JP2011196560A - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】水冷媒熱交換器が取り外し可能となり、サービスメンテナンス性を向上したヒートポンプ給湯機を提供すること。
【解決手段】空気冷媒熱交換器５に送風する送風手段１３と、前記送風手段１３と圧縮機３とを区画する仕切板２とを備え、水冷媒熱交換器４を前記仕切板２に対し筐体内の前記送風手段１３側に、前記圧縮機３を他方側に配設し、前記仕切板２の前方側に開口した開口部２ａを設けるとともに、前記水冷媒熱交換器４に湯水を循環させる管路７を、前記開口部２ａ内及び前記圧縮機３の前方に配設したことを特徴とするヒートポンプ給湯機で、仕切板２を取り外すことなく、容易に水冷媒熱交換器４が取り外し可能となり、サービスメンテナンス性の向上が図られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートポンプを熱源とするヒートポンプ給湯機の構造に関するものである。

従来、この種のヒートポンプユニットは、基板上に少なくとも圧縮機、空気冷媒熱交換器、水冷媒熱交換器を載置して構成され、基板は載置面に凹凸形状を有し、また水冷媒熱交換器はこの凹凸形状に嵌合した断熱部材で外装されているとともに、水冷媒熱交換器は、圧縮機とは仕切板をはさんで区画された空間に配置され、この断熱部材の上から周囲を覆うように保護カバーを具備しており、この保護カバーは仕切板に対して固定される係合部を有していた（例えば、特許文献１参照）。

また、水冷媒熱交換器は、圧縮機や空気冷媒熱交換器と環状に接続した冷媒循環配管および貯湯タンクユニットと接続される水循環配管と、筐体の前方で連通され、それらの配管が仕切板を貫通するために、仕切板には逆Ｕ字形の切り欠き部が形成されていた（例えば、特許文献２参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来のヒートポンプユニットの内部斜視図を示すものである。図６に示すように、ヒートポンプユニット１０１は、基板１０２上の右側には、圧縮機１０３や図示されていないが、膨張弁を介した冷媒循環配管および貯湯タンクユニットと接続される水循環配管が構成され、一方、基板上の左側には、基板１０２の後方に、略Ｌ字状に曲げて形成された空気冷媒熱交換器１０４が配され、その前方には、水冷媒熱交換器１０５が配されている。

１０６は、水冷媒熱交換器１０５を覆うように設けられた断熱部材であり、１０７は、断熱部材１０６を上から周囲を覆うように設けられた保護カバーである。１０８は、空気冷媒熱交換器１０４の熱交換能力を高めるための送風ファンであり、空気冷媒熱交換器１０４の前方、保護カバー１０７の上方に配されている。

１０９は、圧縮機１０３のある空間と、空気冷媒熱交換器１０４や水冷媒熱交換器１０５とを区画する仕切板である。そして、仕切板１０９には、爪部１０９ａが設けられており、その爪部１０９ａと、保護カバー１０７のＵ字カット部１０７ａが係合することで、保護カバー１０７の位置決めがなされている。

また、図７は、特許文献２に記載された従来のヒートポンプユニットの内部部品構成を示すものである。図７に示すように、ヒートポンプユニット１０１の基板１０２上には、圧縮機１０３や水冷媒熱交換器１０５などを配設し、それらの間には防音板を兼ねて仕切る仕切板１０９が配設され、その上部には、このヒートポンプユニットを制御する電源制御箱１１０が配置されている。

仕切板１０９の前方下部には、逆Ｕ字形の切り欠き部１０９ｂが形成され、仕切板１０９は、圧縮機１０３と水冷媒熱交換器１０５の間で上方より基板１０２に挿し降ろして固定させ、水冷媒熱交換器１０５と、筐体の前方で連通した圧縮機１０３や空気冷媒熱交換器１０４と環状に接続した冷媒循環配管および貯湯タンクユニットと接続される水循環配管の管路１１１が貫通される構成となっている。

