JP2012247162A - Heat pump hydronic heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水あるいは不凍液などの熱媒を加熱して暖房を行うことができるヒートポンプ温水暖房装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump hot water heating apparatus capable of heating by heating a heat medium such as water or antifreeze.
従来、この種のヒートポンプ温水暖房装置は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段および蒸発器である蒸発器を環状に接続した冷凍回路と、この冷媒回路から冷媒の供給を受けて熱交換により低温の水あるいは不凍液などの熱媒を加熱し高温の水あるいは不凍液などの熱媒とする水冷媒熱交換器と、この水冷媒熱交換器で加熱された水あるいは不凍液などの熱媒を搬送する循環ポンプと、加熱された水あるいは不凍液などの熱媒を貯めるシスターンタンクを備え、前記シスターンタンクと循環ポンプはヒートポンプ装置の上に載置されている。 Conventionally, this type of heat pump hot water heating device has a compressor, a water refrigerant heat exchanger, a decompression means, and a refrigeration circuit in which an evaporator, which is an evaporator, is connected in an annular shape, and receives heat from the refrigerant circuit to exchange heat. A water-refrigerant heat exchanger that heats a heat medium such as low-temperature water or antifreeze liquid using hot water, and a heat medium such as water or antifreeze liquid heated by this water-refrigerant heat exchanger And a cistern tank for storing a heating medium such as heated water or antifreeze. The cistern tank and the circulation pump are mounted on a heat pump device.
図１０は、従来のヒートポンプ温水暖房装置１００の上面内観図と正面要部内観図を示すものであり、水あるいは不凍液などの熱媒の補給と、膨張した水あるいは不凍液などの熱媒のバッファの役目をするシスターンタンク１０１と、温水を離れた所に設置した外部放熱器（床暖房やファンコンベクターなど）に供給する循環ポンプ１０２を備え、それらを全周を外装枠１０３で覆い、ヒートポンプ装置１０４を上下仕切板１０５で上下に分割した上方に載置したことを特徴としている。 FIG. 10 shows a top view and a front view of a conventional heat pump hot water heating apparatus 100, and supplementation of a heat medium such as water or antifreeze and a buffer for a heat medium such as expanded water or antifreeze. A cistern tank 101 serving as a role and a circulation pump 102 for supplying hot water to an external radiator (floor heating, fan convector, etc.) installed at a remote location are provided, and the outer periphery 103 covers them all around, and a heat pump device 104 Is placed above the upper and lower partitions by the upper and lower partition plates 105.
また、外部放熱器と配管を接続するための複数の接続口を有する熱媒往きポート１０６、熱媒戻りポート１０７も同じく水平仕切板１０５の上方で、複数の接続口は水平方向に、後方に向いて配されている。また、ヒートポンプ装置１０４の右側方には、電源線などを収納する配管カバー１０８が設けられている（例えば、特許文献１参照）。 Similarly, the heat medium return port 106 and the heat medium return port 107 having a plurality of connection ports for connecting an external radiator and piping are also above the horizontal partition plate 105, and the plurality of connection ports are in the horizontal direction and rearward. It is arranged facing. Further, a pipe cover 108 for storing a power supply line or the like is provided on the right side of the heat pump device 104 (see, for example, Patent Document 1).
また、図１１は、ヒートポンプ温水暖房装置ではなく、温水加熱機能付き冷暖房用エアコン１１１であり、圧縮機１１２を含む冷凍回路を室外ケーシング１１１に収納し、室外ケーシング１１１の背面にユニットボックス１１３を設け、このユニットボックス１１３にシスターンタンク１１４を収納している。 FIG. 11 is not a heat pump hot water heater, but an air conditioner 111 with a hot water heating function, in which a refrigeration circuit including a compressor 112 is housed in an outdoor casing 111, and a unit box 113 is provided on the back of the outdoor casing 111. In this unit box 113, a cistern tank 114 is accommodated.
また、循環ポンプ１１５は、室外ケーシング１１１内の圧縮機１１２側方の配されている。また、外部放熱器と接続する熱媒往きポート１１６、熱媒戻りポート１１７は、シスターンタンク１１４下方の室外ケーシング１１３下面に配されている（例えば、特許文献２参照）。 The circulation pump 115 is disposed on the side of the compressor 112 in the outdoor casing 111. Further, the heat medium return port 116 and the heat medium return port 117 connected to the external radiator are arranged on the lower surface of the outdoor casing 113 below the cistern tank 114 (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献１の構成では、水を貯めるシスターンタンク１０１、水を搬送する循環ポンプ１０２が、ヒートポンプ装置の上方にあることは、シスターンタンク１０１から膨張した水が溢れて漏れた場合、あるいは、循環ポンプ１０２の配管接合部から漏れた場合などに、ヒートポンプ装置１００に流れ、ヒートポンプ装置１００内部に侵入することで可能性がある。 However, in the configuration of Patent Document 1, the cistern tank 101 that stores water and the circulation pump 102 that conveys water are located above the heat pump device when water expanded from the cistern tank 101 overflows and leaks, or There is a possibility of flowing into the heat pump device 100 and entering the heat pump device 100 when leaking from the pipe joint of the circulation pump 102.
それを防ぐために、ヒートポンプ装置上方のシスターンタンク１０１周囲に堰を設けるなどの対策を行うことが必要だが、そのことは部品点数の増加、ひいてはコストアップにつながることとなるなど、コスト面で課題を有している。 In order to prevent this, it is necessary to take measures such as installing a weir around the cistern tank 101 above the heat pump device. However, this increases the number of parts, which in turn leads to an increase in cost. Have.
また、特許文献２の構成では、温水加熱機能付き冷暖房用エアコン１１１のため構成が異なっているだが、循環ポンプ１１５は室外機ケーシング１１１内に収納されており、シスターンタンク１１４と距離が長くなるので効率低下や、圧損上昇の可能性があるとともに、循環ポンプ１１５が、室外機のケーシング１１１内に収納されており、その近傍に圧縮機１１２があるために、振動が共振して異常音となる恐れがある。また、循環ポンプ１１５が室外ケーシング１１１内にあるために、その交換が困難であるという課題も有していた。 Further, in the configuration of Patent Document 2, the configuration is different because of the air conditioner 111 for heating and cooling with a hot water heating function, but the circulation pump 115 is housed in the outdoor unit casing 111 and the distance from the cistern tank 114 becomes longer. There is a possibility that efficiency may be reduced and pressure loss may be increased, and since the circulation pump 115 is housed in the casing 111 of the outdoor unit and the compressor 112 is in the vicinity thereof, vibration resonates and abnormal noise is generated. There is a fear. Further, since the circulation pump 115 is in the outdoor casing 111, there is a problem that it is difficult to replace the circulation pump 115.
本発明は上記課題を解決するもので、低騒音化およびメンテナンス性の向上を実現したヒートポンプ温水暖房装置を提供することを目的とする。 This invention solves the said subject, and it aims at providing the heat pump hot water heating apparatus which implement | achieved the noise reduction and the improvement of maintainability.
従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ温水暖房装置は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器を接続した冷媒回路と、前記水冷媒熱交換器にて加熱された熱媒を外部放熱器へと循環させる循環ポンプと、前記熱媒を貯湯するシスターンタンクとを備え、前記シスターンタンクの下方に前記循環ポンプを配設したことを特徴とするものである。 In order to solve the conventional problems, a heat pump hot water heating apparatus of the present invention is heated by a refrigerant circuit connecting a compressor, a water refrigerant heat exchanger, a decompressor, and an evaporator, and the water refrigerant heat exchanger. A circulation pump for circulating a heat medium to an external radiator and a cistern tank for storing the heat medium are provided, and the circulation pump is disposed below the cistern tank.
本発明によれば、低騒音化およびメンテナンス性の向上を実現したヒートポンプ温水暖房装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat pump hot water heating apparatus which implement | achieved the noise reduction and the improvement of maintainability can be provided.
