(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形のシェルを備え、冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記シェルの外表面に巻き付く管路を備え、前記管路を通る熱媒体に前記圧縮機の熱を伝えるシェル熱交換器と、を備え、
前記シェルの外表面に接合された固定部材に前記管路を固定するように構成されたヒートポンプ装置において、
前記固定部材は、前記管路を前記シェルの外表面の側に付勢するように前記管路を挟んで固定する構造であり、
前記管路は、
前記シェルの外表面の一部を前記シェルの軸方向に垂直な方向に沿って進行する形状に構成された第１パイプと、
前記シェルの外表面の一部を前記シェルの軸方向へ位置を変化させながら進行する第２パイプと、を有し、
前記管路は、隣り合う前記第１パイプと第２パイプとが連続して１本につながるように前記シェルの外表面に巻き付いて構成され、
前記固定部材は、前記第１パイプの一部に沿って延在するように前記外表面に接合されていることを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記固定部材は、板金により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記固定部材は、前記シェルの外表面に接合される接合面が前記外表面に沿った円弧形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記管路は、つるまき線状に前記シェルの外表面に巻き付いて構成され、
前記固定部材は、前記管路の一部に沿って延在するように前記外表面に接合されていることを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記シェルの外表面にロウ付けにより接合されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記管路は、複数の配管により構成され、隣り合う前記配管の端部同士をつなぐ接合部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記接合部は、前記配管の一方の端部を他方の端部に挿入して接合するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のヒートポンプ装置。
【請求項８】
前記接合部は、前記配管の一方の端部又は両方の端部にテーパ形状が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のヒートポンプ装置。
ます。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
外気から吸収した熱を用いて水などの液状熱媒体を加熱するヒートポンプ装置が広く用いられている。特許文献１には、このようなヒートポンプ装置として、圧縮機、ガスクーラ、減圧装置及び蒸発器を環状に接続した冷媒回路と、給湯用の液体がガスクーラを通過した後に給湯タンクへと供給される水回路と、を備える装置が開示されている。また、この装置の水回路には、圧縮機と接する熱交換部分を有するシェル熱交換器が備えられている。シェル熱交換器は、ジャケットタイプを２分割した構成であり、圧縮機が備える円筒形のシェルの周囲に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２００８−２５６３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シェル熱交換器は、圧縮機の熱をシェル表面から水回路を流れる熱媒体に伝達させることができるので、沸き上げ効率の向上及び圧縮機の過熱抑制の効果がある。ここで、圧縮機のシェル表面からシェル熱交換器への熱伝達率を高めるためには、これらの間の接触面積を高めることが求められる。しかしながら、シェル熱交換器は金属製の配管であるため、シェル表面の曲面に密着するように高精度な曲げ加工を施すことは困難である。上記従来のヒートポンプ装置では、シェル熱交換器を圧縮機のシェル表面に密着させるために、圧縮機に取り付けられたシェル熱交換器の外側からバンド等で締め込む構造としている。しかしながら、バンド等で締め込む構造は、圧縮機の振動等によって次第に緩まるおそれがある。このため、上記従来の技術は、長期信頼性を確保する上で改善の余地が残されている。【０００５】
