(57)【要約】【課題】筐体内の部品のメンテナンスが容易な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器３０は、冷媒及び水が通流して熱交換を行う熱交換部３１Ａ，３１Ｂと、貯水タンク熱交換部３１Ａ，３１Ｂ間で水を循環させるポンプ３２と、水の温度を検出する水温センサ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃと、水温センサ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの検出結果に基づいてポンプ３２を制御する制御部３４と、水の水抜きのための水抜き栓３５と、冷媒の出入口であるチェックジョイント３６と、これらを収容する筐体３８と、を備え、筐体３８には、一面及び当該一面と隣接する他面とに連続する開口が形成されており、開口を塞ぐ一体型のカバー３９をさらに備え、開口は、熱交換部３１Ａ，３１Ｂ、ポンプ３２、水温センサ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ、制御部３４、水抜き栓３５及びチェックジョイント３６の少なくとも一つに対するメンテナンス作業を行うためのサービス用開口である。【選択図】図３
2013122334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機からの冷媒と、貯水タンクからの水と、を熱交換する熱交換器であって、
前記冷媒及び前記水が通流して熱交換を行う熱交換部と、
前記貯水タンク及び前記熱交換部間で前記水を循環させるポンプと、
前記水の温度を検出する水温センサと、
前記水温センサの検出結果に基づいて前記ポンプを制御する制御部と、
前記水の水抜きのための水抜き栓と、
前記冷媒の出入口であるチェックジョイントと、
前記熱交換部、前記ポンプ、前記水温センサ、前記水抜き栓及び前記チェックジョイントを収容する筐体と、
を備え、
前記筐体には、一面及び当該一面と隣接する他面とに連続する開口が形成されており、
前記開口を塞ぐ一体型のカバーをさらに備え、
前記開口は、前記熱交換部、前記ポンプ、前記水温センサ、前記制御部、前記水抜き栓及び前記チェックジョイントの少なくとも一つに対するメンテナンス作業を行うためのサービス用開口である
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記開口の前記一面側は、前記ポンプ、前記水温センサ、前記制御部及び前記水抜き栓に対するメンテナンス作業を行うためのサービス用開口であり、
前記開口の前記他面側は、前記熱交換部及び前記チェックジョイントに対するメンテナンス作業を行うためのサービス用開口である
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記一面は、前記筐体の正面であり、前記他面は、前記筐体の上面である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記カバーの上面部の幅寸法は、前記筐体の上面の幅寸法よりも大きい
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記カバーの前記上面部の側縁から下方へ向かう折り曲げ部を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記カバーの正面部が、前記筐体へ固定される
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機からの冷媒と、貯水タンクからの水と、を熱交換する熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ショーケースなどに接続される冷凍機、空気調和機等の冷凍装置の排熱システムとして、店舗に設置されるショーケース等に接続される冷凍機と、店舗内を空調する空調装置と、を備え、空調装置の暖房運転時に、冷凍機の凝縮排熱を空調装置の空冷室外熱交換器で吸熱して、暖房効率を向上させるようにし、省エネルギー化を図ることが提案されている。
【０００３】
さらに、最近では、特許文献１に示すように、店舗などに給湯装置を構成する温水器を備え、前記冷凍装置の圧縮機からの高圧冷媒を前記凝縮器に搬送する前記冷媒配管の途中に、前記高圧冷媒の凝縮排熱を利用するための排熱熱交換器を設け、この排熱熱交換器に前記温水器の貯水タンクからの水を循環させて前記高圧冷媒と水とを熱交換させ、貯水タンクの水を加熱することにより、凝縮排熱を給湯に利用することも検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、排熱熱交換器の各部品は、筐体内に収容されている。かかる各部品のメンテナンスは、筐体のカバーを取り外して行われる。