第１の発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器を接続した冷媒回路と、前記水冷媒熱交換器にて加熱された熱媒を外部放熱器へと循環させる循環ポンプと、前記熱媒を貯湯するシスターンタンクとを備え、前記シスターンタンクの下方に前記循環ポンプを配設したことを特徴とするヒートポンプ温水暖房装置ものである。 A first invention is a refrigerant circuit in which a compressor, a water refrigerant heat exchanger, a decompressor, and an evaporator are connected, and a circulation pump that circulates a heat medium heated by the water refrigerant heat exchanger to an external radiator. And a cistern tank for storing the heat medium, and the circulation pump is disposed below the cistern tank.
これにより、シスターンタンクと循環ポンプを接続する配管を短配管とすることができ
、曲げ数も減らすことが可能であることから、循環ポンプの動力を低減でき、その結果、消費電力を減らし、省エネとすることができ、効率向上を図ることができる。
As a result, the piping connecting the cistern tank and the circulation pump can be shortened and the number of bends can be reduced, so the power of the circulation pump can be reduced, resulting in reduced power consumption and energy saving. It is possible to improve efficiency.
また、設置の際には、運転させる前に、シスターンタンク内部の水あるいは不凍液などの熱媒が、まずは循環ポンプに入り、循環ポンプにエアー噛みが生じないこととなり、エアー噛みのない状態で、全配管経路に万遍に水あるいは不凍液などの熱媒を行きわたらせることが容易に出来、施工時間の短縮化を図ることができる。 Also, when installing, before starting operation, the heat medium such as water or antifreeze liquid inside the cistern tank first enters the circulation pump, and air circulation does not occur in the circulation pump. Heating medium such as water or antifreeze can be easily spread all over the piping path, and the construction time can be shortened.
第２の発明は、前記冷媒回路を収納する外装体を備え、前記外装体は外方へ突出した後方外装体を有し、前記後方外装体内に、前記シスターンタンクと前記循環ポンプとを収納したことを特徴とするものである。 2nd invention is equipped with the exterior body which accommodates the said refrigerant circuit, The said exterior body has the back exterior body which protruded outward, and accommodated the said cistern tank and the said circulation pump in the said back exterior body. It is characterized by this.
これにより、後方の外装体より凸状に飛び出した後方外装体にシスターンタンクと循環ポンプとを配していることで、振動、騒音源である圧縮機から、循環ポンプを離して設置することが可能であり、循環ポンプと圧縮機が共振し、異常な音となることを防ぐことができ、騒音、振動を少なくすることができる。 By arranging the cistern tank and the circulation pump on the rear exterior body that protrudes in a convex shape from the rear exterior body, it is possible to install the circulation pump away from the compressor that is the source of vibration and noise. It is possible to prevent the circulation pump and the compressor from resonating and making an abnormal sound, and noise and vibration can be reduced.
特に、圧縮機から離して、循環ポンプをレイアウトしていることは、圧縮機周辺に十分な配管スペースを確保できることが可能となることを意味しており、配管の引き回しを余裕を持たして行うことができ、振動低減、騒音低減を容易に図ることができる。 In particular, the layout of the circulation pump away from the compressor means that sufficient piping space can be secured around the compressor, and the piping is routed with a margin. Therefore, vibration and noise can be easily reduced.
第３の発明は、前記循環ポンプを、前記後方外装体の底板に載置していることを特徴とするもので、外装体の底板に載置されている振動源である圧縮機と、別の後方外装体の後方底板に載置されていることで、循環ポンプと圧縮機が共振し、異常な音となることを防ぐことが出来、騒音、振動を少なくすることができる。 A third invention is characterized in that the circulation pump is mounted on a bottom plate of the rear exterior body, and is separate from a compressor that is a vibration source mounted on the bottom plate of the exterior body. It is possible to prevent the circulation pump and the compressor from resonating and generating an abnormal sound, and to reduce noise and vibration.
第４の発明は、前記循環ポンプは、防振部材上に載置され、前記シスターンタンクと連結する配管で保持されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the invention, the circulating pump is placed on a vibration isolating member and held by a pipe connected to the cistern tank.
これにより、循環ポンプの自由度を高くすることで、振動の低減を図ることができるとともに、循環ポンプが故障した際に、循環ポンプの交換の必要が生じた際に、後方外装体を外すことで、循環ポンプが外方から見ることができるようになり、クッションゴム上に載置してあるだけで、ビスなどで固定されていないために、容易に取り外すことができる。 As a result, the degree of freedom of the circulation pump can be increased to reduce vibrations, and when the circulation pump needs to be replaced, the rear exterior body is removed when the circulation pump needs to be replaced. Thus, the circulation pump can be seen from the outside, and it can be easily removed because it is only fixed on the cushion rubber and is not fixed with screws or the like.
さらに新しい循環ポンプを容易に取り付けることが可能となり、メンテナンス性の高いヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。 Furthermore, it becomes possible to attach a new circulation pump easily, and it can be set as a heat pump hot water heating apparatus with high maintainability.
第５の発明は、前記後方外装体の底部は、前記外装体最下部より上方に位置し、前記外装体と前記外部放熱器とを配管で接続する熱媒往きポート、熱媒戻りポートを、前記外装体の側方に配設したことを特徴とするその底部を外装体最下部と間隙を設けて配し、熱媒往きポート、熱媒戻りポートは、前記圧縮機側方である外装体右側方に配したことものである。 In a fifth aspect of the present invention, the bottom portion of the rear exterior body is located above the lowermost portion of the exterior body, and includes a heat medium return port and a heat medium return port that connect the exterior body and the external radiator with a pipe. The bottom part of the exterior body, which is disposed on the side of the exterior body, is disposed with a gap between the lowermost part of the exterior body and the heat medium return port and the heat medium return port are on the side of the compressor. It is arranged on the right side.
これにより、熱媒往きポートと熱媒戻りポートに接続される熱媒配管を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機の左方向へ引き回した際に、蒸発器を熱媒配管が塞いでしまう恐れがあるが、ヒートポンプ温水暖房装置の外装体右側方に、熱媒配管を取り付け、その熱媒配管を本体後方に凸状に飛び出ている、後方外装板の下方を通すことで、熱媒配管が上方に行くことを防ぐことが可能となり、熱媒配管が、蒸発器を塞ぐことを防ぐことができる。 As a result, when the heat medium pipe connected to the heat medium forward port and the heat medium return port is routed to the left of the outdoor unit of the heat pump hot water heater, the heat medium pipe may block the evaporator. However, by attaching a heat medium pipe to the right side of the exterior body of the heat pump hot water heating device and projecting the heat medium pipe in a convex shape to the rear of the main body, the heat medium pipe is moved upward by passing under the rear exterior plate It becomes possible to prevent going, and it can prevent that a heat-medium piping block | closes an evaporator.
すなわち、蒸発器を通過する空気量が減じて、性能が低下する、消費電力量が上がることなどを防ぐことができ、省エネ性に秀でたヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。 That is, the amount of air passing through the evaporator can be reduced, performance can be reduced, power consumption can be prevented from increasing, and the like, and a heat pump hot water heating apparatus excellent in energy saving can be obtained.
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、この実施が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that this implementation is not limited.
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ温水暖房装置について、図１〜図８に基づいて、以下に説明する。
(Embodiment 1)
The heat pump hot water heating apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
まず、図７のヒートポンプ温水暖房装置の冷媒回路、水回路図で説明を行う。 First, the refrigerant circuit and water circuit diagram of the heat pump hot water heating apparatus in FIG. 7 will be described.
１は循環される水あるいは不凍液などの熱媒を加熱するためのヒートポンプ温水暖房装置の室外機本体であり、２はヒートポンプ温水暖房装置の室外機１と熱媒配管３で接続された外部放熱器であり、図では床暖房などのパネル状の外部放熱器としているが、パネルヒーターや、送風ファンを備えたファンコンベクターなどでも構わない。 Reference numeral 1 denotes an outdoor unit body of a heat pump hot water heating apparatus for heating a circulating heat medium such as water or antifreeze liquid, and 2 an external radiator connected to the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heating apparatus by a heat medium pipe 3. In the figure, a panel-like external radiator such as floor heating is used, but a panel heater or a fan convector equipped with a blower fan may be used.
ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１で加熱された温水が、熱媒配管３を通り、外部放熱器２へと送られ、外部放熱器２の設置された居室を暖房するのが、温水暖房であり、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１はその熱源となるものである。 The hot water heated by the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heater is sent to the external radiator 2 through the heat medium pipe 3 and the room where the external radiator 2 is installed is heated water heater. The outdoor unit 1 of the heat pump hot water heater is a heat source.
