(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と空気とを熱交換させる第一熱交換器と、前記第一熱交換器へ風を送る送風機と、冷媒と熱媒体とを熱交換させる第二熱交換器と、前記第二熱交換器を収納する収納容器と、を有し、前記第一熱交換器は筐体内の後面に沿って設置され、前記収納容器は前記第一熱交換器に対して隙間を介して対向するように前記筐体の底板の上に設置され、前記送風機は前記収納容器の上方に配置されたヒートポンプ装置において、
前記隙間の上面を塞ぐように構成され、前記送風機が配置された空間から区画された内部空気流路を前記隙間に形成する閉塞部材と、
前記内部空気流路と外部空間とを連通させる連通部と、
を備えることを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記連通部は、前記筐体に形成された１又は複数の孔又はスリットであ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】
前記連通部は、前記底板に形成された１又は複数の開口を含むことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記連通部は前記筐体の正面側に形成された１又は複数の開口を含むことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記第一熱交換器のうち、前記内部空気流路に対向する部分の外側面を覆うガイド部材をさらに備え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】
前記ガイド部材は、前記第一熱交換器の外側面の形状に沿って当接して配置されていることを特徴とする請求項５に記載のヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記ガイド部材は、前記第一熱交換器の外側面から外側に向かって凸形状となるように湾曲した湾曲部を含んで構成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のヒートポンプ装置。
【請求項８】
前記ガイド部材を貫通する開口部を更に備えることを特徴とする請求項５から請求項７の何れか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項９】
前記開口部は、前記ガイド部材に設けられた１又は複数の孔を含むことを特徴とする請求項８に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１０】
前記開口部は、前記第一熱交換器のうちの前記内部空気流路に対向する部分の高さよりも高い位置に設けられていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１１】
前記第一熱交換器は、上部から下部に向かって冷媒が流れるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか１項に記載のヒートポンプ装置。
【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、水冷媒熱交換器と、空気冷媒熱交換器と、空気冷媒熱交換器に送風する送風ファンと、冷媒回路及び送風手段を内設した筐体と、を備えたヒートポンプユニットが開示されている。このヒートポンプユニットでは、発泡スチロールで構成された断熱材を内包した水冷媒熱交換器カバーに水冷媒熱交換器を収納する構成としている。これにより、水冷媒熱交換器から外部への放熱が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１１−９４８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のヒートポンプユニットでは、冷媒熱交換器を収納した水冷媒熱交換器カバーが、筐体の底板上に配置されている。水冷媒熱交換器カバーの上方には送風ファンが配置されている。送風ファンが駆動されると、空気冷媒熱交換器を通過して外気よりも低温となった空気が筐体内を通過する。この低温空気は、水冷媒熱交換器カバーの周囲を流れる際に水冷媒熱交換器から熱を吸収した後、外部へ放出される。このため、特許文献１のヒートポンプユニットでは、水冷媒熱交換器からの放熱量が増大することによる熱交換効率の低下、及び水冷媒熱交換器の熱が外部へ放出されることによるエネルギ効率の低下が問題となる。