以上の構成により、ヒートポンプユニット１０１の運転時における防音性能の向上を図り、ヒートポンプユニット１０１の輸送時に加わる外力に対する強度を増し、組立時の水
冷媒熱交換器１０５の位置決めが明確になり作業性の向上が図れるといわれている。

特許第３９３１８７８号公報 特開２００９−１５６４７７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、水冷媒熱交換器に不具合が発生してサービスメンテナンス交換作業する場合、冷媒循環配管および水循環配管の管路１１１が仕切板１０９の切り欠き部１０９ｂに囲われ、また保護カバー１０７のＵ字カット部１０７ａに対して、仕切板の爪部１０９ａが上方より挿し降ろされて係合されているため、本体の上部に配置された送風ファン部１０８、電源制御箱１１０、仕切板１０９を順に取り外した後に、保護カバー１０７や水冷媒熱交換器１０５を取り外さなければならず、大変に作業工数がかかるという課題があった。

また、従来例に記載してあるとおり、仕切板１０９の爪部１０９ａと保護カバー１０７のＵ字カット部１０７ａの挿し込み係合は、組立時の水冷媒熱交換器の位置決めが明確になり作業性の向上が図れるという面はあるかもしれないが、その効果は万全ではなく、輸送時の外力により、仕切板の爪や保護カバーのＵ字カット部の変形が起こり、防音効果が小なくなってしまい、異常音発生の問題となる恐れがあった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、容易に水冷媒熱交換器が取り外し可能となり、サービスメンテナンス性を向上したヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段、空気冷媒熱交換器を順次接続した冷媒回路と、前記空気冷媒熱交換器に送風する送風手段と、前記送風手段と前記圧縮機とを区画する仕切板とを備え、前記水冷媒熱交換器を前記仕切板に対し筐体内の前記送風手段側に、前記圧縮機を他方側に配設し、前記仕切板の前方側に開口した開口部を設けるとともに、前記水冷媒熱交換器に湯水を循環させる管路を、前記開口部内及び前記圧縮機の前方に配設したことを特徴とするものである。

これによって、水冷媒熱交換器のサービスメンテナンス交換作業時には、仕切板を取り外すことなく、仕切板に設けた前方側に開口した開口部より、水冷媒熱交換器および連通した水循環配管の管路を前方に引き出し、容易に取り外すことが可能となる。

本発明によれば、水冷媒熱交換器が取り外し可能となり、サービスメンテナンス性を向上したヒートポンプ給湯機を提供できる。

本発明の実施の形態１におけるヒートポンプユニットの正面内部構成図 同ヒートポンプユニットの仕切板図 同ヒートポンプユニットの詳細斜視図 同ヒートポンプユニットの分解構成図 同ヒートポンプユニットの詳細斜視図 従来のヒートポンプユニットの内部斜視図 同ヒートポンプユニットの内部部品構成図

第１の発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段、空気冷媒熱交換器を順次接続した冷媒回路と、前記空気冷媒熱交換器に送風する送風手段と、前記送風手段と前記圧縮機とを区画する仕切板とを備え、前記水冷媒熱交換器を前記仕切板に対し筐体内の前記送風手段側に、前記圧縮機を他方側に配設し、前記仕切板の前方側に開口した開口部を設けるとともに、前記水冷媒熱交換器に湯水を循環させる管路を、前記開口部内及び前記圧縮機の前方に配設したことを特徴とするヒートポンプ給湯機で、水冷媒熱交換器のサービスメンテナンス交換時には、仕切板を取り外すことなく、仕切板に設けた前方側に開口した開口部より、水冷媒熱交換器および連通した水循環配管の管路を前方に引き出し、取り外すことが可能となり、電源制御箱や仕切板を取り外すことなく、容易に水冷媒熱交換器が取り外し可能となる。

第２の発明は、水冷媒熱交換器を収納した断熱部材を覆う保護カバーに連結部を設け、前記連結部を仕切板に固定させることを特徴とするもので、組立時に位置ずれし易い水冷媒熱交換器の位置決めが明確になり、作業性の向上が図れる。