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、圧縮機のシェルの熱を熱媒体に伝えるシェル熱交換器の熱交換効率を長期間に渡って維持することのできるヒートポンプ装置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】
【０００６】
本発明に係るヒートポンプ装置は、円筒形のシェルを備え、冷媒を圧縮する圧縮機と、シェルの外表面に巻き付く管路を備え、当該管路を通る熱媒体に圧縮機の熱を伝えるシェル熱交換器と、を備え、シェルの外表面に接合された固定部材に管路を固定するように構成されたヒートポンプ装置において、固定部材は、管路をシェルの外表面の側に付勢するように管路を挟んで固定するものであり、管路は、シェルの外表面の一部をシェルの軸方向に垂直な方向に沿って進行する形状に構成された第１パイプと、シェルの外表面の一部をシェルの軸方向へ位置を変化させながら進行する第２パイプと、を有し、管路は、隣り合う第１パイプと第２パイプとが連続して１本につながるようにシェルの外表面に巻き付いて構成され、固定部材は、第１パイプの一部に沿って延在するように外表面に接合されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のヒートポンプ装置によれば、圧縮機のシェルの外表面に接合された固定部材によって、シェル熱交換器の管路がシェルの外表面に密着して固定される。これにより、圧縮機のシェルの熱を熱媒体に伝えるシェル熱交換器の熱交換効率を長期間に渡って維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１のヒートポンプ装置の内部構造を示す前面図である。
【図２】実施の形態１のヒートポンプ装置を斜め前から見た外観斜視図である。
【図３】実施の形態１のヒートポンプ装置を斜め後ろから見た外観斜視図である。
【図４】実施の形態１のヒートポンプ装置を備えたヒートポンプ給湯システムの冷媒回路及び水回路を示す図である。
【図５】実施の形態１のヒートポンプ装置が備える圧縮機及びシェル熱交換器の平面図である。
【図６】図５中の圧縮機及びシェル熱交換器を図中のＡ−Ａにて切断した断面の一部を示す図である。
【図７】実施の形態１のシェル熱交換器の管路の一部を側面側から見た図である。
【図８】第一管路部品と第二管路部品の接合部の構造を説明するための図である。
【図９】第一管路部品と第二管路部品の接合部の構造の変形例を説明するための図である。
【図１０】実施の形態２のヒートポンプ装置が備える圧縮機及びシェル熱交換器の平面図である。
【図１１】図１０中の圧縮機及びシェル熱交換器を図中のＢ−Ｂにて切断した断面の一部を示す図である。
【図１２】実施の形態２のシェル熱交換器の管路の一部を側面側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。また、本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得る。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１のヒートポンプ装置１の内部構造を示す前面図である。図２は、実施の形態１のヒートポンプ装置１を斜め前から見た外観斜視図である。図３は、実施の形態１のヒートポンプ装置１を斜め後ろから見た外観斜視図である。図４は、実施の形態１のヒートポンプ装置１を備えたヒートポンプ給湯システムの冷媒回路及び水回路を示す図である。