【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、水冷媒熱交換器からの放熱を抑制するとともにエネルギ効率の低下を抑制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、冷媒と空気とを熱交換させる第一熱交換器と、第一熱交換器へ風を送る送風機と、冷媒と熱媒体とを熱交換させる第二熱交換器と、第二熱交換器を収納する収納容器と、を有し、第一熱交換器は筐体内の後面に沿って設置され、収納容器は第一熱交換器に対して隙間を介して対向するように筐体の底板の上に設置され、送風機は収納容器の上方に配置されたヒートポンプ装置において、当該隙間の上面を塞ぐように構成され、送風機が配置された空間から区画された内部空気流路を隙間に形成する閉塞部材と、内部空気流路と外部空間とを連通させる連通部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のヒートポンプ装置によれば、連通部から内部空気流路へと流入した空気が第一熱交換器へと流通する。これにより、第二熱交換器からの放出された熱を第一熱交換器によって回収することができるので、エネルギ効率の低下を抑制することが可能となる。また、第一熱交換器を通過した低温の空気が内部空気通路に流れることが閉塞部材によって防がれるので、第二熱交換器からの放熱を抑制して熱交換効率の低下を抑制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正面図である。
【図２】実施の形態１のヒートポンプ装置の内部構造を示す上面図である。
【図３】実施の形態１のヒートポンプ装置の内部構造を示す左側面図である。
【図４】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５】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６】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７】実施の形態２のヒートポンプ装置の内部構造を示す正面図である。
【図８】実施の形態２のヒートポンプ装置の内部構造を示す上面図である。
【図９】実施の形態２のヒートポンプ装置の内部構造を示す左側面図である。
【図１０】実施の形態２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１１】実施の形態３のヒートポンプ装置の内部構造を示す正面図である。
【図１２】実施の形態３のヒートポンプ装置の内部構造を示す左側面図である。
【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の内部構造を示す正面図である。図２は、実施の形態１のヒートポンプ装置１の内部構造を示す上面図である。図３は、実施の形態１のヒートポンプ装置１の内部構造を示す左側面図である。図４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５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。そして、図６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、筐体の底板を形成するベース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、鉛直方向に延在する仕切板１６により隔てられている。図３及び図４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、上述したベース１７の他、フロントパネル１８と、バックパネル１９と、トップパネル２０と、を更に備える。フロントパネル１８は、筐体の前面部を覆う前面部１８ａと筐体の左側面を覆う左側面部１８ｂとから構成されている。また、バックパネル１９は、筐体の後面部を覆う後面部１９ａと筐体の右側面を覆う右側面部１９ｂとから構成されている。トップパネル２０は、筐体の上面部を覆うように構成されている。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。前面部１８ａ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１８ｄ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、第一熱交換器としての空気冷媒熱交換器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。それぞれのフィンは、縦長の矩形形状を有し、横方向に微小隙間を隔てながら積層された状態で冷媒管に固定されている。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の後面側の端部は、機械室１４の後側まで延びている。このため、仕切板１６は、Ｌ字状に曲がった平板状の外形を有し、ヒートポンプ装置１の前面から空気冷媒熱交換器７の後面側の端部までの空間を仕切るように設置される。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、第二熱交換器としての水冷媒熱交換器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。
【００１８】