このヒートポンプ熱源機の室外機１内に組み込まれている部品は以下の様になっている。 The components incorporated in the outdoor unit 1 of this heat pump heat source unit are as follows.
ヒートポンプ温水暖房装置１には、冷媒を圧縮、循環する圧縮機４、熱伝導率の高い銅管で構成された、水あるいは不凍液などの熱媒と冷媒の熱交換を行う水冷媒熱交換器５、減圧手段である膨張弁６、蒸発器である蒸発器７があり、圧縮機４、水冷媒熱交換器５、減圧手段６、蒸発器７を順次環状に接続して閉回路を構成し、冷媒を循環させる冷媒回路８を構成している。 The heat pump hot water heating apparatus 1 includes a compressor 4 that compresses and circulates refrigerant, and a water refrigerant heat exchanger 5 that is composed of a copper tube having high thermal conductivity and performs heat exchange between the heat medium such as water or antifreeze liquid and the refrigerant. There are an expansion valve 6 as a decompression means and an evaporator 7 as an evaporator, and the compressor 4, the water refrigerant heat exchanger 5, the decompression means 6 and the evaporator 7 are successively connected in an annular shape to constitute a closed circuit, A refrigerant circuit 8 for circulating the refrigerant is configured.
水冷媒熱交換器５は、銅管で構成され、冷媒管５ａを外方に配し、内方に水管５ｂを配した二重管構造の熱交換器であり、外方を冷媒が通過し、内方を水あるいは不凍液などの熱媒が冷媒の流れと逆方向から流入し流れ、熱交換を行い、水あるいは不凍液などの熱媒を加熱するようになっている。 The water-refrigerant heat exchanger 5 is composed of a copper pipe, and is a heat exchanger having a double-pipe structure in which the refrigerant pipe 5a is arranged on the outside and the water pipe 5b is arranged on the inside, and the refrigerant passes through the outside. A heat medium such as water or antifreeze flows inward from the direction opposite to the flow of the refrigerant, exchanges heat, and heats the heat medium such as water or antifreeze.
９は蒸発器である蒸発器７に空気を搬送する送風ファンであり、蒸発器７の熱交換能力を促進している。 Reference numeral 9 denotes a blower fan that conveys air to the evaporator 7 that is an evaporator, and promotes the heat exchange capability of the evaporator 7.
１０は冷媒回路８の中で、水冷媒熱交換器５にロウ付けされて取り付けられた凝縮温センサー、１１は圧縮機４の圧縮機吐出配管１２に設けられた圧縮機出口温センサー、１３は蒸発器７の空気熱交出口配管１４に設けられた空気熱交出口温センサーである。 10 is a condensing temperature sensor brazed to the water refrigerant heat exchanger 5 in the refrigerant circuit 8, 11 is a compressor outlet temperature sensor provided in the compressor discharge pipe 12 of the compressor 4, and 13 is It is an air heat exchange outlet temperature sensor provided in the air heat exchange outlet pipe 14 of the evaporator 7.
一方、水冷媒熱交換器５に水あるいは不凍液などの熱媒を循環し、冷媒と熱交換を行うのが温水回路１５である。１６は、温水回路１５内の水あるいは不凍液などの熱媒を強制的に循環する循環ポンプであり、水冷媒熱交換器５の上流側に配されている。 On the other hand, the hot water circuit 15 circulates a heat medium such as water or an antifreeze liquid in the water refrigerant heat exchanger 5 to exchange heat with the refrigerant. Reference numeral 16 denotes a circulation pump that forcibly circulates a heat medium such as water or antifreeze in the hot water circuit 15, and is disposed upstream of the water-refrigerant heat exchanger 5.
１７は、循環ポンプ１６の上流に配された水あるいは不凍液などの熱媒の補給と、膨張した水あるいは不凍液などの熱媒のバッファの役目をするシスターンタンクであり、その
シスターンタンク１７には、水あるいは不凍液などの熱媒を補給するために開口するキャップ１８、シスターンタンク１７内の水位を検出する水位センサー１９が設けられている。
Reference numeral 17 denotes a cistern tank that serves as a replenishment of a heat medium such as water or antifreeze disposed upstream of the circulation pump 16 and a buffer for the heat medium such as expanded water or antifreeze. A cap 18 that opens to replenish a heat medium such as water or antifreeze, and a water level sensor 19 that detects the water level in the cistern tank 17 are provided.
２０は、水冷媒熱交換器５で加熱された温水を外部放熱器２に送るために温水回路１５の往き側の末端部に設けられた熱動弁であり、使用される外部放熱器２に準じて、開放、閉止が行われ、必要な外部放熱器２にのみ、温水が流れるように制御される。 Reference numeral 20 denotes a thermal valve provided at the distal end of the warm water circuit 15 for sending warm water heated by the water-refrigerant heat exchanger 5 to the external radiator 2. Accordingly, opening and closing are performed, and control is performed so that hot water flows only to the required external radiator 2.
２１は熱動弁２０の先に設けられた熱媒往きポートであり、この熱媒往きポート２１に熱媒配管３が接続される。図７では、熱動弁２０は４箇所あるが、熱媒配管３は２箇所のみ接続されており、外部放熱器２も２ケとなっている。全ての外部放熱器２が使用されない時は、熱動弁２０は閉止されている。 Reference numeral 21 denotes a heat medium forward port provided at the end of the thermal valve 20, and the heat medium pipe 3 is connected to the heat medium forward port 21. In FIG. 7, there are four heat operated valves 20, but only two heat medium pipes 3 are connected, and there are two external radiators 2. When all the external radiators 2 are not used, the thermal valve 20 is closed.
２２は、温水回路１５と、熱動弁２０を接続する往きヘッダ管であり、温水回路１５の１箇所が、熱動弁２０の数量に応じた複数個所へと分岐される。熱動弁２０が一個の場合は、そのまま熱動弁に接続されることとなる。 Reference numeral 22 denotes a forward header pipe that connects the hot water circuit 15 and the thermal valve 20, and one portion of the hot water circuit 15 is branched into a plurality of locations according to the number of the thermal valves 20. When there is one thermal valve 20, it is connected to the thermal valve as it is.
２３は、外部放熱器２で放熱されて、温度の低下した温水が温水回路１５に戻ってくる際の熱媒戻りポートであり、この熱媒戻りポートの数量は、熱動弁２０の数量と同じとなり、この図７では４箇所となっている。 Reference numeral 23 denotes a heat medium return port when the hot water whose temperature has been reduced by the external radiator 2 returns to the hot water circuit 15. The number of the heat medium return ports is the same as the number of the heat operated valves 20. This is the same, and there are four places in FIG.
この熱媒戻りポート２３には、戻りヘッダ２４があり、熱媒戻りポート２３の複数個所が、１箇所の温水回路１５へと合流する。熱動弁２０、熱媒戻りポート２３が一個の場合は、ヘッダ形状ではなく、そのまま接続される。 The heat medium return port 23 has a return header 24, and a plurality of locations of the heat medium return port 23 merge into one hot water circuit 15. When the number of the thermal valve 20 and the heat medium return port 23 is one, it is not a header shape but is connected as it is.
２５は、水冷媒熱交換器５に入る温水の温度を測定する水冷媒熱交換器入口温センサー、２６は、水冷媒熱交換器５の出口側の水あるいは不凍液などの熱媒の温度を測定するための水冷媒熱交換器出口温センサーである。 25 is a water refrigerant heat exchanger inlet temperature sensor that measures the temperature of hot water entering the water refrigerant heat exchanger 5, and 26 is a temperature of a heat medium such as water or antifreeze liquid on the outlet side of the water refrigerant heat exchanger 5. This is a water refrigerant heat exchanger outlet temperature sensor.
２７は、ヒートポンプ温水暖房装置１の各種アクチュエーターやセンサーの制御を行う制御装置、２８は使用者がヒートポンプ給湯機１の運転を行い、各種設定を行うためのリモコンである。 27 is a control device that controls various actuators and sensors of the heat pump hot water heater 1, and 28 is a remote controller for the user to operate the heat pump water heater 1 and make various settings.