またヒートポンプユニットの運転時に、送風ファンや水冷媒熱交換器から発生する振動を緩和させ、製品の防音性能の向上を図ることができる。また、製品輸送時に、重量物である水冷媒熱交換器に加わる外力に対する強度を増し、製品の破損防止や異常音防止を図ることができる。

第３の発明は、連結部は、仕切板に形成された段差部に固定され、前記段差部の上部には傾斜部を配設したことを特徴とするもので、保護カバーの連結部は、仕切板に形成された段差部の深さ内に収納されて、筐体の前板に対して、凸形状となることなく、製品の外観デザインの向上が図られる。

またサービスメンテナンス時に、水冷媒熱交換器を収納した断熱部材を覆う保護カバーを上方に取り外そうとする場合、保護カバーの連結部は、仕切板に形成された段差部の上部傾斜部に沿って摺動するため、引っかかることなく、容易に取り外すことができ、サービスメンテナンス性の向上が図られる。

第４の発明は、水冷媒熱交換器を収納した断熱部材を覆う保護カバーの前方下部を、筐体の基板と前記筐体の前板とで挟んで固定することを特徴とするもので、運転時の水冷媒熱交換器の振動や送風ファンの振動が保護カバーに伝播しても、基板と外箱前板によって振動が緩和され、製品本体の防音性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプユニットの正面内部構成図を示すものである。図２は、仕切板図、図３は詳細斜視図、図４は、分解構成図である。

図１において、ヒートポンプユニットの底面を支持する基板１の上部には、仕切板２によって区画した一方に圧縮機３を搭載し、もう一方の区画には仕切板２に隣接して水冷媒熱交換器４が載置されている。圧縮機３は、水冷媒熱交換器４、減圧手段、空気冷媒熱交換器５を順次接続した冷媒循環配管６が接続され、筐体の右側面部には、貯湯タンクユニ
ットと接続される水循環配管７の接続部８が設けられている。

図３に示すように、水循環配管７は、圧縮機３の前方部および仕切板２の切り欠き部２ａ内で、冷媒循環配管６と合体した管路９となり、水冷媒熱交換器４に連通して構成されている。

仕切板２は、図２に示すように、前方下部は、前方側に開口した開口部である切り欠き形状２ａが形成されている。また、仕切板２の上部には、製品の運転を制御する電源制御箱１０が載置されている。

水冷媒熱交換器４は、上下に２分割された発泡断熱容器１１に収納され、その外郭は保護カバー１２に覆われている。保護カバー１２の上部には、送風ファン１３が搭載され、その後方には、空気冷媒熱交換器４が載置されている。

以上のように構成されたヒートポンプユニットについて、以下その動作、作用を説明する。

ヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニットを長期に運転し続けると、水分中の炭酸カルシウム成分などが加熱によりスケールという固形物となって、水冷媒熱交換器４の水循環配管７内に析出して、配管内を閉塞させ、水が循環不能となり、運転不良となる。そのような場合、サービスメンテナンスで水冷媒熱交換器４の交換が必要となる場合がある。

上記構成によって、水冷媒熱交換器４を取り外す場合、まず送風ファン部１３を取り外し一方、圧縮機３の前方部などで水循環配管７および冷媒循環配管６のロー付け箇所を外す。

この結果、水冷媒熱交換器４は、水および冷媒循環回路より切り離されて、単品化したことになる。水循環配管７および冷媒循環配管６の合体した管路９は、仕切板２の前方に開口された切り欠き部２ａに貫通されて配置されているので、図４に示すように、水冷媒熱交換器４は、保護カバー１２と発泡断熱容器１１に収納され一体となったまま、または保護カバー１２と上側の発泡断熱容器１１を外した後、前方に引き出して取り外すことができ、サービスメンテナンス性の向上が図られる。

また、図５において、水冷媒熱交換器４を収納した発泡断熱容器１１を覆う保護カバー１２に仕切板２と接触する折り曲げ面を形成し、さらに正面側に平面部となるＬ字形状の連結部１２ａを設けたものである。

