JP2008151418A - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】夏期の多湿条件であってもドレンパンに結露した水滴も回収排水することで、ユーザーの水配管からの漏れに対する危惧を払拭できる信頼性の高いヒートポンプ式給湯機を提供することを目的とする。
【解決手段】圧縮機と、給湯用熱交換器と、絞り弁と、蒸発器２１とを順次接続した冷凍サイクル回路を有する給湯室外機と、この給湯室外機の底部を構成するユニットベース９と、蒸発器２１と、ユニットベース９との間に設けられたドレンパン３０と、ドレンパン３０に設けられたドレンパン３０のドレン排水口８ａと、ユニットベース９に設けられ、ドレンパン３０のドレン排水口８ａと垂直方向において略同一位置に配設されたユニットベース９のドレン排水口８ｂとを備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、ヒートポンプ式給湯機のドレンパンに関するものである。

従来のヒートポンプ式給湯機は、蒸発器をユニットベースの上に設置し、ユニットベースをドレンパンとしていた。ユニットベースにはドレン水排出穴が設けられ、集中排水する場合にはドレンソケットを介してドレンホースを接続し、排出穴より排水していた。

また、熱交換器により完全蒸発しきれない多量のドレン水が貯水部に流入した場合、ドレン水排水孔以外の部分から溢水する課題を解決するために、筐体の底部を形成する基板上に圧縮機と熱交換器を含む冷凍サイクルが設けられ、基板に冷凍サイクルから排出されるドレン水を蓄える貯水部が形成され、更に貯水部の底部に、貯水部にたまったドレン水を基板より下方に設けられた受け皿に排出する排水孔が設けられてなる一体型空気調和機において、基板底面の排水孔の近傍に、排水孔から流出するドレン水の外部への流出を阻止し、ドレン水を下部の受け皿に導く水切り部が形成されてなる一体型空気調和機のドレン水排水孔構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、外装ケース内に、室内側熱交換器および室外熱交換器が載置された基板を配設し、高温相において伸長し、低温相において収縮するように設定された形状記憶合金製コイル体の一端に止水栓を取付けてなる開閉機構を室外熱交換器に近接または接触して設け、この開閉機構の止水栓により開閉される排水口を基板に形成してなる空気調和機の結露水処理装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−１８８８７２号公報 特開昭６０−１３３２３８号公報

しかしながら、従来のヒートポンプ式給湯機の構成によると、夏期の多湿条件では、低温のドレン水によりユニットベースの裏面に周囲空気が凝縮し結露する。この結露水が給湯機設置面に滴下し設置面を濡らす。給湯機の内部には水配管が配置されているため、ユーザーは濡れた設置面を見て、水配管からの漏れと危惧して不具合と勘違いしてしまうという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、夏期の多湿条件であってもドレンパンに結露した水滴も回収排水することで、ユーザーの水配管からの漏れに対する危惧を払拭できる信頼性の高いヒートポンプ式給湯機を提供することを目的とする。

この発明に係るヒートポンプ式給湯機は、圧縮機と、給湯用熱交換器と、絞り弁と、蒸発器とを順次接続した冷凍サイクル回路を有する給湯室外機と、この給湯室外機の底部を構成するユニットベースと、蒸発器と、ユニットベースとの間に設けられたドレンパンと、ドレンパンに設けられたドレンパンのドレン排水口と、ユニットベースに設けられ、ドレンパンのドレン排水口と垂直方向において略同一位置に配設されたユニットベースのドレン排水口とを備えたことを特徴とする。

この発明に係るヒートポンプ給湯機は、夏期の多湿条件時に集中排水以外の箇所からの水漏れを防止できるので、ユーザーの水配管からの漏れと危惧されことがなくなり信頼性が向上する。また、ドレンパン及びユニットベースには垂直方向において同一位置にドレン排水口が配設されているため、冬期の氷点下条件において除霜運転時に発生するドレン水がユニットベースに触れずに、直接ユニット外部に排水されるためユニット内の排水経路での凍結を防止でき、排水経路が確保でき、信頼性が向上する効果がある。