【００１１】
本実施の形態のヒートポンプ装置１は、室外に設置される。ヒートポンプ装置１は、液状の熱媒体を加熱する。本実施の形態での熱媒体は、水である。ヒートポンプ装置１は、水を加熱して湯を生成する。本発明における熱媒体は、例えば塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、アルコール、などの、水以外のブラインでもよい。
【００１２】
図１に示すように、ヒートポンプ装置１は、筐体の底部を形成するベース１７を備える。ベース１７上には、前方から見て、右側に機械室１４が形成され、左側に送風機室１５が形成されている。機械室１４と送風機室１５とは、仕切板１６により隔てられている。図２及び図３に示すように、ヒートポンプ装置１の外郭を形成する筐体は、筐体前面部１８と、筐体後面部１９と、筐体上面部２０と、筐体右側面部２１と、筐体左側面部２２とを更に備える。筐体のこれらの構成要素は例えば板金材から成形される。ヒートポンプ装置１の外面は、後面側に配置された空気冷媒熱交換器７を除いて、この筐体によって覆われている。筐体前面部１８には、送風機室１５を通った空気を排出するための開口が形成され、この開口には格子１８ａが取り付けられている。なお、図１は、ベース１７以外の筐体の各部を取り外した状態を示している。また、図１では、一部の構成機器の図示を省略している。
【００１３】
図１に示すように、機械室１４内には、冷媒回路部品として、冷媒を圧縮する圧縮機２、冷媒を減圧する膨張弁１０（図１では省略）、これらを接続する吸入管４及び吐出管５等の冷媒管などが組み込まれている。
【００１４】
圧縮機２は、円筒形のシェル２ａを備える。圧縮機２は、シェル２ａの内部にある圧縮部（図示省略）及びモータ（図示省略）を備える。圧縮部は、冷媒の圧縮動作を行う。モータは、圧縮部を駆動する。外部から供給される電力により圧縮機のモータが駆動される。吸入管４を通って冷媒が圧縮機２に吸入される。圧縮機２の内部で圧縮された冷媒を吐出する吐出管５が圧縮機２の上部に接続されている。膨張弁１０は、その本体の外側面にコイル組み込み部材が取り付けられている。コイルに外部から通電することにより、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する。膨張弁１０により、その上流側の高圧冷媒の圧力と、その下流側の低圧冷媒の圧力とを調節できる。膨張弁１０は、冷媒を減圧する減圧装置の例である。
【００１５】
送風機室１５は、風路を確保するため、機械室１４より大きな空間を有する。送風機室１５内には、送風機６が組み込まれている。送風機６は、２枚〜３枚のプロペラ翼とプロペラ翼を回転駆動させるモータとを備える。外部から供給される電力によりモータ及びプロペラ翼が回転する。送風機室１５の後面側には、送風機６に対向して、空気冷媒熱交換器７が設置されている。空気冷媒熱交換器７は、多数のアルミ薄板のフィンと、アルミ薄板のフィンに多数密着して数回往復する長い冷媒管とを備える。空気冷媒熱交換器７は、Ｌ字状に曲がった平板状の外形を有する。空気冷媒熱交換器７は、ヒートポンプ装置１の後面から左側面にかけて設置されている。空気冷媒熱交換器７では、冷媒管内の冷媒とフィン周辺の空気との間で熱を交換する。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。空気冷媒熱交換器７は、冷媒を蒸発させる蒸発器の例である。
【００１６】
送風機室１５の下部のベース１７の上に、水冷媒熱交換器８が設置されている。水冷媒熱交換器８は、断熱材に覆われた状態で、直方体形状の収納容器１２に収納されて設置されている。水冷媒熱交換器８は、長い水管と長い冷媒管とが密着した状態で、収納容器１２に収納可能となるように曲げ成形されている。水冷媒熱交換器８内では、冷媒管内の冷媒と、水管内の水すなわち熱媒体との間で熱を交換する。水冷媒熱交換器８内では、水すなわち熱媒体が加熱される。水冷媒熱交換器８の上方に送風機６が配置されている。
【００１７】