この図７のヒートポンプ温水暖房装置の冷凍回路及び温水回路図で示した部品をレイアウトしたヒートポンプ温水暖房装置が図１〜図６であり、図１〜図４は内観斜視図を示し、図５は外観斜視図を示し、図６は内観要部側面図を示している。また、付与した番号は図７と同じである。 The heat pump hot water heating apparatus laying out the components shown in the refrigeration circuit and the hot water circuit diagram of the heat pump hot water heating apparatus of FIG. 7 is shown in FIGS. 1 to 6, FIGS. 1 to 4 are perspective views, and FIG. An external perspective view is shown, and FIG. The assigned numbers are the same as those in FIG.
図１、図２より、ヒートポンプ温水暖房装置１の最下部には底板２９があり、この底板２９の右方に圧縮機４が載置されている。水冷媒熱交換器５は冷媒管５ａを外方に配し、外方に水管５ｂを配した二重管構造の熱交換器であり、コンパクトになるように螺旋形状で構成され、底板２７上に載置されている。この冷媒管５ａと水管５ｂの流体の流れは、対向流となっている。 1 and 2, there is a bottom plate 29 at the bottom of the heat pump hot water heating apparatus 1, and the compressor 4 is placed on the right side of the bottom plate 29. The water-refrigerant heat exchanger 5 is a heat exchanger having a double-pipe structure in which the refrigerant pipe 5a is arranged on the outside and the water pipe 5b is arranged on the outside, and is configured in a spiral shape so as to be compact. Is placed. The flow of fluid in the refrigerant pipe 5a and the water pipe 5b is an opposing flow.
冷媒回路８に含まれる冷媒管５ａにおいては、圧縮機４にて高圧まで圧縮されて吐出された高温の冷媒は最上部前面側から、水冷媒熱交換器５に圧縮機吐出配管１２で結ばれている。 In the refrigerant pipe 5a included in the refrigerant circuit 8, the high-temperature refrigerant compressed and discharged to a high pressure by the compressor 4 is connected to the water refrigerant heat exchanger 5 through the compressor discharge pipe 12 from the uppermost front side. ing.
水管５ｂにおいても、水は、最下部から上方へと加熱され、最上部前面側から、熱媒配管３へと導かれている。これは、高温になり密度の下がった水を、上部から導くことで、
浮力も加えて、循環ポンプ１６の動力を減ずることができるためである。また、水冷媒熱交換器５とつながっている、熱動弁２０あるいは、熱媒戻りポート２３を結ぶ温水回路１５は、圧縮機４の前面を通してある。
Also in the water pipe 5b, the water is heated upward from the lowermost part and is guided to the heat medium pipe 3 from the uppermost front side. This is because water that has become hot and has a reduced density is introduced from the top,
This is because the power of the circulation pump 16 can be reduced by adding buoyancy. A hot water circuit 15 connected to the water-refrigerant heat exchanger 5 and connecting the heat valve 20 or the heat medium return port 23 passes through the front surface of the compressor 4.
図２には記載していないが、図４にある３０は、水冷媒熱交換器５の断熱性を高めるために、発泡スチロールなどの断熱材で構成された放熱器断熱材であり、放熱器断熱材上３０ａと放熱器断熱材下３０ｂで水冷媒熱交換器５を挟み込んだ形をしており、放熱器断熱材下３０ｂは、底板２９の平面部の凹凸部に係合するように底板２９上に載置されている。 Although not shown in FIG. 2, reference numeral 30 in FIG. 4 is a radiator heat insulating material composed of a heat insulating material such as foamed polystyrene in order to improve the heat insulating property of the water-refrigerant heat exchanger 5. The water / refrigerant heat exchanger 5 is sandwiched between the upper material 30a and the lower radiator insulator 30b, and the lower radiator plate 30b engages with the concavo-convex portion of the flat portion of the bottom plate 29. It is placed on top.
３１（これも図２を参照）は、放熱器断熱材３０の外上方に配されたカバー体あり、放熱器断熱材上３０ａ、下３０ｂの前後左右上面を覆う形になっている。ただし、ここではカバー体３１として放熱器断熱材３０と別部品を用いた構成を図示しているが、カバー体３１を放熱器断熱材３０と兼用することも可能である（図４では、水冷媒熱交換器５が見えるように、放熱器断熱材３０、カバー体３１の一部をカットしている、実際にはこのようにカットされている形状ではない）。 Reference numeral 31 (also see FIG. 2) is a cover body disposed on the outer upper side of the radiator heat insulating material 30 and covers the front, rear, left and right upper surfaces of the radiator heat insulating material upper 30a and the lower 30b. However, although the structure using the radiator heat insulating material 30 and a separate part is illustrated here as the cover body 31, the cover body 31 can also be used as the heat radiator heat insulating material 30 (in FIG. A portion of the radiator heat insulating material 30 and the cover body 31 are cut so that the refrigerant heat exchanger 5 can be seen.
７は蒸発器である蒸発器であり、水冷媒熱交換器５の後横部を覆うようにＬ字状に折り曲げられた形をしており、底板２９に載置されている。 Reference numeral 7 denotes an evaporator, which is bent in an L shape so as to cover the rear lateral portion of the water-refrigerant heat exchanger 5 and is placed on the bottom plate 29.
９は、蒸発器７の内方、カバー体２９の上方に配された送風ファンであり、蒸発器７を強制的に空気を通過させ、空気と冷媒の熱交換を促進する。３２は送風ファン９を駆動する送風モータ、３３は送風モータ３２を保持するモータ台であり、モータ台３３は、カバー体３１上面に固定されている。 Reference numeral 9 denotes a blower fan disposed inward of the evaporator 7 and above the cover body 29, forcibly passing air through the evaporator 7 and promoting heat exchange between the air and the refrigerant. Reference numeral 32 denotes a blower motor that drives the blower fan 9, and 33 denotes a motor base that holds the blower motor 32. The motor base 33 is fixed to the upper surface of the cover body 31.
３４は、送風ファン９、水冷媒熱交換器５の部分と、圧縮機４、減圧手段である膨張弁６の部分を隔離するための、仕切板である。 Reference numeral 34 denotes a partition plate for isolating the parts of the blower fan 9 and the water / refrigerant heat exchanger 5 from the compressor 4 and the part of the expansion valve 6 which is a decompression means.
制御装置２７は、仕切版３４の上方に載置されおり、この制御装置２７から、右側方に電源線接続ターミナル３５ａ、リモコン接続ターミナル３５ｂが取り出されている。 The control device 27 is placed above the partition plate 34, and a power line connection terminal 35a and a remote control connection terminal 35b are taken out from the control device 27 on the right side.
そして、ここまで記載した各種部品が、ヒートポンプ温水暖房装置本体１の外装体３６に収納されている。この外装体は、図５の外観斜視図で示すが、底板２９に取り付けられた、前方を覆う前板３７、右側方及び右後方を覆う右側板３８、左側方を覆う左側板３９があり、前板３７、右側板３８、左側板３９に載置されて上方を覆う天板４０で構成されている。 And the various components described so far are accommodated in the exterior body 36 of the heat pump hot water heater main body 1. This exterior body is shown in an external perspective view of FIG. 5, and has a front plate 37 covering the front, a right side plate 38 covering the right side and the right rear side, and a left side plate 39 covering the left side, attached to the bottom plate 29. The top plate 40 is placed on the front plate 37, the right side plate 38, and the left side plate 39, and covers the top.
熱動弁２０は、外装体３６の右側方、圧縮機４の右外方で、右側板３８の外に飛び出た形で複数の熱動弁が縦に並ぶように配されている。もちろん熱動弁２０が一個の場合は、右側板３８のが外に一個配されていることとなる。この熱動弁２０は、水冷媒熱交換器５で加熱され、温水となった水あるいは不凍液などの熱媒を外部放熱器２へ熱媒配管３を通して、ヒートポンプ温水暖房装置１から送る。 The thermal valve 20 is arranged on the right side of the exterior body 36 and the right outer side of the compressor 4 so that a plurality of thermal valves are vertically arranged in a form protruding out of the right side plate 38. Of course, when there is one thermal valve 20, one right side plate 38 is arranged outside. The heat valve 20 is heated by the water-refrigerant heat exchanger 5 and sends a hot medium such as water or antifreeze liquid from the heat pump hot water heater 1 through the heat medium pipe 3 to the external radiator 2.