実施の形態１．
図１乃至図３は実施の形態１を示す図で、図１は給湯室外機１００の分解斜視図、図２は給湯室外機１００の冷凍サイクル回路と給湯回路とを示す配管系統図、図３は給湯室外機１００の蒸発器２１、ドレンパン３０、ユニットベース９の配置を示す構成図である。

図１において、給湯室外機１００の最下段に給湯用熱交換器ユニット１１を配置し、その上部に蒸発器２１と、蒸発器２１が外気と熱交換をするための風を送る送風機２２と、圧縮機２３とを配置している。右側面手前には給湯回路の水を循環するためのポンプ２４を配置し、給湯タンク（図示せず）からの水を水入口バルブ２５から、給湯室外機１００の内部に取り入れる。給湯用熱交換器１の水配管２を経由し給湯出口バルブ２９より給湯タンクへ戻る（図２参照）。

また、給湯室外機１００の外郭は、前面にグリル１９を配置し、左側面に吸込み口を備えたフロントパネル１８と、右側面から背面の蒸発器２１の端部までを覆うバックパネル２０と、バルブ類を覆うサービスパネル２６と、最上部のトップパネル１７とで構成されている。

図２において、圧縮機２３により圧縮された高温・高圧状態のガス冷媒は、給湯用熱交換器１の冷媒配管３に流入する。ポンプ２４により水入口バルブ２５から給湯室外機１００内部に取り入れられた水が、給湯用熱交換器１の給湯用水配管２を通過する際に、高温・高圧状態のガス冷媒と熱交換して水が加熱される。水へ熱を伝えた冷媒は、内部熱交換器１５を通り、その後絞り弁２８により減圧され蒸発器２１に流入する。蒸発器２１において、冷媒は送風機２２により送風された大気から吸熱し、蒸発ガス化され内部熱交換器１５で再加熱され、圧縮機２３へ戻る。内部熱交換器１５へ流れ込む高圧冷媒の流量を流量調整弁２７で調整している。図２の冷凍サイクル回路の冷媒には、例えば、二酸化炭素冷媒を使用する。

図３において、ドレンパン３０は蒸発器２１とユニットベース９との間に設けられる。ドレンパン３０のドレン排水口８ａと、ユニットベース９のドレン排水口８ｂとは、垂直方向において同一位置に設けられている。蒸発器２１で発生したドレン水４１はドレンパン３０のドレン排水口８ａ及びユニットベース９のドレン排水口８ｂより、ユニットベース９に取付けられたドレンソケット３５を介してユニット外部のドレンホース３１へ流出する。なお、ドレンパン３０の材料は樹脂である。ユニットベース９の底部には、ユニットベース脚部１０が取付けられ、ユニットベース脚部１０が設置面に載置している。

夏期の高温多湿条件では、蒸発器２１から発生するドレン水４１によりドレンパン３０の底面は周囲空気の露点以下となり、ドレンパン３０の底面に結露水４２が結露する。結露水４２はドレンパン３０の底面よりユニットベース９に滴下し、ドレンソケット３５を介してユニット外部のドレンホース３１へ流出する。

このように、ドレン水４１以外の結露水４２もユニット外部に滴下することがないので、ユーザーから水配管２からの漏れと勘違いされずに信頼性が向上する。また、ドレンパン３０が樹脂製のため、給湯室外機１００を軽量化できる。

実施の形態２．
図４は実施の形態２を示す図で、寒冷地に据え付けられるヒートポンプ式給湯機の給湯室外機１００の蒸発器２１と、ドレンパン３０と、ユニットベース９との配置を示す構成図である。図４において、ドレンパン３０は蒸発器２１とユニットベース９との間に設けられる。ドレンパン３０のドレン排水口８ａと、ユニットベース９のドレン排水口８ｂとは、垂直方向において同一位置に設けられている。ドレンパン３０のドレン排水口８ａよりユニットベース９のドレン排水口８ｂを大きくしてある。寒冷地においては、ユニットは設置架台３３の上に置かれ、ドレンソケット３５は取り外してある。また、ドレンパン３０は金属製であり、ドレンパン３０の上に、凍結防止ヒータ３２を配置している。