圧縮機２のシェル２ａには、シェル熱交換器２３が取り付けられている。シェル熱交換器２３は、圧縮機２のシェル２ａの外周に巻き付く、つるまき線状の管路２３ａを備える。管路２３ａは、シェル２ａの外周面に対し、熱伝導可能に接触している。管路２３ａは固定部材としてのホルダ３によってシェル２ａの外表面に固定される。ホルダ３の構造については詳細を後述する。
【００１８】
シェル２ａ内には、圧縮された高温高圧の冷媒ガスが充満している。シェル２ａは、その冷媒ガスの熱で、高温になる。シェル熱交換器２３は、シェル２ａの熱を、管路２３ａを通る水すなわち熱媒体に伝える。管路２３ａを通る水すなわち熱媒体は、シェル２ａの熱を受け取ることで、加熱される。シェル熱交換器２３の外側に、シェル熱交換器２３を少なくとも部分的に覆う断熱材（図示省略）が備えられてもよい。
【００１９】
圧縮機２の出口部は、吐出管５を介して、水冷媒熱交換器８の冷媒入口部に接続されている。水冷媒熱交換器８の冷媒出口部は、冷媒管を介して、機械室１４内の膨張弁１０の入口部に接続されている。膨張弁１０の出口部は、冷媒管を介して、空気冷媒熱交換器７の冷媒入口部に接続されている。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の入口部に接続されている。各冷媒管の途中には、その他の冷媒回路部品が取り付けられていてもよい。
【００２０】
機械室１４の上部には、電気品収納箱９が設置されている。電気品収納箱９には、電子基板２４が収納されている。電子基板２４には、圧縮機２、膨張弁１０、送風機６等を駆動制御する各モジュールを構成する電子部品及び電気部品等が取り付けられている。各モジュールは、例えば以下のように制御する。圧縮機２のモータの回転数を数十ｒｐｓ（Ｈｚ）〜百ｒｐｓ（Ｈｚ）程度の回転数に変化させる。膨張弁１０の開度を変化させる。送風機６の回転数を数百ｒｐｍ〜千ｒｐｍ程度の回転数に変化させる。電気品収納箱９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。図２及び図３に示すように、筐体右側面部２１には、端子台９ａと、後述する水入口バルブ２８及び湯出口バルブ２９とを保護するためのサービスパネル２７が取り付けられている。
【００２１】
ヒートポンプ装置１が備える冷媒回路の密閉空間内には、冷媒が封入されている。冷媒は、例えば、ＣＯ２冷媒でもよい。
【００２２】
次に、ヒートポンプ装置１及び貯湯装置３３の水回路について説明する。図１に示すように、機械室１４内には、内部管３０、内部管３１、及び内部管３２を含む水回路部品が組み込まれている。ベース１７の右側部には、水入口バルブ２８が下側、湯出口バルブ２９が上側になるように両者が併設されている。内部管３０は、水入口バルブ２８と、水冷媒熱交換器８の水入口部との間を接続している。内部管３１は、水冷媒熱交換器８の湯出口部と、シェル熱交換器２３の入口部との間を接続している。内部管３２は、シェル熱交換器２３の出口部と、湯出口バルブ２９との間を接続している。
【００２３】
図４に示すように、ヒートポンプ装置１及び貯湯装置３３により、ヒートポンプ給湯システムが構成される。貯湯装置３３は、例えば数百リットル程度の容量を有する貯湯タンク３４と、貯湯タンク３４内の水をヒートポンプ装置１に送るための水ポンプ３５とを備える。ヒートポンプ装置１と貯湯装置３３との間は、外部管３６と、外部管３７と、電気配線（図示省略）とを介して接続される。
【００２４】
貯湯タンク３４の下部は、管３８を介して、水ポンプ３５の入口に接続されている。外部管３６は、水ポンプ３５の出口と、ヒートポンプ装置１の水入口バルブ２８との間を接続している。外部管３７は、ヒートポンプ装置１の湯出口バルブ２９と、貯湯装置３３との間を接続している。外部管３７は、貯湯装置３３内の管３９を介して、貯湯タンク３４の上部に連通可能になっている。
【００２５】
