(57)【要約】【課題】防雪カバーの取り付けによって吸熱器の吸熱が低下するのを防止するヒートポンプユニットを提供する。【解決手段】防雪カバー１１、１２を取り付け可能な通風口１３、１４が筺体１５に設けられ、ファン１６によって通風口１３、１４から筺体１５内に外気を取り込み吸熱器１７に供給して吸熱器１７の吸熱を促進するヒートポンプユニット１０において、ファン１６を通常の回転速度より速い高速モードに切り替える回転数変更手段を備え、通風口１３、１４に防雪カバー１１、１２を取り付けた際に、回転数変更手段によってファン１６を高速モードにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防雪カバーを取り付け可能な通風口が筺体に設けられ、ファンによって該通風口から該筺体内に外気を取り込み吸熱器に供給して該吸熱器の吸熱を促進するヒートポンプユニットにおいて、
前記ファンを通常の回転速度より速い高速モードに切り替える回転数変更手段を備え、前記通風口に前記防雪カバーを取り付けた際に、該回転数変更手段によって該ファンを前記高速モードにすることを特徴とするヒートポンプユニット。
【請求項２】
請求項１記載のヒートポンプユニットにおいて、前記回転数変更手段は、設定スイッチを備え、該設定スイッチの切り替えによって前記ファンを前記高速モードにすることを特徴とするヒートポンプユニット。
【請求項３】
請求項１又は２記載のヒートポンプユニットにおいて、前記回転数変更手段は、非接続の配線を接続して、あるいは、接続された配線を切断して、前記ファンを前記高速モードにする電気回路を有することを特徴とするヒートポンプユニット。
【請求項４】
請求項１記載のヒートポンプユニットにおいて、前記ファンには、入力電流又は入力電力の大きさからなる入力レベルに応じてトルクが変わるモータが連結され、前記回転数変更手段は、前記モータに対する前記入力レベルを計測するレベル計測器を備え、該レベル計測器の計測値が所定値未満であるときに、前記ファンを前記高速モードにすることを特徴とするヒートポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防雪カバーが取り付けられたヒートポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプユニットは、ファンによって通風口を介して筺体内に外気を取り込み、吸熱器（熱交換器）の吸熱効率を促進している。降雪の多い地域では、通風口から外気と共に雪が取り込まれるのを防止する防雪カバーが通風口に取り付けられ、その具体例が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６６１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、防雪カバーを取り付けると、筺体内に取り込まれる外気の量が減少して吸熱器の吸熱量が下がり、放熱器（ガスクーラーを含む熱交換器）の放熱が低下するという現象が生じる。
このため、放熱器が貯湯タンクに接続されたヒートポンプユニットの場合、貯湯タンク内の湯が所定時刻に目標温度に達しないという問題が発生する。本願の発明者らは、実験において、防雪カバーの取り付けによって、沸き上げに要する時間が、防雪カバーのない状態に比べ１０〜３０％長くなることを確認している。
【０００５】
また、放熱器が室内機に接続されたヒートポンプユニットの場合、目標暖房温度より低温の空気が室内機から室内に吹き出されるという問題を招くことになる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、防雪カバーの取り付けによって吸熱器の吸熱が低下するのを防止するヒートポンプユニット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】
前記目的に沿う本発明に係るヒートポンプユニットは、防雪カバーを取り付け可能な通風口が筺体に設けられ、ファンによって該通風口から該筺体内に外気を取り込み吸熱器に供給して該吸熱器の吸熱を促進するヒートポンプユニットにおいて、前記ファンを通常の回転速度より速い高速モードに切り替える回転数変更手段を備え、前記通風口に前記防雪カバーを取り付けた際に、該回転数変更手段によって該ファンを前記高速モードにする。
【０００７】
本発明に係るヒートポンプユニットにおいて、前記回転数変更手段は、設定スイッチを備え、該設定スイッチの切り替えによって前記ファンを前記高速モードにするのが好ましい。
【０００８】
本発明に係るヒートポンプユニットにおいて、前記回転数変更手段は、非接続の配線を接続して、あるいは、接続された配線を切断して、前記ファンを前記高速モードにする電気回路を有するのが好ましい。
【０００９】
本発明に係るヒートポンプユニットにおいて、前記ファンには、入力電流又は入力電力の大きさからなる入力レベルに応じてトルクが変わるモータが連結され、前記回転数変更手段は、前記モータに対する前記入力レベルを計測するレベル計測器を備え、該レベル計測器の計測値が所定値未満であるときに、前記ファンを前記高速モードにするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るヒートポンプユニットは、ファンを通常の回転速度より速い高速モードに切り替える回転数変更手段を備え、通風口に防雪カバーを取り付けた際に、回転数変更手段によってファンを高速モードにするので、筺体内に取り込まれる外気の量が減少するのを抑制でき、防雪カバーの取り付けによって吸熱器の吸熱が低下するのを防止可能である。