夏期の高温多湿条件での作用は実施の形態１と同じである。即ち、蒸発器２１から発生するドレン水４１によりドレンパン３０の底面は周囲空気の露点以下となり、ドレンパン３０の底面に結露水４２が結露する。結露水４２はドレンパン３０の底面よりユニットベース９に滴下し、ユニットベース９のドレン排水口８ｂからユニット外部へ流出する。

冬期の氷点下の環境においては、除霜により蒸発器２１から発生するドレン水４１は、ドレンパン３０のドレン排水口８ａより排出される。ユニットベース９のドレン排水口８ｂは、ドレンパン３０のドレン排水口８ａより大きいので、ドレンパン３０のドレン排水口８ａより排出されたドレン水４１は、ユニットベース９に触れずに直接ユニット外部に排水される。

ドレン水４１は凍結防止ヒータ３２により加熱されると共に、氷点下の外気で冷却されたユニットベース９をドレン水４１が流れることがないので、凍結することがない。

このような構成とすることにより、夏場の高温多湿条件でドレン水４１以外の結露水４２もユニット外部に滴下することがなく、冬場の氷点下の環境においても凍結による排水経路の閉塞を防止でき、信頼性が向上する。

実施の形態３．
図５は実施の形態３を示す図で、寒冷地に据え付けられるヒートポンプ式給湯機の給湯室外機１００の蒸発器２１と、ドレンパン３０と、ユニットベース９との配置を示す構成図である。図５において、ドレンパン３０は蒸発器２１とユニットベース９の間に設けられる。ドレンパン３０のドレン排水口８ａと、ユニットベース９のドレン排水口８ｂとは、垂直方向において同一位置に設けられている。ドレンパン３０のドレン排水口８ａよりユニットベース９のドレン排水口８ｂを大きくしてある。ユニットベース９にはドレンソケット３５が取り付けられている。ドレンソケット３５には、巻き付けヒータ３４が取付けられたドレンホース３１が接続されている。また、ドレンパン３０は金属製であり、ドレンパン３０の上には凍結防止ヒータ３２を配置している。

夏期の高温多湿条件での作用は実施の形態１と同じである。即ち、夏期の高温多湿条件では、蒸発器２１から発生するドレン水４１によりドレンパン３０の底面は周囲空気の露点以下となり、ドレンパン３０の底面に結露水４２が結露する。結露水４２はドレンパン３０の底面よりユニットベース９に滴下し、ドレンソケット３５を介してユニット外部のドレンホース３１へ流出する。

冬期の氷点下の環境においては、除霜により蒸発器２１から発生するドレン水４１はドレンパン３０のドレン排水口８ａより排水される。ユニットベース９のドレン排水口８ｂは、ドレンパン３０のドレン排水口８ａより大きいので、ドレンパン３０のドレン排水口８ａより排水されたドレン水４１はユニットベース９には触れずに、直接ユニット外部に排水される。

ドレン水４１は凍結防止ヒータ３２により加熱されると共に、氷点下の外気で冷却されたユニットベース９をドレン水４１が流れることがなく、ドレンホース３１も巻き付けヒータ３４により加熱されているので凍結することがなく、ホッパー（図示せず）等へ排水できる。

このような構成とすることにより、夏場の高温多湿条件でドレン水４１以外の結露水４２もユニット外部に滴下することがなく、冬場の氷点下の環境においても凍結による排水経路の閉塞を防止でき、信頼性が向上する。また、寒冷地においても集中排水が可能となり、ユニット下部のドレン水４１による凍結を防止でき、転倒事故などが防止でき安全性が向上する。

