(57)【要約】【課題】水熱媒管の曲げ部及び水熱媒管占有スペースを減らし、小型で製造コストが低い冷暖房システムを得ること。【解決手段】冷媒流路が形成されたプレートと水熱媒流路が形成されたプレートを交互に積層して板状に形成され、隅部の一側に２つの冷媒管接続口を有し、隅部の他側に２つの水熱媒管接続口を有する同一形状の熱交換器２５、２６を２つ備え、冷凍サイクルの冷媒から前記熱交換器を介して採熱した水熱媒で冷暖房を行なう冷暖房システムにおいて、前記２つの熱交換器をずらして並置し、前記一側に配置した熱交換器２６の２つの水熱媒管接続口と２つのＴ字継手３１、３２の分岐口とを２つの第１のＬ字管３４、３６でそれぞれ接続し、前記他側に配置した熱交換器２５の２つの水熱媒管接続口と前記２つのＴ字継手の他の分岐口とを２つの第２のＬ字管３３、３５でそれぞれ接続した。【選択図】        図３
2007303762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒流路が形成されたプレートと水熱媒流路が形成されたプレートを交互に積層して板状に形成され、隅部の一側に２つの冷媒管接続口を有し、隅部の他側に２つの水熱媒管接続口を有する同一形状の熱交換器を２つ備え、冷凍サイクルの冷媒から前記熱交換器を介して採熱した水熱媒で冷暖房を行なう冷暖房システムにおいて、
前記２つの熱交換器をずらして並置し、
前記一側に配置した熱交換器の２つの水熱媒管接続口と２つのＴ字継手の分岐口とを２つの第１のＬ字管でそれぞれ接続し、
前記他側に配置した熱交換器の２つの水熱媒管接続口と前記２つのＴ字継手の他の分岐口とを２つの第２のＬ字管でそれぞれ接続したことを特徴とする冷暖房システム。
【請求項２】
前記一側に配置した熱交換器の一方の水熱媒管接続口に接続した第１のＬ字管を一方のＴ字継手の直角分岐口に接続し、前記一側に配置した熱交換器の他方の水熱媒管接続口に接続した第１のＬ字管を他方のＴ字継手の直線分岐口に接続したことを特徴とする請求項１に記載の冷暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルの冷媒から熱交換器を介して採熱した水熱媒で冷暖房を行なう冷暖房システムに関するものであり、特に、熱交換器の配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ式冷温水熱源機の同一形状の２つの熱交換器の従来の配置方法は、２つの熱交換器の管接続口が向かい合うように配置する方法、２つの熱交換器の管接続口が正面を向くように配置する方法など様々であるが、配管の組付け及びメンテナンスを一方向から行なうことができる、２つの熱交換器の管接続口が正面を向くように配置する方法が一般的である。
【０００３】
図９に、従来の、長方形厚板状に形成され、正面隅部の左側に２つの冷媒管接続口を有し、正面隅部の右側に２つの水熱媒管接続口を有する同一形状の２つの熱交換器２５、２６の配置及び配管を示す。２つの熱交換器２５、２６の長手方向を上下方向に向け、両者の管接続口が正面を向くようにして左右に平行に並べ、同一の高さ位置に配置している。熱交換器２５、２６の水熱媒管は、Ｔ字継手３１、３２を用いて並列に接続される。
【０００４】
Ｔ字継手３１、３２と熱交換器２５、２６との間を接続する配管は、Ｔ字継手３１、３２に近い方の熱交換器２５との間を接続する水熱媒管３３、３５は９０°１回曲げＬ字管であるが、他方の熱交換器２６との間を接続する水熱媒管３４、３６は、冷媒管接続口に接続する冷媒管４１、４２、４３、４４との干渉を避けるために２回曲げ配管となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術によれば、冷媒管４１、４２、４３、４４と水熱媒管３４、３６との干渉を避けるために、水熱媒管の曲げ部及び水熱媒管占有スペースが増加しているという問題があった。