【０００６】
本発明は、前記した事情に鑑みて創作されたものであり、筐体内の部品のメンテナンスが容易な熱交換器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、冷凍機からの冷媒と、貯水タンクからの水と、を熱交換する熱交換器であって、前記冷媒及び前記水が通流して熱交換を行う熱交換部と、前記貯水タンク及び前記熱交換部間で前記水を循環させるポンプと、前記水の温度を検出する水温センサと、前記水温センサの検出結果に基づいて前記ポンプを制御する制御部と、前記水の水抜きのための水抜き栓と、前記冷媒の出入口であるチェックジョイントと、前記熱交換部、前記ポンプ、前記水温センサ、前記水抜き栓及び前記チェックジョイントを収容する筐体と、を備え、前記筐体には、一面及び当該一面と隣接する他面とに連続する開口が形成されており、前記開口を塞ぐ一体型のカバーをさらに備え、前記開口は、前記熱交換部、前記ポンプ、前記水温センサ、前記制御部、前記水抜き栓及び前記チェックジョイントの少なくとも一つに対するメンテナンス作業を行うためのサービス用開口であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、筐体内の部品のメンテナンスを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器を備えた排熱利用システムを示す系統図である。
【図２】図１の熱交換器を示す系統図である。
【図３】図１の熱交換器を示す図であり、（ａ）はカバーを外した平面図、（ｂ）はカバーを外した正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】図１の熱交換器の筐体及びカバーを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、本発明の液体加熱装置を給湯機に適用した場合を例にとり、添付図面を参照して説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器を備えた排熱利用システムを示す系統図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る排熱利用システム１は、冷凍機１０と、温水器２０と、熱交換器３０と、を備える。
【００１２】
＜冷凍機＞
冷凍機１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器１２と、凝縮された冷媒が貯留される受液器１３と、開閉弁１４と、受液器１３からの冷媒を膨張させる膨張弁１５と、膨張した冷媒によって対象物を冷却する蒸発器（例えば、店舗のオープンショーケース等）１６と、蒸発器１６からの冷媒を蓄圧するアキュムレータ１７とが、冷媒が流通可能な配管を介して直列に接続されており、いわゆる冷凍サイクルが構成されている。なお、蒸発器１６は、コンビニエンスストア等では通常複数台設置されるものであり、本実施形態では、開閉弁（電磁弁）１４、膨張弁１５及び蒸発器１６からなる複数のセットが、一の圧縮機１１、凝縮器１２、受液器１３及びアキュムレータ１７に対して並列に設けられている。
また、冷凍機１０は、凝縮器１２に送風して当該凝縮器１２を冷却する送風機１８を備える。これら圧縮機１１、凝縮器１２、受液器１３、アキュムレータ１７及び送風機１８は、筐体１９内に収容されて例えば屋外に設置される。
かかる冷凍機１０において、圧縮機１１によって圧縮された高温高圧の冷媒は、配管Ａ１を介して熱交換器３０へ供給され、熱交換器３０において排熱された冷媒は、配管Ａ２を介して凝縮器１２へ戻される。
【００１３】
＜温水器＞
温水器２０は、水が貯留される貯水タンク２１と、貯水タンク２１の上部に貯留された水を加熱する電気ヒータ２２と、貯水タンク２１の上部に貯留された水の温度を検出する水温センサ２３と、水温センサ２３の検出結果に基づいて電気ヒータ２２を制御する制御部２４と、を備える。
かかる温水器２０において、貯水タンク２１の下部に貯留された低温の水は、配管Ｂ１を介して熱交換器３０へ供給され、熱交換器３０において加熱された水は、配管Ｂ２を介して貯水タンク２１の中央部へ戻される。
【００１４】
＜熱交換器＞
熱交換器３０は、冷凍機１０からの冷媒と、貯水タンク２１からの水と、を熱交換するものであって、屋内又は屋外に設置される。図２は、図１の熱交換器を示す系統図である。図２に示すように、熱交換器３０は、熱交換部３１Ａ，３１Ｂと、ポンプ３２と、水温センサ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃと、を備える。
【００１５】