また、熱動弁２０の側方で、同じく右側板３８の外に飛び出た部分には、同じく縦に並んだ、熱媒戻りポート２３が配されており、外部放熱器２で放熱され、低温となった、水あるいは不凍液などの熱媒を温水回路１５へ戻って来る際の通過口の役目をしている。 In addition, a heat medium return port 23 arranged in the same vertical direction is disposed on the side of the thermal valve 20 that protrudes out of the right side plate 38, and is radiated by the external radiator 2. The heating medium such as water or antifreeze becomes a passage when returning to the hot water circuit 15.
４１は、熱動弁２０と熱媒戻りポート２３を取り付けているポート取付具であり、４２はポート取付具４１をカバーする形状となっているポート取付具カバーである。そして、このポート取付具４１とポート取付具カバー４２は、右側板３８の外方に飛び出た形状で
取り付けてある。また、メンテナンスを行う際は、ポート取付具カバー４２を外すことで、温水回路１５の配管を触ることができるようになっている。
Reference numeral 41 denotes a port attachment to which the thermal valve 20 and the heat medium return port 23 are attached. Reference numeral 42 denotes a port attachment cover configured to cover the port attachment 41. The port attachment 41 and the port attachment cover 42 are attached so as to protrude outward from the right side plate 38. Further, when performing maintenance, the pipe of the hot water circuit 15 can be touched by removing the port attachment cover 42.
つまり、熱動弁２０と熱媒戻りポート２３、それらが取り付けられたポート取付具４１、ポート取付具カバー４２は、ヒートポンプ温水暖房装置の外装体３６から側方にはみ出した箇所に配されていることとなる。 That is, the thermal valve 20 and the heat medium return port 23, the port attachment 41 to which they are attached, and the port attachment cover 42 are arranged at locations protruding laterally from the exterior body 36 of the heat pump hot water heater. It will be.
２２は熱動弁２０に接続された往きヘッダ管であり、この往きヘッダ管２２と、水冷媒熱交換器５の水管５ｂを接続する温水回路１５である、熱動弁配管４３であり、この熱動弁配管４３には水冷媒熱交換器出口温センサー２６が取り付けられている。 Reference numeral 22 denotes a forward header pipe connected to the thermal valve 20, and a thermal valve pipe 43, which is a hot water circuit 15 connecting the forward header pipe 22 and the water pipe 5 b of the water-refrigerant heat exchanger 5. A water refrigerant heat exchanger outlet temperature sensor 26 is attached to the thermally operated valve pipe 43.
１７は、圧縮機４後方の右側板３８の後方に飛び出した形状で設けられたシスターンタンクである。このシスターンタンク１７の下面には、熱媒戻りポート２３と一体化された戻りヘッダ管２４に接続された戻りポート熱媒配管４４が接続されており、外部放熱器２により、放熱され温度の低下した水あるいは不凍液などの熱媒が、シスターンタンク１７に導かれることとなる。 Reference numeral 17 denotes a cistern tank provided in a shape protruding to the rear of the right side plate 38 behind the compressor 4. A return port heat medium pipe 44 connected to a return header pipe 24 integrated with the heat medium return port 23 is connected to the lower surface of the cistern tank 17. The heated medium such as water or antifreeze is led to the cistern tank 17.
このシスターンタンク１７は、低温から高温となり、体積が増した水あるいは不凍液などの熱媒の、体積膨張分を吸収する役目も持っている。特に体積膨張率の大きな不凍液を使用する際に、水あるいは不凍液などの熱媒が溢れないように容積が決めてある。 The cistern tank 17 has a role of absorbing volume expansion of a heat medium such as water or antifreeze liquid whose volume has increased from low to high. In particular, when an antifreeze liquid having a large volume expansion rate is used, the volume is determined so that water or a heat medium such as the antifreeze liquid does not overflow.
１８は、シスターンタンク１７上方に設けられた、キャップであり、このキャップ１８を外して水あるいは不凍液などの熱媒を補給する。また、このキャップ１８には、一部に切れ込みがあり、シスターンタンク１７内の上昇した圧力を逃がすこともできる。 Reference numeral 18 denotes a cap provided above the cistern tank 17. The cap 18 is removed to replenish a heat medium such as water or antifreeze. Further, the cap 18 has a notch in part, and the increased pressure in the cistern tank 17 can be released.
また、シスターンタンク１７に規定以上の水あるいは不凍液などの熱媒が入れられた際は、このキャップ１８より膨張した水あるいは不凍液などの熱媒が溢れることとなり、それを外方に逃がすこととしている。 Further, when a heat medium such as water or antifreeze liquid exceeding the specified amount is put into the cistern tank 17, the heat medium such as water or antifreeze liquid expanded from the cap 18 overflows, and the heat medium is allowed to escape to the outside. .
１９は、シスターンタンク１７に設けられた、水位センサーであり、シスターンタンク１７内の水位を検知し、水位が下がると、警告を使用者に知らせ、リモコン２８に表示することで、水あるいは不凍液などの熱媒の補給を使用者に促す。 Reference numeral 19 denotes a water level sensor provided in the cistern tank 17, which detects the water level in the cistern tank 17 and notifies the user of a warning when the water level drops, and displays it on the remote controller 28, so that water or antifreeze can be obtained. Encourage the user to replenish the heating medium.
循環ポンプ１６はシスターンタンク１７の下方に配され、シスターンタンク１７と同じく、圧縮機４後方の右側板３８の背面に飛び出した形状で設けられている。 The circulation pump 16 is disposed below the cistern tank 17, and is provided in a shape protruding from the back surface of the right side plate 38 behind the compressor 4, as with the cistern tank 17.
４５は、シスターンタンク１７の下方から引き出された、ポンプ往き配管であり、このポンプ往き配管４５は、シスターンタンク１７の下方に配された循環ポンプ１６と接続されており、上方から下方へと水あるいは不凍液などの熱媒が流通する形状となっている。 45 is a pump-out pipe drawn from the lower side of the cis-turn tank 17, and this pump-out pipe 45 is connected to the circulation pump 16 arranged under the cis-turn tank 17, and the water flows from the upper side to the lower side. Alternatively, a heat medium such as an antifreeze is circulated.
つまり、シスターンタンク１７、ポンプ往き配管４５、循環ポンプ１６はいずれも、圧縮機４後方の右側板３８の背面に飛び出した位置に配されていることとなる。 That is, the cistern tank 17, the pump-out piping 45, and the circulation pump 16 are all arranged at positions protruding to the back surface of the right side plate 38 behind the compressor 4.
循環ポンプ１６は、温水回路１５内を、温水が強制的に循環するように、運転を行う。そして、この循環ポンプ１６は、水冷媒熱交換器５と、ポンプ出口配管４６でつながっており、このポンプ出口配管４６に、水冷媒熱交換器５に入る温水の温度を測定する水冷媒熱交換器入口温センサー２５が取り付けてある。 The circulation pump 16 operates so that the hot water is circulated in the hot water circuit 15 forcibly. The circulation pump 16 is connected to the water refrigerant heat exchanger 5 by a pump outlet pipe 46, and the water refrigerant heat exchange for measuring the temperature of the hot water entering the water refrigerant heat exchanger 5 is connected to the pump outlet pipe 46. A vessel inlet temperature sensor 25 is attached.
図５は、外装体３６を取り付けた状態の、ヒートポンプ温水暖房装置の外観斜視図である。前述した、循環ポンプ１６、シスターンタンク１７は、圧縮機４後方で、外装体３６
の右側板３８後方に凸状に飛び出した、後方外装体４７に覆われており、循環ポンプ１６、シスターンタンク１７に外部から水が浸入することを防いでいる。この後方外装体４７は、後方底板４７ａ、後方側板４７ｂ、後方上板４７ｃで構成されている。
FIG. 5 is an external perspective view of the heat pump hot water heater with the exterior body 36 attached. The circulation pump 16 and the cistern tank 17 described above are disposed at the rear of the compressor 4 at the exterior body 36.