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、電子基板が収納されている。電子基板には、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４及び図５に示すように、右側面部１９ｂ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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、及び内部管３１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の湯出口部と湯出口バルブ２９との間を接続している。
【００２１】
図６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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、実施の形態１のヒートポンプ装置１の特徴的構成について説明する。図２に示すように、収納容器１２の後側及び左側面側には空気冷媒熱交換器７が配置されている。収納容器１２と空気冷媒熱交換器７の間には、上方視においてＬ字型の形状を有する隙間が設けられている。この隙間は、収納容器１２の上面の高さの位置において、樹脂材によって形成されたＬ字型の閉塞部材２１によって塞がれている。閉塞部材２１は、収納容器１２に固定されていてもよいし、また、ベース１７に固定されていてもよい。収納容器１２及び閉塞部材２１の正面側の部位は、フロントパネル１８に当接している。このような構成によれば、収納容器１２と空気冷媒熱交換器７とフロントパネル１８とに囲まれた空間が、送風機室１５から区画された内部空気流路２２として形成される。
【００２５】
ベース１７には、内部空気流路２２と外部空間とを連通させる連通部としてのベース穴１７ａが設けられている。ベース穴１７ａは内部空気流路２２の外壁を構成するベース１７の部分に設けられた複数の円形の孔として構成されている。なお、ベース穴１７ａの形状及び個数に限定はない。ベース穴１７ａは、開口面積を確保しながらベース１７の強度を確保し得る形状及び個数を適宜設定することができる。また、フロントパネル１８の前面部１８ａには、内部空気流路２２と外部空間とを連通させる連通部としてのフロントパネル穴１８ｃが設けられている。なお、フロントパネル穴１８ｃの形状及び個数に限定はない。フロントパネル穴１８ｃは、例えば、内部空気流路２２の外壁を構成する前面部１８ａの部分に形成された横長のスリットとして構成されていてもよい。
【００２６】
図１から図３に示すように、空気冷媒熱交換器７の外側面には、ガイド部材２３が設けられている。ガイド部材２３は、空気冷媒熱交換器７の左側面側の端部から後側の端部までの範囲において、空気冷媒熱交換器７の下端から規定の高さまでの全域を覆うように構成されている。ガイド部材２３の規定の高さは、少なくとも閉塞部材２１の下側に位置する空気冷媒熱交換器７の範囲が覆われる高さとされる。例えばガイド部材２３は、空気冷媒熱交換器７の下端から閉塞部材２１の位置までの高さの２倍程度の高さとすることができる。ガイド部材２３は、アルミの薄板材によって構成され、空気冷媒熱交換器７に設けられている多数のアルミのフィンに接触するように固定されている。
【００２７】
ガイド部材２３に覆われた範囲の空気冷媒熱交換器７のフィンの間の空間には、外部空気流路２４が形成されている。外部空気流路２４は、外部空間に面する外側面側がガイド部材２３によって塞がれている。また、外部空気流路２４は、送風機室１５に面する内側面側は内部空気流路２２及び送風機室１５の上部室１５ａに連通している。このような構成によれば、ベース穴１７ａから内部空気流路２２に導かれた空気が外部空気流路２４を通過して送風機室１５へと流れる風路が形成される。
【００２８】
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。
【００２９】
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と反対側のフロントパネル１８の前方へ排出される。
【００３０】
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。
【００３１】
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る。空気冷媒熱交換器７の出口部から吸入管４に流入した低圧冷媒は、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。
【００３２】
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、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。
【００３３】
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。
【００３４】