貯湯装置３３は、混合弁４０を更に備えている。混合弁４０には、管３９から分岐した給湯管４１と、水道等の水源から供給される水が通る給水管４２と、ユーザ側に供給される湯が通る給湯管４３とがそれぞれ接続されている。混合弁４０は、給湯管４１から流入する湯すなわち高温水と、給水管４２から流入する水すなわち低温水との混合比を調整することで給湯温度を調節する。混合弁４０により混合された湯は、給湯管４３を通って、例えば、浴槽、シャワー、蛇口、食器洗い機などのユーザ側の端末に送られる。貯湯タンク３４の下部には、給水管４２から分岐した給水管４４が接続されている。貯湯タンク３４内の下側には、給水管４４から流入した水が貯留される。
【００２６】
次に、蓄熱運転におけるヒートポンプ装置１の動作について説明する。蓄熱運転は、ヒートポンプ装置１で加熱された湯を貯湯装置３３へ送ることで貯湯タンク３４内に湯を蓄積する運転である。蓄熱運転では、以下のようになる。圧縮機２、送風機６及び水ポンプ３５が運転される。圧縮機２のモータの回転速度は、数十ｒｐｓ（Ｈｚ）〜百ｒｐｓ（Ｈｚ）程度の範囲で変化できる。これにより、冷媒の流量を変化させることで、加熱能力を調節制御できる。
【００２７】
送風機６のモータの回転速度は数百ｒｐｍ〜千ｒｐｍ程度に変化し、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で、空気冷媒熱交換器７での冷媒と空気の熱交換量を調節制御できる。空気は、送風機６の後方に設置された空気冷媒熱交換器７の後方から吸い込まれ、空気冷媒熱交換器７を通過し、送風機室１５を通過し、空気冷媒熱交換器７と反対側の筐体前面部１８の前方へ排出される。
【００２８】
膨張弁１０は、冷媒の流路抵抗度を調節する。これにより、膨張弁１０の上流側の高圧冷媒及び下流側の低圧冷媒の圧力を調節制御できる。圧縮機２の回転速度、送風機６の回転速度、膨張弁１０の流路抵抗度は、ヒートポンプ装置１の設置環境及び使用条件などに応じて制御される。
【００２９】
低圧冷媒は吸入管４を通って圧縮機２へ吸入される。低圧冷媒は圧縮機２内の圧縮部で圧縮され、高温高圧冷媒になる。この高温高圧冷媒が圧縮機２から吐出管５へ吐出される。高温高圧冷媒は、吐出管５を通り、水冷媒熱交換器８の冷媒入口部に流入する。高温高圧冷媒は、水冷媒熱交換器８で水と熱交換することで水を加熱し湯を生成させる。冷媒は、水冷媒熱交換器８を通過する間にエンタルピを低下させ、温度を低下させる。この温度低下した高圧冷媒は、水冷媒熱交換器８の冷媒出口部から、冷媒管を通り、膨張弁１０の入口部に流入する。この高圧冷媒は、膨張弁１０で減圧されることで温度降下し、低温低圧冷媒となる。この低温低圧冷媒は、膨張弁１０の出口部から、冷媒管を通り、空気冷媒熱交換器７の入口部に流入する。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。
【００３０】
同時に、水ポンプ３５の駆動により、貯湯タンク３４内の下部の水が、管３８、外部管３６、水入口バルブ２８及び内部管３０を通って、水冷媒熱交換器８の水入口部に流入する。この水が水冷媒熱交換器８で冷媒と熱交換し加熱されて湯が生成する。この湯は、内部管３１を通ってシェル熱交換器２３の入口部に流入する。この湯がシェル熱交換器２３にて更に加熱されることで、より高温の湯が生成する。この高温の湯は、シェル熱交換器２３の出口部から、内部管３２、湯出口バルブ２９、外部管３７及び管３９を通り、貯湯タンク３４の上部に流入する。このような蓄熱運転を行うことで、貯湯タンク３４内に上部から下部に向かって高温の湯が蓄積していく。
【００３１】
なお、ヒートポンプ装置１で加熱された湯を貯湯タンク３４に溜めることなくユーザ側に直接供給しても良い。また、ヒートポンプ装置１で加熱された熱媒体を暖房等に利用しても良い。
【００３２】
本実施の形態であれば、シェル熱交換器２３を備えたことで、以下の効果が得られる。圧縮機２への電力の入力を減らすことができる。ヒートポンプ装置１の効率が向上する。圧縮機２内の冷凍機油の温度及びモータの温度の上昇を抑制できる。圧縮機２内の摺動部の損傷及びモータ巻線の損傷をより確実に抑制できる。
【００３３】