The right outer plate 38 is covered with a rear exterior body 47 that protrudes rearwardly to prevent water from entering the circulation pump 16 and the cistern tank 17 from the outside. The rear exterior body 47 includes a rear bottom plate 47a, a rear side plate 47b, and a rear upper plate 47c.
図６に、内観側方図を記載しているが、シスターンタンク１７下方に配された循環ポンプ１６は、後方底板４７ａに固定された、ポンプ台４８上に載置されている。このポンプ台４８は、後方底板４７ａに固定されている（図６では後方底板４７ａの記載が記載がない、図３を参照）。 FIG. 6 shows a side view of the inside view. The circulation pump 16 disposed below the cistern tank 17 is placed on a pump base 48 fixed to the rear bottom plate 47a. The pump base 48 is fixed to the rear bottom plate 47a (in FIG. 6, there is no description of the rear bottom plate 47a, see FIG. 3).
そして、このポンプ台４８の上方に、防振ゴム４９を取り付けて、この防振ゴム４９上に、循環ポンプ１６は載置されている。循環ポンプ１６は、ポンプ往き配管３４と、ポンプ出口配管４６で上方に付勢されており、下方は防振ゴム４９上に載置されているだけで、ビスで固定されるなどといった形態ではなく、自由度の高い保持構成で保持されている。 An anti-vibration rubber 49 is attached above the pump base 48, and the circulation pump 16 is placed on the anti-vibration rubber 49. The circulation pump 16 is urged upward by a pump outgoing pipe 34 and a pump outlet pipe 46, and the lower part is merely placed on a vibration-proof rubber 49 and is not fixed by screws. It is held in a highly flexible holding configuration.
図７の、ヒートポンプ温水暖房装置の冷媒回路、水回路図で見れば、破線Ａで囲まれた範囲が、圧縮機４後方にレイアウトされた、後方外装体４７の内方に収められていることとなる。 In the refrigerant circuit and water circuit diagram of the heat pump hot water heating apparatus in FIG. 7, the range surrounded by the broken line A is accommodated inside the rear exterior body 47 laid out behind the compressor 4. It becomes.
再び、図５に戻って、右側板３８の右方外方には、配管カバー５０が設けられ、この配管かバー５０内方の、右側板３８に、ポート取付具４１とポート取付具カバー４２が取り付けられており、ポート取付具４１に、熱動弁２０と熱媒戻りポート２３が取り付けられており、同じく見外部から水が浸入することを防いでいる。 Referring back to FIG. 5, a pipe cover 50 is provided on the right outer side of the right side plate 38, and the port attachment 41 and the port attachment cover 42 are provided on the right side plate 38 inside the pipe or the bar 50. The heat valve 20 and the heat medium return port 23 are attached to the port attachment 41, and similarly prevent water from entering from the outside.
この外装体３６である前板３７には、送風ファン９と同心円状の吹出し口３７ａがあり、この吹出し口３７ａには、送風ファン９と同心円状に内周面から径方向外方に向かって、略半円状に湾曲する絞り形状のベルマウス３７ｂを設けている。 The front plate 37, which is the exterior body 36, has a blowout port 37a concentric with the blower fan 9, and the blowout port 37a is concentrically formed with the blower fan 9 from the inner peripheral surface toward the radially outer side. An aperture-shaped bell mouth 37b that curves in a substantially semicircular shape is provided.
このベルマウス３７ｂは、送風ファン９を回転させ、送風ファン９上流にある蒸発器７から吸引して、送風ファン前方にある前板３７の吹出し口３７ａから、吹出し風を放出することにより、熱交換を行っている。 The bell mouth 37b rotates the blower fan 9, sucks it from the evaporator 7 upstream of the blower fan 9, and releases the blown air from the blowout port 37a of the front plate 37 in front of the blower fan. We are exchanging.
５１は、送風ファン９からの吹出し風を通過させるための格子状の開口部を有する吹出しグリルであり、前板３７の吹出し口３７ａ前方に出っ張り状に設けられて、吹出し風を整流することで低騒音化を図るとともに、送風ファン９に手が触れないように保護の役割をしている。 Reference numeral 51 denotes a blow grill having a lattice-shaped opening for allowing the blown air from the blower fan 9 to pass through. The blow grill 51 is provided in a protruding shape in front of the blow opening 37a of the front plate 37 to rectify the blown air. While reducing noise, it plays a role of protecting the blower fan 9 from being touched.
このヒートポンプ温水暖房装置の室外機１に、熱媒配管３を取り付けた施工図が図８である。 The construction drawing which attached the heat-medium piping 3 to the outdoor unit 1 of this heat pump hot water heating apparatus is FIG.
５２は、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１を載置し、１００ｍｍ程度浮かして本体を保持する、ブロックベースであり、一般的にはコンクリートや、樹脂などでできている。 Reference numeral 52 denotes a block base on which the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heater is placed and floats about 100 mm to hold the main body, and is generally made of concrete, resin, or the like.
３は、熱媒往きポート２１、熱媒戻りポート２３に取り付けられた熱媒配管であり、この熱媒配管は、内部に架橋ＰＥ管となっており、その外方に断熱材が設けられている。 3 is a heat medium pipe attached to the heat medium forward port 21 and the heat medium return port 23. This heat medium pipe is a crosslinked PE pipe inside, and a heat insulating material is provided on the outside thereof. Yes.
そして、この熱媒配管３を外部放熱器２と接続して、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機で加熱された水あるいは不凍液などの熱媒を、熱媒往きポート２１から、熱媒往き配管３ａを通り、外部放熱器２へと送り、暖房を行い、そこで熱交換されて低温となった、水
あるいは不凍液などの熱媒が、熱媒戻り配管３ｂを通り、熱媒戻りポート２３へと戻され、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の中で、再度加熱されることとなり、この動作を繰り返すこととなる。
Then, the heat medium pipe 3 is connected to the external radiator 2, and the heat medium such as water or antifreeze liquid heated by the outdoor unit of the heat pump hot water heating apparatus is supplied from the heat medium forward port 21 to the heat medium forward pipe 3 a. The heat medium such as water or antifreeze liquid that has been sent to the external radiator 2 and heated and heated there to become a low temperature is returned to the heat medium return port 23 through the heat medium return pipe 3b. In the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heater, it is heated again, and this operation is repeated.
この図８では、熱媒配管３が本体左方向に回した状態を記載してあるが、左方向の場合も、そのまま真っ直ぐに引き回す場合もある。 Although FIG. 8 shows a state in which the heat medium pipe 3 is rotated in the left direction of the main body, it may be drawn straight as it is in the left direction.
以下、図面に基づいて、上記ヒートポンプ温水暖房装置の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the heat pump hot water heater will be described with reference to the drawings.
圧縮機４を運転すると、高圧まで圧縮されて吐出された冷媒は、圧縮機吐出配管１２を通り、水冷媒熱交換器５に送られ、循環ポンプ１６により送られてきた水あるいは不凍液などの熱媒と熱交関して放熱する。これにより、加熱された水あるいは不凍液などの熱媒は低温の熱媒から高温の熱媒となる。 When the compressor 4 is operated, the refrigerant compressed and discharged to a high pressure passes through the compressor discharge pipe 12 and is sent to the water-refrigerant heat exchanger 5, and heat such as water or antifreeze liquid sent by the circulation pump 16. Dissipates heat through thermal interaction with the medium. Thereby, the heating medium such as heated water or antifreeze liquid changes from a low temperature heating medium to a high temperature heating medium.
水冷媒熱交換器５から流出する冷媒は、減圧手段である膨張弁６にて減圧膨張され、蒸発器である蒸発器７に送られ、送風ファン９にて送られた空気と熱交換して、蒸発器である蒸発器７を通過する間に、蒸発してガス化する。このガス化した冷媒は、再度圧縮機４に吸入され、再度圧縮される過程を繰り返し、水冷媒熱交換器５を通過する低温の熱媒は徐々に加熱される。 The refrigerant flowing out of the water-refrigerant heat exchanger 5 is decompressed and expanded by the expansion valve 6 that is a decompressing means, sent to the evaporator 7 that is the evaporator, and exchanges heat with the air sent by the blower fan 9. The gas is evaporated and gasified while passing through the evaporator 7 which is an evaporator. The gasified refrigerant is again sucked into the compressor 4 and repeatedly compressed, and the low-temperature heat medium passing through the water-refrigerant heat exchanger 5 is gradually heated.