ここで、実施の形態１のヒートポンプ装置１の蓄熱運転では、内部空気流路２２に空気の流れが発生する。より詳しくは、送風機６が駆動されると、内部空気流路２２から外部空気流路２４へと流通する空気の流れが発生する。内部空気流路２２には、ベース穴１７ａから空気が流入する。内部空気流路２２へ流入した空気は、収納容器１２の周囲を流通する過程で水冷媒熱交換器８から放熱された熱を受熱する。受熱によって外気温以上に上昇した空気は、外部空気流路２４へと導かれる。外部空気流路２４に導入された空気は、空気冷媒熱交換器７のフィンを介して冷媒との熱交換によって温度を降下させながら外部空気流路２４を上方へと流通する。熱交換によって温度が降下した空気は、送風機６によって外部空気流路２４から送風機室１５へと流通し、フロントパネル１８の前面部１８ａの前方へと排出される。
【００３５】
実施の形態１のヒートポンプ装置１の構成によれば、以下のような効果が得られる。
【００３６】
実施の形態１のヒートポンプ装置１では、閉塞部材２１によって内部空気流路２２が送風機室１５から区画されているため、空気冷媒熱交換器７を通過して外気温以下となった空気が内部空気流路２２へと流通することが防がれる。これにより、収納容器１２内の水冷媒熱交換器８からの放熱量の増加が抑制されるので、水冷媒熱交換器８での冷媒加熱効率を高めることができる。収納容器１２の周囲の内部空気流路２２には外気温以上の空気が流通するため、収納容器１２内の断熱材を更に増加させることなく放熱を抑制することが可能となる。
【００３７】
実施の形態１のヒートポンプ装置１では、水冷媒熱交換器８からの放熱を受けた内部空気流路２２内の空気が、外部空気流路２４を介して空気冷媒熱交換器７に流通する。これにより、水冷媒熱交換器８からの放熱が空気冷媒熱交換器７における熱交換によって回収されるため、システムのエネルギ効率を高めることが可能となる。また、内部空気流路２２から空気冷媒熱交換器７へと導入される空気は、水冷媒熱交換器８からの放熱を受けて外気温以上に昇温しているため、空気冷媒熱交換器７での冷媒の加熱効率が高まる。これにより、気液２相状態の冷媒が圧縮機２に吸入されることを抑制することができるので、圧縮機２における異常振動、低周波音及び騒音の増加等を防いで信頼性を高めることが可能となる。また、空気冷媒熱交換器７から導出される冷媒が気相状態となれば、圧縮機２の上流側に気液分離器又は内部熱交換器等を設ける必要がなくなるため、部品点数の削減及びスペース効率の向上を図ることもできる。
【００３８】
ガイド部材２３は、内部空気流路２２から空気冷媒熱交換器７へ流入した空気を、外部空気流路２４内を上昇するように誘導することができる。これにより、空気冷媒熱交換器７での熱交換効率を高めることが可能となる。また、ガイド部材２３は、アルミの薄板材によって構成され且つ空気冷媒熱交換器７の多数のフィンに接触している。このため、ガイド部材２３は外部空気流路２４を流れる空気の熱を空気冷媒熱交換器７へと伝える機能を果たすことが可能となる。また、ガイド部材２３が空気冷媒熱交換器７のフィンと同等の機能を果たすことにより、熱交換効率を低下させることなく外部空気流路２４内のフィンの数を減らすことも可能となる。これにより、外部空気流路２４の空気抵抗を減らすことができるので、空気冷媒熱交換器７での熱交換効率を更に高めることも可能となる。
【００３９】
閉塞部材２１は樹脂部材で構成されているため、重量の増加を抑制するとともに、送風機室１５から内部空気流路２２への熱伝達を抑制することも可能となる。
【００４０】
このように、実施の形態１のヒートポンプ装置１によれば、省エネルギ性能面、静粛性能面、及び信頼性能面において優れたヒートポンプ装置を得ることが可能となる。
【００４１】
ところで、実施の形態１のヒートポンプ装置１は、以下のように変形した態様を採用することもできる。
【００４２】
ガイド部材２３の構成は必須ではない。また、ガイド部材２３は、アルミの薄板材で構成されるものに限らず、伝熱性の高い他の材料でもよい。
【００４３】
閉塞部材２１の構成は、収納容器１２と空気冷媒熱交換器７との隙間に沿った形状に限らない。例えば、収納容器１２の上面よりも更に上方の位置において、内部空気流路２２と送風機室１５とを区画するように構成されていてもよい。
【００４４】
ベース穴１７ａとフロントパネル穴１８ｃは、何れか一方のみを備える構成でもよい。
【００４５】
空気冷媒熱交換器７は、冷媒が上方から下方に向かって流れるように冷媒配管の経路が構成されていてもよい。このような構成によれば、冷媒配管の下流側において外気温よりも高温の空気との熱交換を行うことができるため、圧縮機２へと送られる冷媒を有効に気相状態にすることが可能となる。
【００４６】
実施の形態２．
次に、図７から図１０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。
【００４７】
図７は、実施の形態２のヒートポンプ装置１の内部構造を示す正面図である。図８は、実施の形態２のヒートポンプ装置１の内部構造を示す上面図である。図９は、実施の形態２のヒートポンプ装置１の内部構造を示す左側面図である。図１０は、実施の形態２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。