熱交換部３１Ａ，３１Ｂは、冷凍機１０から配管Ａ１を介して供給された冷媒と、温水器２０から配管Ｂ１を介して供給された水と、を熱交換する熱交換器１０の本体部分である。熱交換によって排熱された冷媒は、配管Ａ２を介して冷凍機１０へ排出され、熱交換によって加熱された水は、配管Ｂ２を介して温水器２０へ排出される。なお、熱交換部３１Ａ，３１Ｂは、互いに並列に設けられている。
【００１６】
ポンプ３２は、熱交換部３１Ａ，３１Ｂの上流側に設けられており、貯水タンク２１に貯留された水を、配管Ｂ１、熱交換部３１Ａ又は熱交換部３１Ｂ、配管Ｂ２を介して貯水タンク２１へ循環させる。
【００１７】
水温センサ３３Ａは、ポンプ３２の上流側に設けられており、貯水タンク２１から熱交換器３０の熱交換部３１Ａ，３１Ｂへ供給される水の温度を検出するサーミスタである。
水温センサ３３Ｂは、熱交換部３１Ａの下流側に設けられており、熱交換部３１Ａによって加熱された水の温度を検出するサーミスタである。
水温センサ３３Ｃは、熱交換部３１Ｂの下流側に設けられており、熱交換部３１Ｂによって加熱された水の温度を検出するサーミスタである。
【００１８】
図３は、図１の熱交換器を示す図であり、（ａ）はカバーを外した平面図、（ｂ）はカバーを外した正面図、（ｃ）は一部破断側面図である。図４は、図１の熱交換器の筐体及びカバーを示す分解斜視図である。なお、図４において、筐体３７内の各部材は省略されている。
図３に示すように、熱交換器３０は、制御部３４と、水抜き栓３５と、チェックジョイント３６と、筐体３７と、カバー３８と、を備える。
【００１９】
制御部３４は、ＣＰＵ等が搭載された制御基板が筐体に収容されたものであって、水温センサ３３Ａ〜３３Ｃの検出結果に基づいてポンプ３２を制御する。
水抜き栓３５は、ポンプ３２と熱交換部３１Ｂとの間に設けられており、配管Ｂ１から熱交換器３０へ供給された水を抜くための栓である。
チェックジョイント３６は、熱交換部３１Ａ，３１Ｂの下流側に設けられており、前記した冷凍サイクルの冷媒を補充したり交換したりするための冷媒の出入口である。
【００２０】
筐体３７は、底面部３７ａと、背面部３７ｂと、左右一対の側面部３７ｃ，３７ｃと、を備えており、正面（一面）及び上面（他面）には開口が形成されている。配管Ａ１，Ａ２は、背面部３７ｂの上部に形成された孔部を介して筐体３７内の配管と接続されており、配管Ｂ１，Ｂ２は、背面部３７ｂの下部に形成された孔部を介して筐体３７内の配管と接続されている。また、側面部３７ｃの正面側縁には、折り曲げ部３７ｃ１（図４参照）が形成されている。
【００２１】
図４に示すように、カバー３８は、筐体３７の正面側開口Ｃ１を塞ぐ正面部３８ａと、筐体３７の上面側開口Ｃ２を塞ぐ上面部３８ｂと、を一体に備える。カバー３８の上面部３８の幅寸法Ｗ２は、筐体３７の幅寸法Ｗ１よりも大きい。また、正面部３８ａの左右側縁には、一対の折り曲げ部３８ａ１，３８ａ１が形成されており、上面部３８ｂの左右側縁には、一対の折り曲げ部３８ｂ１，３８ｂ１が形成されている。一対の折り曲げ部３８ａ１，３８ａ１間の内寸及び一対の折り曲げ部３８ｂ１，３８ｂ１間の内寸は、一対の側面部３７ｃ，３７ｃ間の外寸と等しい。カバー３８は、上面部３８ｂを筐体３７上に載置するとともに、正面部３８ａを折り曲げ部３７ｃ１に当接させた状態で当該正面部３８ａをネジＮによって折り曲げ部３７ｃ１に固定することによって、筐体３７に固定されて筐体３７の開口を塞ぐ。
【００２２】
また、図３に示すように、熱交換器３０において、熱交換部３１Ａ，３１Ｂへの冷媒の入口となる配管は、固定部３９Ａによって筐体３７の背面部３７ｂの上部に固定されており、熱交換部３１Ａ，３１Ｂからの冷媒の出口となる配管は、固定部３９Ｂによって筐体３７の背面部３７ｂの上部に固定されている。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、筐体３７の正面側開口Ｃ１は、ポンプ３２、水温センサ３３Ａ〜３３Ｃ、制御部３４及び水抜き栓３５に対するメンテナンス作業を行うためのサービス用開口であり、ポンプ３２、制御部３４及び水抜き栓３５は、筐体３７の正面側開口Ｃ１に対向して設けられている。ここで、ある部材が開口に対向しているとは、カバー３８を取り外した際に開口と部材との間に他の部材等が無い状態を指し、好ましくは、ある部材が開口近傍に配置されている状態を指す。
本実施形態において、制御部３４は、一方の側面部３７ｃに着脱可能に取り付けられており、水温センサ３３Ｂ，３３Ｃは、正面視で制御部３４の奥側に設けられている。すなわち、水温センサ３３Ｂ，３３Ｃは、制御部３４が取り外された状態において、筐体３７の正面側開口Ｃ１に対向するように設けられている。
また、水温センサ３３Ａは、筐体３７の正面側開口Ｃ１から見てポンプ３２の奥側の配管に設けられている。
【００２４】
また、図３（ａ）に示すように、筐体３７の上面側開口Ｃ２は、熱交換部３１Ａ，３１Ｂ及びチェックジョイント３６に対するメンテナンス作業を行うためのサービス用開口であり、熱交換部３１Ａ、チェックジョイント３６及び固定部３９Ａ，３９Ｂは、筐体３７の上面側開口Ｃ２に対向して設けられているとともに、熱交換部３１Ｂは、熱交換部３１Ａの下方に設けられている。