温水回路１５に関しては、循環ポンプ１６を運転することで、水冷媒熱交換器５において、冷媒回路８で加熱され水あるいは不凍液などの熱媒は、強制的に、往きヘッダ管２２に送られ、この往きヘッダ管で２２で複数個所（図で４箇所、１箇所で分岐されないケースもある）に分岐され熱動弁２０に送られる。 With respect to the hot water circuit 15, by operating the circulation pump 16, in the water / refrigerant heat exchanger 5, the heat medium such as water or antifreeze liquid heated by the refrigerant circuit 8 is forcibly sent to the forward header pipe 22, The forward header pipe 22 branches to a plurality of locations (in some cases, there are 4 locations in the figure, where there are cases where the location is not branched at 1 location) and is sent to the thermal valve 20.
熱動弁２０は、リモコン２８で設定された外部放熱器２へと流れる箇所が開放され、それ以外の箇所は閉止されており、この熱動弁２０、熱媒往きポート２１を介して、ヒートポンプ温水暖房装置１の外部に取り付けられた配管を通り、外部放熱器２へと導かれる。外部放熱器２では放熱が行われ、外部放熱器２が設置された居室などを暖房する。 In the thermal valve 20, the part that flows to the external radiator 2 set by the remote controller 28 is opened, and the other parts are closed, and the heat pump is connected to the heat pump 20 via the thermal valve 20 and the heat transfer port 21. It passes through a pipe attached to the outside of the hot water heater 1 and is led to the external radiator 2. The external radiator 2 radiates heat and heats the room where the external radiator 2 is installed.
外部放熱器２で放熱し、低温となった水あるいは不凍液などの熱媒は、熱媒配管３を通り、熱媒戻りポート２３へと流れてくる。熱媒戻りポート２３、戻りヘッダ管２４を通過して、戻りポート熱媒配管４４を通り、シスターンタンク１７の下面よりシスターンタンク１７へと入ってくる。このシスターンタンク１７には上方に空気層を有するように、一定量の水あるいは不凍液などの熱媒が入っている。 The heat medium such as water or antifreeze liquid radiated by the external heat radiator 2 and having a low temperature flows through the heat medium pipe 3 to the heat medium return port 23. It passes through the heat medium return port 23 and the return header pipe 24, passes through the return port heat medium pipe 44, and enters the cistern tank 17 from the lower surface of the cistern tank 17. This cistern tank 17 contains a certain amount of heat medium such as water or antifreeze so as to have an air layer above.
その後、同じくシスターンタンク１７の下面より、ポンプ往き配管４５を通り、循環ポンプ１６へと強制的に吸引され、循環ポンプ１６にて強制的にポンプ出口配管４６に送られ、低温となった水あるいは不凍液などの熱媒は、水冷媒熱交換器５で加熱されて、再び外部放熱器２へと導かれる動作を繰り返すことで、外部放熱器２で放熱した水あるいは不凍液などの熱媒で、居室の暖房が行われることとなる。 Thereafter, from the lower surface of the cistern tank 17, it is forcibly sucked into the circulation pump 16 through the pump going-out pipe 45, and is forcibly sent to the pump outlet pipe 46 by the circulation pump 16. The heat medium such as the antifreeze liquid is heated by the water refrigerant heat exchanger 5 and is repeatedly guided to the external radiator 2, so that the heat medium such as water or the antifreeze liquid radiated from the external radiator 2 Will be heated.
この際に、運転を行っているアクチュエータは、圧縮機４と、循環ポンプ１６、送風モータ９（送風ファン７）、膨張弁６であり、この中で、圧縮機４、循環ポンプ１６、送風モータ９（送風ファン７）の三つが主たる騒音源となり、特に圧縮機４が最も大きな騒音源となる。 At this time, the operating actuators are the compressor 4, the circulation pump 16, the blower motor 9 (blower fan 7), and the expansion valve 6. Among these, the compressor 4, the circulation pump 16, and the blower motor 9 (the blower fan 7) are the main noise sources, and in particular, the compressor 4 is the largest noise source.
また、電力を消費しているのは、最も消費電力の大きな圧縮機４、循環ポンプ１６、送風モータ、熱動弁２０である。このうち、熱動弁２０は、温水回路を開放する際に通電されるので、開放している熱動弁２０の数量により、消費電力は変わってくる。 In addition, the compressor 4, the circulation pump 16, the blower motor, and the thermal valve 20 that consume the most power consume the most power. Among these, since the thermal valve 20 is energized when the hot water circuit is opened, the power consumption varies depending on the number of opened thermal valves 20.
この際に、シスターンタンク１７の下方に循環ポンプ１６を配することで、ポンプ往き配管４５を短配管とすることができ、循環ポンプ１６の動力を低減することができ、その結果、入力を減らすことで、消費電力を減らし、ひいてはヒートポンプ温水暖房装置のＣＯＰを向上し、省エネとすることがきでる。 At this time, by disposing the circulation pump 16 below the cistern tank 17, the pump forward piping 45 can be shortened, and the power of the circulation pump 16 can be reduced. As a result, the input is reduced. Thus, the power consumption can be reduced, and as a result, the COP of the heat pump hot water heater can be improved to save energy.
さらに、重力でシスターンタンク１７から循環ポンプ１６へ水あるいは不凍液などの熱媒を導くこともできることとなり、循環ポンプ１６の動力を低減できることも、消費電力の削減、ひいては省エネへと効果を出すことができる。また、シスターンタンク１７の下方に循環ポンプ１６を置くことは、そのポンプ往き配管４５を略直線状にする、あるいは曲がり数を減らすことができることも消費電力の低減に効果がある。 Furthermore, a heat medium such as water or antifreeze liquid can be guided from the cistern tank 17 to the circulation pump 16 by gravity, and the power of the circulation pump 16 can be reduced, which can be effective in reducing power consumption and thus energy saving. it can. Further, placing the circulation pump 16 below the cistern tank 17 makes it possible to reduce the power consumption by making the pump outgoing pipe 45 substantially linear or reducing the number of bends.
また、循環ポンプ１６の騒音に関しても、入力を減らすことができることは、循環ポンプ１６の回転数を下げることができることを意味し、その結果、循環ポンプ１６の騒音を低減できることとなる。 Further, regarding the noise of the circulation pump 16, being able to reduce the input means that the number of rotations of the circulation pump 16 can be reduced, and as a result, the noise of the circulation pump 16 can be reduced.
また、シスターンタンク１７と循環ポンプ１６を圧縮機４後方であり、外装体３６後方である、右側板３８背面に配し、右側板３８の後方に飛び出した形状で設けていることから、圧縮機４から、循環ポンプ１６を離して設置することが可能となる。 Further, since the cistern tank 17 and the circulation pump 16 are arranged on the back side of the right side plate 38 behind the compressor 4 and behind the exterior body 36, and are provided in a shape protruding from the rear side of the right side plate 38, the compressor 4, the circulation pump 16 can be installed separately.
前述したように、最も振動、騒音の大きな部品は圧縮機４であり、その振動が、底板２９や外装体３６へ伝わり、ヒートポンプ温水暖房装置１の騒音、振動として外に出てくる。 As described above, the component having the largest vibration and noise is the compressor 4, and the vibration is transmitted to the bottom plate 29 and the exterior body 36 and comes out as noise and vibration of the heat pump hot water heating apparatus 1.
その際に、圧縮機４同様に運転動作を行っている、循環ポンプ１６が圧縮機４と共振するとさらに振動、騒音が大きくなるが、それに対して、圧縮機４から離して、循環ポンプ１６を設置ししていることで、共振しにくくなり、騒音、振動の低減を図ることができる。 At that time, when the circulating pump 16 that is operating similarly to the compressor 4 resonates with the compressor 4, vibration and noise are further increased. On the other hand, the circulating pump 16 is separated from the compressor 4. By installing, it becomes difficult to resonate, and noise and vibration can be reduced.