［実施の形態１の特徴］
実施の形態１のヒートポンプ装置１は、シェル熱交換器２３の管路２３ａを圧縮機２のシェル２ａの外表面に密着させて固定するための構造に特徴を有している。図５は、実施の形態１のヒートポンプ装置１が備える圧縮機２及びシェル熱交換器２３の平面図である。図５は、圧縮機２のシェル２ａの軸方向から見た図である。また、図６は、図５中の圧縮機２及びシェル熱交換器２３を図中のＡ−Ａにて切断した断面の一部を示す図である。図５及び図６に示すように、シェル２ａの外表面には、管路２３ａがつるまき線状に配置されている。管路２３ａの構造については詳細を後述する。管路２３ａはホルダ３によって固定されている。ホルダ３は、例えば板金材から成形される。ホルダ３は、複数のホルダ部品に分割されて構成されている。図５及び図６では、第一ホルダ部品３ａと第二ホルダ部品３ｂを図示している。ホルダ３は、シェル２ａの軸方向から見たとき、シェル２ａの外周に沿う円弧状の接合面を有する。ホルダ３の接合面をシェル２ａの軸方向から見たときの曲率半径は、シェル２ａの直径の１／２に実質的に等しい。また、ホルダ３の接合面は、シェル２ａの側面方向から見たとき、シェル熱交換器２３のつるまき線状の管路２３ａに沿う形状を有する。ホルダ３の接合面はシェル２ａにロウ付けされている。これにより、シェル２ａからホルダ３への確実な熱伝導が可能となる。
【００３４】
ホルダ３が複数のホルダ部品に分割されているので、シェル２ａ外表面への組み付け性が向上する。なお、図中の第一ホルダ部品３ａと第二ホルダ部品３ｂは、隙間が開いて接合されているが、密接して接合されていてもよい。
【００３５】
ホルダ３は、管路２３ａを挟んで弾性変形することにより、管路２３ａをシェル２ａの外表面に押し付ける側に付勢する。これにより、管路２３ａはシェル２ａに密着して固定されるため、シェル２ａから管路２３ａへの確実な熱伝導が可能となる。また、ホルダ３は、管路２３ａにも接触しているため、シェル２ａからホルダを介して管路２３ａへと伝わる熱伝導も可能となる。これにより、シェル２ａから管路２３ａへの熱伝導が飛躍的に高まる。
【００３６】
次に、図５及び図７を参照して、シェル熱交換器２３の管路２３ａの構造について説明する。図７は、実施の形態１のシェル熱交換器２３の管路２３ａの一部を側面側から見た図である。なお、図７では、ホルダ３を省略して示している。図５及び図７に示すように、シェル熱交換器２３の管路２３ａはつるまき線状に取り付けられる。管路２３ａは、第一管路部品２３ｂ、第二管路部品２３ｃ、第一接合部２３ｄ、及び第二接合部２３ｅを備える。管路２３ａは、シェル２ａの軸方向から見たとき、以下のようになる。第一管路部品２３ｂは、シェル２ａの外表面に沿う円弧状の形状を有する。第一管路部品２３ｂの円弧の円周角には特に制限はない。図５では、第一管路部品２３ｂの円弧は１８０°の円周角を有する。第二管路部品２３ｃは、シェル２ａの外表面に沿う円弧状の形状を有する。第二管路部品２３ｃの円弧の円周角には特に制限はない。図５では、第二管路部品２３ｃの円弧は１８０°の円周角を有する。第一管路部品２３ｂの内周面の曲率半径は、シェル２ａの直径の１／２に実質的に等しい。第二管路部品２３ｃの内周面の曲率半径は、シェル２ａの直径の１／２に実質的に等しい。
【００３７】
管路２３ａは、シェル２ａの側面方向から見たとき、以下のようになる。第一管路部品２３ｂは、シェル２ａの外表面に沿って軸方向へ位置を変えながら進行するつるまき線状の形状を有する。第一管路部品２３ｂは、シェル２ａの軸方向に複数並べられている。第二管路部品２３ｃは、シェル２ａの外表面に沿って軸方向へ位置を変えながら進行するつるまき線状の形状を有する。第二管路部品２３ｃは、シェル２ａの軸方向に複数並べられている。第一管路部品２３ｂは、第二管路部品２３ｃに隣り合う。第一接合部２３ｄは、第一管路部品２３ｂの一端を、第二管路部品２３ｃの一端につなぐ。第二接合部２３ｅは、第一管路部品２３ｂの他端を、第二管路部品２３ｃの他端につなぐ。複数の第一管路部品２３ｂ内の流路と、複数の第二管路部品２３ｃ内の流路とが第一接合部２３ｄ及び第二接合部２３ｅを介して一本につながることで、つるまき線状の管路２３ａが形成される。