そのため、製品が大型化し、製造コストが増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、水熱媒管の曲げ部及び水熱媒管占有スペースを減らし、小型で製造コストが低い冷暖房システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、冷媒流路が形成されたプレートと水熱媒流路が形成されたプレートを交互に積層して板状に形成され、隅部の一側に２つの冷媒管接続口を有し、隅部の他側に２つの水熱媒管接続口を有する同一形状の熱交換器を２つ備え、冷凍サイクルの冷媒から前記熱交換器を介して採熱した水熱媒で冷暖房を行なう冷暖房システムにおいて、前記２つの熱交換器をずらして並置し、前記一側に配置した熱交換器の２つの水熱媒管接続口と２つのＴ字継手の分岐口とを２つの第１のＬ字管でそれぞれ接続し、前記他側に配置した熱交換器の２つの水熱媒管接続口と前記２つのＴ字継手の他の分岐口とを２つの第２のＬ字管でそれぞれ接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、配管の曲げ部及び配管占有スペースを減らし、水熱媒の流れ抵抗が小さく、小型で製造コストが低い冷暖房システムが得られる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる冷暖房システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる冷暖房システムのシステム構成図であり、図２は、熱交換器の斜視図であり、図３は、実施の形態１の熱交換器の配置と配管を示す正面図であり、図４は、実施の形態１の熱交換器の配置と配管を示す右側面図であり、図５は、実施の形態１の熱交換器の配置と配管を示す斜視図である。
【００１１】
図１に示すように、ヒートポンプ式の冷温水熱源機１は、熱交換ユニット２と、室外ユニット３と、を備えている。冷温水熱源機１と、冷温水熱源機１に配管接続された室内放熱器１５とで冷暖房システム１００を構成している。
【００１２】
熱交換ユニット２は、水熱媒を貯留するバッファタンク４と、水熱媒を冷暖房システム１００内で循環させる循環ポンプ５と、水熱媒と室外ユニット３の冷媒との間で熱交換を行う熱交換器２５、２６と、を配管で接続して筐体に収容したものである。筐体には、前記配管が接続されて水熱媒を室内放熱器１５へ吐出する往き配管接続口７と、水熱媒を室内放熱器１５から戻す戻り配管接続口９が備えられている。
【００１３】
バッファタンク４には、往き側接続口と、戻り側接続口がそれぞれ設けられていて、往き側接続口は、循環ポンプ５の吸込側に配管接続され、戻り側接続口は、戻り配管接続口９に配管接続される。循環ポンプ５の吐出側は、同一形状の２つの熱交換器２５、２６の入口側に配管接続され、熱交換器２５、２６の出口側は、往き配管接続口７に配管接続される。
【００１４】
室内放熱器１５から戻された水熱媒は、一旦、バッファタンク４に貯留され、循環ポンプ５により熱交換器２５、２６に送られ、熱交換器２５、２６で室外ユニット３の冷媒により加熱又は冷却された後、再び、室内放熱器１５へ吐出される。
【００１５】
室外ユニット３には、図示はしないが、室外熱交換器、圧縮機及び冷媒流量調節弁などが備えられ、これらは、熱交換ユニット２の熱交換器２５、２６と冷媒管で接続される。室外ユニット３は、２機又は２系統の冷凍サイクルを備えている。この冷凍サイクルの冷媒と熱交換ユニット２の水熱媒とは、混じり合うことはないが、熱交換器２５、２６により、熱的に接続している。
【００１６】
図２に示すように、熱交換器２５、２６は、冷媒流路が形成されたプレートと水熱媒流路が形成されたプレートを交互に積層して長方形厚板状に形成されている。水熱媒を加熱するときは、冷媒を、熱交換器２５、２６の正面上隅部の左側（一側）に設けられたガス冷媒管接続口２１から流入させ、熱交換器２５、２６の正面下隅部の左側（一側）に設けられた液冷媒管接続口２２から流出させる。水熱媒を冷却するときは、上記と逆向きに冷媒を流す。
【００１７】
一方、水熱媒については、熱交換器２５、２６の入口と出口を区別しないが、水熱媒を、熱交換器２５、２６の正面下隅部の右側（他側）に設けられた水熱媒管接続口２４から流入させ、熱交換器２５、２６の正面上隅部の右側（他側）に設けられた水熱媒管接続口２３から流出させるようにすると、水熱媒の加熱時は、冷媒と水熱媒とが対向流となるため、熱交換効率が向上する。
【００１８】