なお、固定部３９Ａ，３９Ｂは、冷媒の入口及び出口を筐体３７に固定するものであるため、メンテナンスを行う頻度は後記するチェックジョイント３６等に比べて低いが、筐体３７の上面側開口Ｃ２に対向して設けられていることによって、組み立て時に冷媒の入口及び出口を固定する作業の効率を向上させることができる。
【００２５】
熱交換器３０のメンテナンスを実施する際には、作業者は、ネジＮによって固定されたカバー３８を筐体３７から取り外す。ポンプ３２、水温センサ３３Ａ、制御部３４及び水抜き栓３５をメンテナンスする際には、作業者は、筐体３７の正面側開口Ｃ１から作業を行う。ここで、水抜き栓３５に対するメンテナンス作業は、水抜き栓３５を開栓することによって配管から水を抜く作業を含む。また、水温センサ３３Ｂ，３３Ｃをメンテナンスする際には、作業者は、筐体３７の正面側開口Ｃ１から、さらに制御部３４を取り外した状態で作業を行う。
【００２６】
一方、熱交換部３１Ａ，３１Ｂ及びチェックジョイント３６をメンテナンスする際には、作業者は、筐体３７の上面側開口Ｃ２から作業を行う。ここで、チェックジョイント３６に対するメンテナンス作業は、チェックジョイント３６を介して冷媒を配管に供給したり配管から排出したりする作業を含む。なお、熱交換部３１Ａ，３１Ｂは、上下に配置されており、それぞれ、冷媒が流通する螺旋状の配管と水が流通する螺旋状の配管とが交互に配置されて熱交換可能に構成されている。かかる熱交換部３１Ａ，３１Ｂのメンテナンスは、筐体３７の上面側開口Ｃ２から、作業者が螺旋状の配管の内側に手を延ばすことによって行われる。なお、熱交換部３１Ａは、正面視で着脱可能な制御部３４の奥側に設けられており、熱交換部３１Ｂは、筺体３７の正面側開口Ｃ１に対向して設けられている。したがって、熱交換部３１Ａ，３１Ｂのメンテナンスは、筺体３７の正面側開口Ｃ１からも可能である。
【００２７】
このように、本発明の実施形態に係る熱交換器３０によると、熱交換器３０のメンテナンスが必要な部品が、筐体３７内において正面側及び上面側から作業可能な位置に配置されているので、作業者は、一体型のカバー３８を取り外すことによって広いサービス面を確保し、容易にメンテナンス作業を行うことができる。
また、本発明の実施形態に係る熱交換器３０は、カバー３８の上面部３８ｂの幅寸法Ｗ２が筐体３７の幅寸法Ｗ１よりも大きいので、屋外に設置された場合等であっても、雨水等の筐体３７内への浸入を好適に防ぐことができる。
また、本発明の実施形態に係る熱交換器３０は、カバー３８の上面部３８ｂの左右側縁から下方へ向かう折り曲げ部３８ｂ１，３８ｂ１を備えるので、上面部３８ｂを筐体３７上に載置するだけで、カバー３８のずれを防止することができる。また、カバー３８をネジＮ等によって筐体３７に固定する際のずれを防止することができるので、作業者による固定作業が容易である。
また、本発明の実施形態に係る熱交換器３０は、カバー３８の正面部３８ａのみが筐体３７の折り曲げ部３７ｃ１にネジＮによって固定されるので、着脱が容易である。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、カバーの正面部に加えて上面部も筐体に固定する構成であってもよい。また、筐体には、正面及び側面に連続する開口が形成されており、カバーは、かかる開口を塞ぐ一体型カバーであってもよい。また、熱交換器の筐体が冷凍機の筐体に固定されている構成であってもよい。また、熱交換部、ポンプ、水温センサ、制御部、水抜き栓及びチェックジョイントの少なくとも一つが、開口の一面側及び他面側のいずれかからメンテナンス作業可能な位置に配置されている構成であってもよく、熱交換部、ポンプ、水温センサ、制御部、水抜き栓及びチェックジョイントの少なくとも一つが、開口の一面側からメンテナンス作業可能な位置に配置されているとともに、熱交換部、ポンプ、水温センサ、制御部、水抜き栓及びチェックジョイントの残りのうち少なくとも一つが、開口の他面側からメンテナンス作業可能な位置に配置されている構成であってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１      排熱利用システム
３０    熱交換器
３１Ａ，３１Ｂ  熱交換部
３２    ポンプ
３３Ａ，３３Ｂ  ３３Ｃ  水温センサ
３４    制御部
３５    水抜き栓
３６    チェックジョイント
３７    筐体
３８    カバー
【図１】
2013122334.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013122334.tif 000005
【図４】
2013122334.tif 000006