【００３８】
図８は、第一管路部品と第二管路部品の接合部の構造を説明するための図である。以下、第一接合部２３ｄの構造を例に説明するが、第二接合部２３ｅの構造についても同様である。この図に示す例では、第一管路部品２３ｂの一端が縮管されている。第一接合部２３ｄは、第一管路部品２３ｂの一端が第二管路部品２３ｃの一端に挿入され、ロウ付けにより接合されている。管路２３ａは、複数に分割されているので、シェル２ａへの管路２３ａの組み付け性が向上する。また、第一接合部２３ｄは、第一管路部品２３ｂの一端が第二管路部品２３ｃの一端に挿入されて接合されるので、確実な接合が可能となる。なお、接合部の構造は上記のものに限られない。すなわち、第一管路部品２３ｂ及び第二管路部品２３ｃの端部同士が接合される構造であればよい。例えば、第一管路部品２３ｂの一端を拡管する構造でもよい。また、第二管路部品２３ｃの一端の側を縮管または拡管する構造でもよい。
【００３９】
図９は、第一管路部品と第二管路部品の接合部の構造の変形例を説明するための図である。この図に示すように、第一管路部品２３ｂ及び第二管路部品２３ｃの端部はテーパ形状を有していてもよい。これにより、管路２３ａの組み付け性が向上する。なお、テーパ形状は、第一管路部品２３ｂ及び第二管路部品２３ｃの何れか一方のみでもよい。
【００４０】
以上説明した実施の形態１のヒートポンプ装置によれば、ホルダ３を用いて管路２３ａをシェル２ａに密着させて確実に固定することができる。これにより、シェル熱交換器２３の熱交換効率を長期間に渡って高く維持することが可能となる。
【００４１】
実施の形態２．
次に、図１０から図１２を参照して実施の形態２について説明する。実施の形態２の説明では、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については説明を簡略化または省略する。
【００４２】
図１０は、実施の形態２のヒートポンプ装置１が備える圧縮機２及びシェル熱交換器２３の平面図である。図１０は、圧縮機２のシェル２ａの軸方向から見た図である。また、図１１は、図１０中の圧縮機２及びシェル熱交換器２３を図中のＢ−Ｂにて切断した断面の一部を示す図である。図１０及び図１１に示すように、シェル２ａの外表面には、管路２３ａが配置されている。図１２は、実施の形態２のシェル熱交換器２３の管路２３ａの一部を側面側から見た図である。なお、図１２では、ホルダ３を省略して示している。図１０及び図１２に示すように、管路２３ａは、第一管路部品２３ｆ、第二管路部品２３ｇ、第一接合部２３ｈ、及び第二接合部２３ｊを備える。管路２３ａは、シェル２ａの軸方向から見たとき、以下のようになる。第一管路部品２３ｆは、シェル２ａの外表面に沿う円弧状の形状を有する。第一管路部品２３ｆの円弧の円周角には特に制限はない。図１０では、第一管路部品２３ｆの円弧は１８０°の円周角を有する。第二管路部品２３ｇは、シェル２ａの外表面に沿う円弧状の形状を有する。第二管路部品２３ｇの円弧の円周角には特に制限はない。図１０では、第二管路部品２３ｇの円弧は１８０°の円周角を有する。第一管路部品２３ｆの内周面の曲率半径は、シェル２ａの直径の１／２に実質的に等しい。第二管路部品２３ｇの内周面の曲率半径は、シェル２ａの直径の１／２に実質的に等しい。
【００４３】