ただし、上記のようにすると、水熱媒の冷却時は、冷媒と水熱媒とが平行流となるため、熱交換効率は悪化する。水熱媒の流れ方向を上記と逆にすると、水熱媒の冷却時に熱交換効率が良く、加熱時に熱交換効率が悪くなる。冷房運転と暖房運転のどちらの熱交換効率を優先するかによって水熱媒の流れ方向を選択することになる。実施の形態１では、暖房運転時に熱交換効率が良くなるように、水熱媒管接続口２４を入口、水熱媒管接続口２３を出口としている。
【００１９】
次に、図３〜図５を参照して実施の形態１の熱交換器２５、２６の配置と配管について説明する。長方形厚板状の同一形状の２つの熱交換器２５、２６の長手方向を上下方向に向け、両者の管接続口が正面を向くようにして左右に平行に並べ（並置し）、左側（一側）に配置した熱交換器２６を右側（他側）に配置した熱交換器２５よりも高い位置にずらして配置する。
【００２０】
熱交換器２５、２６の水熱媒入口配管は、循環ポンプ５の吐出側に接続する主配管からＴ字継手３１により分岐させ、Ｔ字継手３１の直線分岐口に接続するＬ字状に１回曲げされた長Ｌ字管（第１のＬ字管）３４の他端を左側（一側）に配置した熱交換器２６の下隅部の右側の水熱媒管接続口２４に接続し、Ｔ字継手３１の直角分岐口に接続するＬ字状に１回曲げされた短Ｌ字管（第２のＬ字管）３３の他端を右側に配置した熱交換器２５の下隅部の右側の水熱媒管接続口２４に接続し、循環ポンプ５に対して熱交換器２５、２６を並列に接続する。
【００２１】
熱交換器２５、２６の水熱媒出口配管は、往き配管接続口７に接続する主配管からＴ字継手３２により分岐させ、Ｔ字継手３２の直線分岐口に接続するＬ字状に１回曲げされた長Ｌ字管（第１のＬ字管）３６の他端を左側（一側）に配置した熱交換器２６の上隅部の右側の水熱媒管接続口２３に接続し、Ｔ字継手３２の直角分岐口に接続するＬ字状に１回曲げされた短Ｌ字管（第２のＬ字管）３５の他端を右側に配置した熱交換器２５の上隅部の右側の水熱媒管接続口２３に接続し、往き配管接続口７に対して熱交換器２５、２６を並列に接続する。
【００２２】
短Ｌ字管（第２のＬ字管）３３、３５は、Ｔ字継手３１、３２の直角分岐口との接続口が上方向を向くように配管され、長Ｌ字管（第１のＬ字管）３４、３６は、Ｔ字継手３１、３２の直線分岐口との接続口が右方向（横方向）を向くように配管される。
【００２３】
短Ｌ字管（第２のＬ字管）３３、３５及び長Ｌ字管（第１のＬ字管）３４、３６は、９０°１回曲げされた配管であるが、短Ｌ字管３３、３５の曲げ半径が小さいほど、熱交換器２５と熱交換器２６の上下方向のずれが小さくてすむため、曲げ半径を最小とするように曲げ加工する。Ｔ字継手３１、３２は、循環ポンプ５又は往き配管接続口７と接続する主配管が右方向（横方向）から接続できるように配管される。
【００２４】
Ｔ字継手３１、３２同士、短Ｌ字管（第２のＬ字管）３３、３５同士及び長Ｌ字管（第１のＬ字管）３４、３６同士は、それぞれ同一形状である。
【００２５】
一方、冷媒管は、熱交換器２５、２６の上隅部の左側のガス冷媒管接続口２１、２１にガス冷媒管４１、４２が接続され、熱交換器２５、２６の下隅部の左側の液冷媒管接続口２２、２２に液冷媒管４３、４４が接続され、それぞれの冷媒管には、外部接続口３７、３８、３９、４０が備えられている。
【００２６】
それぞれの冷媒管は、外部接続口３７、３８、３９、４０が下方向を向き、かつ、外部接続口３７、３８が同じ高さに、外部接続口３９、４０が外部接続口３７、３８よりも低い位置で同じ高さになり、かつ、外部接続口３７、３８、３９、４０がＴ字継手３１、３２よりも熱交換器２５、２６から離れた位置になるように、曲げ加工されている。
【００２７】
また、長Ｌ字管（第１のＬ字管）３４と液冷媒管４３が交差する箇所は、液冷媒管４３が長Ｌ字管３４よりも熱交換器２５から離れた位置になるように液冷媒管４３を曲げ加工する。
【００２８】
以上、冷媒と水熱媒とで熱交換する場合の熱交換器の配管方法について説明したが、熱交換２５、２６の左右配置、及び水熱媒管接続口２３、２４と冷媒管接続口２１、２２の左右配置を逆にしてもよい。また、熱交換器２５、２６を縦置きでなく、横置き又は斜め置きしてもよい。また、水熱媒同士で熱交換する冷暖房システムの場合も上記と同様に配管してよい。
【００２９】
