４０】
１  圧縮機、２  水冷媒熱交換器、３  膨張弁、４  空気熱交換器、４ａ  短辺側の面、４ｂ  長辺側の面、５  送風ファン、６  ポンプ、７  タンク、７ａ〜７ｂ  接続口、８  三方弁、９ａ〜９ｆ  接続配管、９ｇ  バイパス配管、１０ａ  入水温度センサ、１０ｂ  出湯温度センサ、１０ｃ  外気温度センサ、１０ｄ  吐出温度センサ、１０ｅ  吸入温度センサ、１０ｆ  蒸発温度センサ、１０ｇ〜１０ｊ  貯湯温度センサ、１１  計測制御装置、２０  水冷媒熱交換器の収納箱、１００  ヒートポンプユニット、１０１  冷凍サイクル（冷媒回路）、１１０  基板、２００  タンクユニット、２０１  給湯水回路（給湯回路）、３００  機械室。
【図１】
2011064384.tif 000003
【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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