管路２３ａは、シェル２ａの側面方向から見たとき、以下のようになる。第一管路部品２３ｆは、シェル２ａの外表面に沿って軸方向に垂直な方向に進行するパイプ２３１ｆと、シェル２ａの外表面に沿って軸方向へ位置を変えながら進行するパイプ２３２ｆとが連続した形状を有する。パイプ２３１ｆとパイプ２３２ｆとは一体のパイプとして構成されていてもよいし、別体のパイプを連結した構成でもよい。第一管路部品２３ｆは、シェル２ａの軸方向に複数並べられている。第二管路部品２３ｇは、シェル２ａの外表面に沿って軸方向に垂直な方向に進行するパイプ２３１ｇと、シェル２ａの外表面に沿って軸方向へ位置を変えながら進行するパイプ２３２ｇとが連続した形状を有する。パイプ２３１ｇとパイプ２３２ｇとは一体のパイプとして構成されていてもよいし、別体のパイプを連結した構成でもよい。第二管路部品２３ｇは、シェル２ａの軸方向に複数並べられている。第一管路部品２３ｆは、第二管路部品２３ｇに隣り合う。第一接合部２３ｈは、第一管路部品２３ｆのパイプ２３２ｆ側の端部を、第二管路部品２３ｇのパイプ２３２ｇ側の端部につなぐ。第二接合部２３ｊは、第一管路部品２３ｆのパイプ２３１ｆ側の端部を、第二管路部品２３ｇのパイプ２３１ｇ側の端部につなぐ。複数の第一管路部品２３ｆ内の流路と、複数の第二管路部品２３ｇ内の流路とが第一接合部２３ｈ及び第二接合部２３ｊを介して一本につながることで、管路２３ａが形成される。なお、第一接合部２３ｈ及び第二接合部２３ｊの構造は、実施の形態１の第一接合部２３ｄの構造と同様である。
【００４４】
管路２３ａはホルダ３によって固定されている。図１０及び図１１では、第一ホルダ部品３ｃと第二ホルダ部品３ｄを図示している。ホルダ３は、シェル２ａの軸方向から見たとき、シェル２ａの外周に沿う円弧状の接合面を有する。ホルダ３の接合面をシェル２ａの軸方向から見たときの曲率半径は、シェル２ａの直径の１／２に実質的に等しい。また、ホルダ３の接合面は、シェル２ａの側面方向から見たとき、シェル熱交換器２３の管路２３ａのうち軸方向に垂直な方向に進行するパイプ２３１ｆ及びパイプ２３１ｇに沿う形状を有する。ホルダ３の接合面はシェル２ａにロウ付けされている。これにより、シェル２ａからホルダ３への確実な熱伝導が可能となる。
【００４５】
ホルダ３は、管路２３ａを挟んで弾性変形することにより、管路２３ａをシェル２ａの外表面に押し付ける側に付勢する。これにより、管路２３ａはシェル２ａに密着して固定されるため、シェル２ａから管路２３ａへの確実な熱伝導が可能となる。また、ホルダ３は、管路２３ａにも接触しているため、シェル２ａからホルダを介して管路２３ａへと伝わる熱伝導も可能となる。これにより、シェル２ａから管路２３ａへの熱伝導が飛躍的に高まる。また、ホルダ３は、接合面を簡易な円弧形状で構成することができるので、曲げ加工が容易となる。
【符号の説明】
【００４６】
１  ヒートポンプ装置、  ２  圧縮機、  ２ａ  シェル、  ３  ホルダ、  ３ａ  第一ホルダ部品、  ３ｂ  第二ホルダ部品、  ３ｃ  第一ホルダ部品、  ３ｄ  第二ホルダ部品、  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、  ９  電気品収納箱、  ９ａ  端子台、  １０  膨張弁、  １２  収納容器、  １４  機械室、  １５  送風機室、  １６  仕切板、  １７  ベース、  １８  筐体前面部、  １８ａ  格子、  １９  筐体後面部、  ２０  筐体上面部、  ２１  筐体右側面部、  ２２  筐体左側面部、  ２３  シェル熱交換器、  ２３ａ  管路、  ２３ｂ  第一管路部品、  ２３ｃ  第二管路部品、  ２３ｄ  第一接合部、  ２３ｅ  第二接合部、  ２３ｆ  第一管路部品、２３１ｆ  パイプ、  ２３２ｆ  パイプ、  ２３ｇ  第二管路部品、２３１ｇ  パイプ、  ２３２ｇ  パイプ、  ２３ｈ  第一接合部、  ２３ｊ  第二接合部、  ２４  電子基板、  ２７  サービスパネル、  ２８  水入口バルブ、  ２９  湯出口バルブ、  ３０，３１，３２  内部管、  ３３  貯湯装置、  ３４  貯湯タンク、  ３５  水ポンプ、  ３６，３７  外部管、  ３８，３９  管、  ４０  混合弁、  ４１  給湯管、  ４２  給水管、  ４３  給湯管、  ４４  給水管
【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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