【００１１】
本発明に係るヒートポンプユニットにおいて、回転数変更手段が、設定スイッチを備え、設定スイッチの切り替えによってファンを高速モードにする場合、設定スイッチによって容易にファンを高速モードにすることができる。
【００１２】
本発明に係るヒートポンプユニットにおいて、回転数変更手段が、非接続の配線を接続して、あるいは、接続された配線を切断して、ファンを高速モードにする電気回路を有する場合、配線の接続状態を変えることによって、ファンを確実に高速モードにすることが可能である。
【００１３】
本発明に係るヒートポンプユニットにおいて、ファンに、入力電流又は入力電力の大きさからなる入力レベルに応じてモータが連結され、回転数変更手段が、モータに対する入力レベルを計測するレベル計測器を備え、レベル計測器の計測値が所定値未満であるときに、ファンを高速モードにする場合、ハード的な作業をすることなく、ファンを容易に高速モードにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の一実施の形態に係るヒートポンプユニットの正面図及び側面図である。
【図２】同ヒートポンプユニットの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るヒートポンプユニット１０は、防雪カバー１１、１２をそれぞれ取り付け可能な通風口１３、１４が筺体１５に設けられ、ファン１６によって通風口１３、１４から筺体１５内に外気を取り込み吸熱器１７に供給して吸熱器１７の吸熱を促進する。以下、詳細に説明する。
【００１６】
ヒートポンプユニット１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、箱状の筺体１５を備え、その筺体１５の４つの側壁部のうち２つの隣り合う側壁部１８、１９に通風口１３、１４がそれぞれ形成されている。
側壁部１８、１９には、それぞれ防雪カバー１１、１２が固定可能であり、防雪カバー１１は、通風口１３に取り付けられることによって、通風口１３から筺体１５内に雪が入るのを防止し、防雪カバー１２は、通風口１４に取り付けられることによって、通風口１４から筺体１５内に雪が入るのを防止する。
【００１７】
ヒートポンプユニット１０は、図２に示すように、貯湯タンク２２に接続され、貯湯タンク２２内の湯を沸き上げる設計がなされている。
筺体１５内には、熱媒が循環する熱媒回路２３があって、熱媒回路２３には、熱媒の進行方向に沿って、放熱器２４、膨張弁２５、吸熱器１７及び圧縮機２６が設けられている。膨張弁２５を通過した低圧で液状の熱媒は、吸熱器１７で蒸発して外気から熱を吸収した後、圧縮機２６で圧縮されて高圧となり、放熱器２４で凝縮して放熱する。熱媒にＣＯ２を採用した場合は、熱媒回路内で熱媒が液体化しないので、その場合、気体状の熱媒は放熱器で凝縮することなく放熱する。
【００１８】
放熱器２４は、貯湯タンク２２の下部と貯湯タンク２２の上部を連結する沸き上げ回路２７に接続され、沸き上げ回路２７には、貯湯タンク２２の下部から水を取得し、その水を放熱器２４を経由して貯湯タンク２２の上部に送る循環ポンプ２８が設けられている。
放熱器２４は、熱媒回路２３を循環する熱媒の凝縮熱を熱源に、沸き上げ回路２７を流れる水を加熱する。放熱器２４によって加熱された湯は、貯湯タンク２２の上部に戻されるので、貯湯タンク２２内には、上部から放熱器２４によって加熱された湯が積層される。
なお、貯湯タンク２２には、下部に水道管２９が接続され、上部に出湯管３０が接続されている。
【００１９】
熱媒回路２３には、放熱器２４から膨張弁２５に向かう熱媒と吸熱器１７から圧縮機２６に向かう熱媒の間で熱交換を行う熱交換器３２が設けられ、この熱交換器３２によって貯湯タンク２２の湯の沸き上げの効率化を図っている。
また、吸熱器１７には温度センサ３３が取り付けられ、熱媒回路２３には圧縮機２６の熱媒の出側に温度センサ３４が設けられている。温度センサ３３、３４は、それぞれ吸熱器１７を通過する熱媒の温度及び圧縮機２６から吐出する熱媒の温度を計測する。そして、筺体１５には、外気の温度を計測する外気温センサ３１が取り付けられている。
図示しない制御部が、温度センサ３３、３４及び外気温センサ３１の計測値を基にして、圧縮機２６の運転レベルや膨張弁２５の開度を調整し、ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を高水準に保った状態で貯湯タンク２２の湯の沸き上げを行う。
【００２０】
筺体１５内には、吸熱器１７の近傍に、吸熱器１７に外気を供給するファン（本実施の形態ではプロペラファン）１６が設けられ、ファン１６には、直流モータ（モータの一例）３５が連結されている。直流モータ３５は、直流モータ３５に与えられる入力電流の大きさからなる入力レベルに応じてトルクが変化し、制御部から送信される指令信号に従って、制御部が要求する回転数で回転する。
【００２１】