【００４８】
実施の形態２のヒートポンプ装置１は、ガイド部材２３にガイド部材穴２３ａが設けられている。ガイド部材穴２３ａは、外部空間の空気を外部空気流路２４内に流通させるための開口部であり、ガイド部材２３に形成された複数の貫通孔として構成されている。ガイド部材穴２３ａは、閉塞部材２１が設けられている高さよりも高い位置に配置されている。このような配置によれば、ガイド部材穴２３ａは、内部空気流路２２に対向する空気冷媒熱交換器７の部分よりも高い位置となる。
【００４９】
実施の形態２のヒートポンプ装置１では、ガイド部材２３にガイド部材穴２３ａを設けることにより、以下の作用及び効果が得られる。内部空気流路２２から外部空気流路２４へと流通する空気は、流通の過程で行なわれる熱交換によって温度が降下する。このため、外部空気流路２４の特に下流側には、外気温以下まで降下した空気が流れることも想定される。実施の形態２のヒートポンプ装置１では、外部の空気がガイド部材穴２３ａから外部空気流路２４に流通する。これにより、外部空気流路２４では、内部空気流路２２から流通する空気が、ガイド部材穴２３ａから流通する外部の空気と混合される。これにより、外部空気流路２４内の空気が外気温以下となることが抑制されるので、空気冷媒熱交換器７における冷媒の加熱効率の低下を抑制することが可能となる。
【００５０】
ところで、実施の形態２のヒートポンプ装置１は、以下のように変形した態様を採用することもできる。
【００５１】
ガイド部材穴２３ａの形状、配置及び個数は特に限定しない。例えば、外部空気流路２４を流れる空気が外気温以下となる領域を予め把握しておき、当該領域に外部空気が流通するようにガイド部材穴２３ａの形状及び配置を設定することとしてもよい。
【００５２】
実施の形態３．
次に、図１１及び図１２を参照して実施の形態３について説明する。実施の形態３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。
【００５３】
図１１は、実施の形態３のヒートポンプ装置１の内部構造を示す正面図である。図１２は、実施の形態３のヒートポンプ装置１の内部構造を示す左側面図である。実施の形態３のヒートポンプ装置１は、ガイド部材２３に湾曲部２３ｂが設けられている。湾曲部２３ｂは、ガイド部材２３の高さ方向の中央付近が、空気冷媒熱交換器７から外側に向かって凸形状となるように湾曲した形状を有している。なお、空気冷媒熱交換器７は、湾曲部２３ｂに沿った湾曲形状を有していてもよいし、また、平面形状によって湾曲部２３ｂとの間に隙間が形成されてもよい。
【００５４】
実施の形態３のヒートポンプ装置１では、ガイド部材２３に湾曲部２３ｂを設けることにより、以下の作用及び効果が得られる。実施の形態３のヒートポンプ装置１では、内部空気流路２２から外部空気流路２４へと流通した空気が、湾曲部２３ｂに沿って湾曲して膨らみながら上方へと流通する。これにより、空気の流れが屈曲することを防ぐことができるので、外部空気流路２４を流通する空気の抵抗が増大することが抑制される。このように、実施の形態３のヒートポンプ装置１によれば、外部空気流路２４を流通する空気をスムーズに流すことができるので、空気冷媒熱交換器７での加熱効率を有効に高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１  ヒートポンプ装置
２  圧縮機
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
１５ａ  上部室
１５ｂ  下部室
１６  仕切板
１７  ベース
１７ａ  ベース穴
１８  フロントパネル
１８ａ  前面部
１８ｂ  左側面部
１８ｃ  フロントパネル穴
１８ｄ  格子
１９  バックパネル
１９ａ  後面部
１９ｂ  右側面部
２０  トップパネル
２１  閉塞部材
２２  内部空気流路
２３  ガイド部材
２３ａ  ガイド部材穴
２４  外部空気流路
２７  サービスパネル
２８  水入口バルブ
２９  湯出口バルブ
３０，３１  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】
0006669306.tif 000002
【図２】
0006669306.tif 000003
【図３】
0006669306.tif 000004
【図４】
0006669306.tif 000005
【図５】
0006669306.tif 000006
【図６】
0006669306.tif 000007
【図７】
0006669306.tif 000008
【図８】
0006669306.tif 000009
【図９】
0006669306.tif 000010
【図１０】
0006669306.tif 000011
【図１１】
0006669306.tif 000012
【図１２】
0006669306.tif 000013