さらに仕切板２には前方より開口となる切り欠き部２ａの上部に段差部２ｂを設け、前記保護カバー１２の連結部１２ａと仕切板２の切り欠き部２ａの上部段差部２ｂはねじ締結などで連結係合されている。

水冷媒熱交換器４を収納した発泡断熱容器１１を覆う保護カバー１２は、保護カバー１２の連結部１２ａを仕切板段差部２ｂに係合固定することにより、組立時に位置ずれし易い水冷媒熱交換器４の位置決めが明確になり、作業性の向上が図れる。

また、ヒートポンプユニットの運転時に、送風ファン１３や水冷媒熱交換器４から振動が伝播されるが、係合により、その振動を緩和させ、製品の防音性能の向上を図ることができる。また、製品輸送時に、重量物である水冷媒熱交換器４は外力により、移動し易いが、係合固定により強度を増し、製品の破損防止や異常音防止を図ることができる。

また、図５において、水冷媒熱交換器４を収納した発泡断熱容器１１を覆う保護カバー１２の連結部１２ａは、前方より切り欠き部２ａを設けた仕切板２に形成された段差部２ｂに係合され、前記段差部２ｂの上部には傾斜部２ｃが配設されている。

保護カバー１２の連結部１２ａは、仕切板２に形成された段差部２ｂの深さ内に収納されて、筐体の外箱前板１４に対して、凸形状となることなく、製品の外観デザインの向上が図られる。

また、サービスメンテナンス時に、水冷媒熱交換器４を収納した発泡断熱容器１１を覆う保護カバー１２を上方に取り外そうとする場合、保護カバー１２の連結部１２ａは、仕切板２に形成された段差部２ｂの上部傾斜部２ｃに沿って摺動するため、引っかかることなく、容易に取り外すことができ、サービスメンテナンス性の向上が図られる。

また、図５において、水冷媒熱交換器４を収納した発泡断熱容器１１を覆う保護カバー１２の前方下部１２ｂは、筐体の基板２の周囲縁より前方に配設されている。図４のように、筐体の外箱前板１４は、前方より、基板１の周囲縁に合わされ、前方よりねじ締め付けされ、固定される。

保護カバー１２の前方下部１２ｂは、外箱前板１４と基板１に挟んで係合されることになり、運転時の水冷媒熱交換器４の振動や送風ファン１３の振動が保護カバー１２に伝播しても、基板１と外箱前板１４によって振動が緩和され、製品本体の防音性能を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかるヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニットは、容易に水冷媒熱交換器が取り外し可能となり、サービスメンテナンス性の向上及び、防音性能の向上が可能となるので、給湯機や空調機等の用途にも適用できる。

１ 基板
２ 仕切板
２ａ 切り欠き部（開口部）
２ｂ 上部段差部
２ｃ 上部傾斜部
３ 圧縮機
４ 水冷媒熱交換器
５ 空気冷媒熱交換器
６ 冷媒循環配管
７ 水循環配管
８ 配管接続部
９ 管路
１０ 電源制御箱
１１ 発泡断熱容器
１２ 保護カバー
１２ａ 連結部
１３ 送風ファン（送風手段）
１４ 外箱前板

Claims (4)

1. 圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段、空気冷媒熱交換器を順次接続した冷媒回路と、前記空気冷媒熱交換器に送風する送風手段と、前記送風手段と前記圧縮機とを区画する仕切板とを備え、前記水冷媒熱交換器を前記仕切板に対し筐体内の前記送風手段側に、前記圧縮機を他方側に配設し、前記仕切板の前方側に開口した開口部を設けるとともに、前記水冷媒熱交換器に湯水を循環させる管路を、前記開口部内及び前記圧縮機の前方に配設したことを特徴とするヒートポンプ給湯機。
2. 水冷媒熱交換器を収納した断熱部材を覆う保護カバーに連結部を設け、前記連結部を仕切板に固定させることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
3. 連結部は、仕切板に形成された段差部に固定され、前記段差部の上部には傾斜部を配設したことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。
4. 水冷媒熱交換器を収納した断熱部材を覆う保護カバーの前方下部を、筐体の基板と前記筐体の前板とで挟んで固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。