ファン１６によって供給される外気の供給量が所定値以上のとき、吸熱器１７は、外気から効率的に熱を吸収でき、吸熱器１７への外気の供給量を所定値に保つのに必要なファン１６の回転数は、通風口１３、１４の開口面積や、ファン１６の仕様等から算出可能である。
制御部は、吸熱器１７が効率的に吸熱を行うためのファン１６の回転数を記憶しており、その回転数でファン１６を回転するための指令信号を直流モータ３５に送信する。
【００２２】
ところで、通風口に防雪カバーを取り付けるのは、降雪量の多い地域に限られ、通常は、通風口に防雪カバーを取り付けない。そのため、通風口に防雪カバーを取り付けないことを前提にして、ファンの回転数を決定するのが一般的である。
一方、通風口に防雪カバーを取り付けた場合、通風口に防雪カバーを取り付けない場合に比べ、筺体内に外気を取り込む際の抵抗は増す。従って、通風口に防雪カバーを取り付けた際に、通風口に防雪カバーを取り付けないときと同じ回転数でファンを回転すると、筺体内に取り込まれる外気の量は減少し、吸熱器に送られる外気の供給量は少なくなる。
【００２３】
そこで、本実施の形態では、ヒートポンプユニット１０の制御部は、ファン１６の回転モードとして、通風口１３、１４に防雪カバー１１、１２を取り付けない場合の通常モードと、通風口１３、１４に防雪カバー１１、１２をそれぞれ取り付けた場合の高速モードを記憶している。
通常モードとは、通常の回転速度（例えば、５００〜７００ｒｐｍの範囲）でファン１６を回転させるモードであり、高速モードとは、通常の回転速度より速い回転速度（例えば、７００〜１０００ｒｐｍの範囲）でファン１６を回転させるモードである。
ファンの風量は防雪カバーの空気抵抗により変わるので、高速モードにおけるファンの回転速度は、防雪カバーを取り付けた状態で風量を測定して決定する必要がある。
【００２４】
制御部は、例えばマイクロコンピュータからなり、筺体１５内に設けられた電気回路に接続されている。電気回路には、ＤＩＰスイッチ（設定スイッチの一例）が設けられ、そのＤＩＰスイッチは、電気回路に設けられた特定の配線（以下、「配線Ａ」ともいう）の接続状態を変えて、通常モードと高速モードを切り替える。
配線Ａが非接続な状態のとき通常モードが有効となり、配線Ａが接続されたとき高速モードが有効となる。
制御部は、有効となっているファン１６の回転モードに応じた回転速度の指令信号を直流モータ３５に送信する。
ここで、制御部は、高速モードが有効となった際に、圧縮器の運転レベルを通常より上げると共に、膨張弁の開度を変えて膨張弁を通常より膨張率を上げる状態にして、貯湯タンク２２の湯の沸き上げを促進することもできる。
【００２５】
工場出荷時、ファン１６の回転モードとしては、通常モードが有効な状態であり、例えば、ヒートポンプユニット１０を設置する作業者が、防雪カバー１１、１２を筺体１５に取り付ける際に、ＤＩＰスイッチを切り替えて、高速モードを有効にする。
本実施の形態では、回転数変更手段が、主として、配線Ａを備えた電気回路及び制御部によって構成されている。
【００２６】
また、ＤＩＰスイッチを設ける代わりに、直流モータ３５へ与えられる入力電流を計測する電流計測器（入力レベルを計測するレベル計測器の一例）を電気回路に設けて、電流計測器の計測値が所定値未満であるときに、ファン１６を高速モードにする設計を採用してもよい。
防雪カバー１１、１２を通風口１３、１４にそれぞれ取り付けた場合、防雪カバー１１、１２を取り付けない場合に比べ、ファン１６の仕事量が低下し、直流モータ３５への入力電流値が小さくなることを利用して、吸熱器１７の吸熱量低下を防止するものである。
電流計測器には、例えば、カレントトランスを用いるものやシャント抵抗を用いるものを採用することができる。
【００２７】
本実施の形態では、入力電流の大きさに応じてトルクが変わる直流モータ３５を用いているが、入力電力の大きさからなる入力レベルに応じてトルクが変わる直流モータも採用可能であることは言うまでもない。その場合、電気回路に設けられるレベル計測器には、入力電力を計測する電力計測器が用いられ、電力計測器の計測値が所定値未満のときに、ファン１６は高速モードで回転する。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、筺体には、４つの側壁部のうちの３つ、あるいは４つの側壁部に通風口を設けることができる。
また、電気回路に設けられて特定の配線を接続したときに通常モードが有効となり、その接続されている特定の配線を切断したときに高速モードが有効となるように設計してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０：ヒートポンプユニット、１１、１２：防雪カバー、１３、１４：通風口、１５：筺体、１６：ファン、１７：吸熱器、１８、１９：側壁部、２２：貯湯タンク、２３：熱媒回路、２４：放熱器、２５：膨張弁、２６：圧縮機、２７：沸き上げ回路、２８：循環ポンプ、２９：水道管、３０：出湯管、３１：外気温センサ、３２：熱交換器、３３、３４：温度センサ、３５：直流モータ
【図１】
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【図２】
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