次に、本発明と特許文献との対比について述べる。特許文献１は一体型空気調和機の基板に形成されたドレン水を蓄える貯水部の底部に、貯水部にたまったドレン水を基板より下方に設けられた受け皿に排水する排水孔が設けられている。この特許文献１は、ドレンパン排水孔から流出した水がドレンパン底面を伝ってユニット外部に低下するのを防止するために排水孔の水切り部形状を変更したものである。これに対し、本発明は、ヒートポンプ式給湯機が夏期の高温多湿の環境条件で蒸発器として運転されるために発生するドレンパン３０底面に結露した水滴（結露水４２）を回収できる構造であり、ドレンパン３０のドレン排水口８ａ以外からユニット外部への水漏れを防止できる点で特許文献１と異なる。

また、特許文献２は、一体型空気調和機の室外側熱交換器の下方の基板に結露水を導き、基板の排水口の真下位置に設けた排水口を外装ケースに設けたものである。この特許文献２は、基板の排水口と外装ケースに取付けられた排水継手が同一位置あるが、排水継手は外装ケース内部に溜まった水を排水する機能を持っていないので、基板裏面に結露した水を回収排水することができない。これに対し、本発明は、ドレンパン３０裏面に結露した水滴（結露水４２）をユニットベース９により回収排水することができる点で特許文献２と異なる。

実施の形態１を示す図で、給湯室外機１００の分解斜視図である。 実施の形態１を示す図で、給湯室外機１００の冷凍サイクル回路と給湯回路とを示す配管系統図である。 実施の形態１を示す図で、給湯室外機１００の蒸発器２１、ドレンパン３０、ユニットベース９の配置を示す構成図である。 実施の形態２を示す図で、寒冷地に据え付けられるヒートポンプ式給湯機の給湯室外機１００の蒸発器２１と、ドレンパン３０と、ユニットベース９との配置を示す構成図である。 実施の形態３を示す図で、寒冷地に据え付けられるヒートポンプ式給湯機の給湯室外機１００の蒸発器２１と、ドレンパン３０と、ユニットベース９との配置を示す構成図である。

符号の説明

１ 給湯用熱交換器、２ 水配管、３ 冷媒配管、８ａ ドレンパン３０のドレン排水口、８ｂ ユニットベース９のドレン排水口、９ ユニットベース、１０ ユニットベース脚部、１１ 給湯用熱交換器ユニット、１５ 内部熱交換器、１７ トップパネル、１８ フロントパネル、１９ グリル、２０ バックパネル、２１ 蒸発器、２２ 送風機、２３ 圧縮機、２４ ポンプ、２５ 水入口バルブ、２６ サービスパネル、２７ 流量調整弁、２８ 絞り弁、２９ 給湯出口バルブ、３０ ドレンパン、３１ ドレンホース、３２ 凍結防止ヒータ、３３ 設置架台、３４ 巻き付けヒータ、３５ ドレンソケット、４１ ドレン水、４２ 結露水、１００ 給湯室外機。

Claims (6)

1. 圧縮機と、給湯用熱交換器と、絞り弁と、蒸発器とを順次接続した冷凍サイクル回路を有する給湯室外機と、
   この給湯室外機の底部を構成するユニットベースと、
   前記蒸発器と、前記ユニットベースとの間に設けられたドレンパンと、
   前記ドレンパンに設けられたドレンパンのドレン排水口と、
   前記ユニットベースに設けられ、前記ドレンパンのドレン排水口と垂直方向において略同一位置に配設されたユニットベースのドレン排水口とを備えたことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
2. 前記給湯用熱交換器の冷媒出口側から前記絞り弁の入口側までの冷媒と、前記蒸発器の冷媒出口側から前記圧縮機の吸入側までの冷媒とを熱交換する内部熱交換器を備え、前記給湯用熱交換器の冷媒出口側と前記絞り弁との間に流量調整弁を設けたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯機。
3. 前記ドレンパンのドレン排水口より前記ユニットベースのドレン排水口が大きいことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯機。
4. 前記ドレンパンの材質を樹脂としたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯機。
5. 前記ドレンパンの材質を金属とし、該ドレンパン上に凍結防止ヒータを設置したことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯機。
6. 前記冷凍サイクル回路を流れる冷媒は二酸化炭素冷媒であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機。

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