以上説明したように熱交換器２５、２６を配置して配管することにより、熱交換器２５、２６とＴ字継手３１、３２との間を接続する長Ｌ字管（第１のＬ字管）３４、３６の曲げは１回のみとなる。長Ｌ字管３４、３６の曲げ箇所を少なくすることにより、水熱媒の流れ抵抗を減らし、配管の加工費用を削減し、熱交換器と配管の占有スペースを小さくすることができ、小型化、低コスト化した製品が得られる。
【００３０】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２の熱交換器の配置と配管を示す正面図であり、図７は、実施の形態２の熱交換器の配置と配管を示す右側面図であり、図８は、実施の形態２の熱交換器の配置と配管を示す斜視図である。
【００３１】
図６〜図８を参照して実施の形態２の熱交換器２５、２６の配管について説明する。実施の形態２の配管が、実施の形態１の配管と異なるところは、水熱媒入口配管のＴ字継手３１の接続方向のみである。
【００３２】
Ｔ字継手３１は、短Ｌ字管３３とは直線分岐口で、長Ｌ字管３４とは直角分岐口で接続される。Ｔ字継手３１は、循環ポンプ５と接続する主配管が上方向から接続される。水熱媒出口配管のＴ字継手３２を、短Ｌ字管３５とは直線分岐口で、長Ｌ字管３６とは直角分岐口で接続してもよい。
【００３３】
実施の形態２の熱交換器では、一方の熱交換器の入口側はＴ字継手の直線分岐口と接続し、出口側は直角分岐口と接続し、他方の熱交換器の入口側はＴ字継手の直角分岐口と接続し、出口側は直線分岐口と接続するので、熱交換器を含む水熱媒の流路の水頭損失がほぼ同じになり、２つの熱交換器に同量の流量が流れるため、流量の不均一による熱交換効率の低下を招くことがない。
【００３４】
また、図６〜図８に示すように、Ｔ字継手３１に近い方の熱交換器２５の入口側を直線分岐口と接続するようにすれば、熱交換器２５の正面からはみ出さずに配管接続が可能であり、Ｔ字継手３２に近い方の熱交換器２５の出口側を直線分岐口と接続した場合に比べて、配管占有スペースを小さくすることができる。
【００３５】
以上の実施の形態１、２の説明では、「Ｔ字」、「９０°」、「直線」、「直角」という表現を用いているが、本願発明は、これらが厳密に直角又は直線でないものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる冷暖房システムは、水熱媒の水頭損失を減らし、配管の加工費用を削減し、熱交換器と配管の占有スペースを小さくし、小型化、低コスト化した冷暖房システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる冷暖房システムのシステム構成図である。
【図２】熱交換器の斜視図である。
【図３】実施の形態１の熱交換器の配置と配管を示す正面図である。
【図４】実施の形態１の熱交換器の配置と配管を示す右側面図である。
【図５】実施の形態１の熱交換器の配置と配管を示す斜視図である。
【図６】実施の形態２の熱交換器の配置と配管を示す正面図である。
【図７】実施の形態２の熱交換器の配置と配管を示す右側面図である。
【図８】実施の形態２の熱交換器の配置と配管を示す斜視図である。
【図９】従来の熱交換器の配置と配管を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  冷温水熱源機
２  熱交換ユニット
３  室外ユニット
４  バッファタンク
５  循環ポンプ
７  往き配管接続口
９  戻り配管接続口
１５  室内放熱器
２１  ガス冷媒管接続口
２２  液冷媒管接続口
２３，２４  水熱媒管接続口
２５，２６  熱交換器
３１，３２  Ｔ字継手
３３，３５  短Ｌ字管
３４，３６  長Ｌ字管
３７，３８，３９，４０  外部接続口
４１，４２  ガス冷媒管
４３，４４  液冷媒管
１００  冷暖房システム
【図１】
2007303762.tif 000003
【図２】
2007303762.tif 000004
【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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