その際に循環ポンプ１６は、右側板３８の後方に飛び出た後方外装体４７の、後方底板４７ａに載置していることで、圧縮機４を載置している底板２９と同じ箇所に載置していないために、共振することがほとんどなく、低振動のヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。 At that time, the circulation pump 16 is mounted on the rear bottom plate 47a of the rear exterior body 47 that has jumped out behind the right side plate 38, so that the circulation pump 16 is mounted on the same location as the bottom plate 29 on which the compressor 4 is mounted. Therefore, it is possible to obtain a low-vibration heat pump hot water heater.
また、循環ポンプ１６を後方底板４７ａに固定された、ポンプ台４８上の防振ゴム４９に載置しているだけで、ビスで固定されるなどといった形態ではなく、自由度の高い保持構成で保持してることは、循環ポンプ１６の振動を低くする、あるいは外装体などへの振動が伝わることを防ぐという点でも効果がある。 In addition, the circulating pump 16 is fixed to the rear bottom plate 47a and is simply placed on the vibration isolating rubber 49 on the pump base 48, and is not fixed in place with screws. Holding is also effective in reducing vibration of the circulation pump 16 or preventing transmission of vibration to the exterior body or the like.
また、循環ポンプ１６、シスターンタンク１７を、右側板３８の後方に飛び出た後方外装体４７の中に配していることで、圧縮機４から離れていることは、圧縮機４周辺に十分な配管スペースを確保できることが可能となる。 In addition, since the circulation pump 16 and the cistern tank 17 are arranged in the rear exterior body 47 that protrudes to the rear of the right side plate 38, the fact that it is separated from the compressor 4 is sufficient around the compressor 4. Piping space can be secured.
最も、振動、騒音の大きなアクチュエータである圧縮機４には、圧縮機吐出配管１２などの各種配管が接続され、冷媒回路を形作る。 Various pipes such as a compressor discharge pipe 12 are connected to the compressor 4 which is an actuator having the largest vibration and noise, and forms a refrigerant circuit.
それに対して、圧縮機４周囲に十分なスペースを確保することは、配管の引き回しを余裕を持たして行うことができ、振動低減、騒音低減を容易に図ることができる。図１に、圧縮機４に接続される圧縮機吐出配管１２を記載しているが、Ｕ字上に屈曲させて、振動を吸収するような形状としている。これと同じ形状の配管を、圧縮機４周囲に設けること
が出来、振動、騒音を低減できることとなる。
On the other hand, securing a sufficient space around the compressor 4 can be performed with sufficient space for piping, and vibration and noise can be easily reduced. Although the compressor discharge piping 12 connected to the compressor 4 is described in FIG. 1, it is made into the shape which is bent on U shape and absorbs a vibration. A pipe having the same shape as this can be provided around the compressor 4 and vibration and noise can be reduced.
また、シスターンタンク１７には、水あるいは不凍液などの熱媒が減って、水位センサー１９で警告が出た時には、キャップ１８を空けて、水あるいは不凍液などの熱媒を補給しなくてはならない。それに対して、ヒートポンプ温水暖房装置の本体高さが、循環ポンプ１６やシスターンタンク１７を有しない、その他のヒートポンプ熱源機と同じ高さなので、容易に補給することが可能となる。 Further, when the heat medium such as water or antifreeze liquid decreases in the cistern tank 17 and a warning is issued by the water level sensor 19, the cap 18 must be opened and the heat medium such as water or antifreeze liquid must be replenished. On the other hand, since the main body height of the heat pump hot water heating apparatus is the same height as other heat pump heat source machines that do not have the circulation pump 16 and the cistern tank 17, it can be easily supplied.
また、熱媒配管３（熱媒往き配管３ａ、熱媒戻り配管３ｂ）を、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方向へ引き回した際に、蒸発器７を熱媒配管３が塞いでしまう恐れがあるが、図８の施工図で示すように、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の右側方に、後方に向かって熱媒配管３を取り付け、その熱媒配管３を本体後方に凸状に飛び出ている、後方外装体４７の下方を通すことで、熱媒配管３が上方に行くことを防ぐことが可能となり、熱媒配管３が、蒸発器７を塞ぐことを防ぐことができ、蒸発器７を通過する空気量が減じて、性能が低下する、消費電力量が上がるなどを防ぐことができ、省エネ性に秀でたヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。 Further, when the heat medium pipe 3 (heat medium forward pipe 3a, heat medium return pipe 3b) is routed to the left of the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heating apparatus, the heat medium pipe 3 blocks the evaporator 7. Although there is a fear, as shown in the construction diagram of FIG. 8, the heat medium pipe 3 is attached to the right side of the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heating apparatus toward the rear, and the heat medium pipe 3 is convex to the rear of the main body. It is possible to prevent the heat medium pipe 3 from going upward by passing the lower part of the rear exterior body 47 protruding, and the heat medium pipe 3 can be prevented from blocking the evaporator 7, The amount of air passing through the evaporator 7 can be reduced, performance can be prevented from decreasing, power consumption can be prevented from increasing, and the like, and a heat pump hot water heater excellent in energy saving can be obtained.
これは、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の左方に熱媒配管３を引き回す例を示したが、右方に引き回す際は、蒸発器７を塞がないので、特に問題とはならないし、後方へ引き回す場合も同等であり、性能面で問題となるのは右方向に熱媒配管３を引き回す場合である。 This shows an example in which the heat medium pipe 3 is routed to the left side of the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heater, but when it is routed to the right side, the evaporator 7 is not blocked, so there is no particular problem. The case where the heat medium pipe 3 is routed rearward is the same, and the problem in terms of performance is when the heat medium pipe 3 is routed rightward.
蒸発器７の背面には、空気を流通させるために、一定の間隙が必要であるが、凸状になった後方外装体４７を設けていても、後方に間隙を設けることが必要なため、無駄になることはない。むしろ、ヒートポンプ温水暖房装置の室外機１の後方に壁がある場合には、この後方外装体４７を目安にして設置すれば、蒸発器７後方に一定の空間が確保でき、性能を害しないという効果がある。 A constant gap is required on the back surface of the evaporator 7 to circulate the air, but even if the rear exterior body 47 having a convex shape is provided, it is necessary to provide a gap on the rear side. There is no waste. Rather, if there is a wall behind the outdoor unit 1 of the heat pump hot water heating device, if the rear exterior body 47 is used as a guide, a certain space can be secured behind the evaporator 7 and the performance will not be harmed. effective.
また、循環ポンプ１６、シスターンタンク１７を右側板３８の後方に飛び出た後方外装体４７の内方に配していることで、ヒートポンプ温水暖房装置の本体高さは、シスターンタンク１７や循環ポンプ１６を有していない、ヒートポンプ熱源機と同じ高さとすることができ、コンパクトにすることができる。 Further, the circulation pump 16 and the cistern tank 17 are arranged inside the rear exterior body 47 that protrudes to the rear of the right side plate 38, so that the main body height of the heat pump hot water heating device can be set to the cistern tank 17 and the circulation pump 16. It can be made the same height as the heat pump heat source machine which does not have, and can be made compact.
これは、ヒートポンプ温水暖房装置設置する際に、例えば、２段置き台を用いて、下方にヒートポンプ温水暖房装置、上方にエアコンを設置する場合も、エアコンの設置された高さがそれほど高くならず、家屋の外方から見えることとなりエクステリアを損ねるということを回避できなど、低背であることのメリットを現出すことができる。 This is because when the heat pump hot water heater is installed, for example, when the heat pump hot water heater is installed in the lower part and the air conditioner is installed in the upper part using a two-stage stand, the height of the air conditioner is not so high. It is possible to show the merit of being low-profile, such as being able to see from the outside of the house and avoid damaging the exterior.
加えて、設置の際には、運転させる前に、シスターンタンク１７のキャップ１８を空けて、シスターンタンク１７の内部に水あるいは不凍液などの熱媒を入れることが必要となる。その後、循環ポンプ１６を動作させて、水冷媒熱交換器５から外部放熱器２まで、水あるいは不凍液などの熱媒を万遍に行きわたらせることが必要となる。 In addition, at the time of installation, it is necessary to open the cap 18 of the cistern tank 17 and put a heat medium such as water or antifreeze into the cistern tank 17 before the operation. After that, it is necessary to operate the circulation pump 16 so that water or an antifreeze liquid or the like is distributed from the water / refrigerant heat exchanger 5 to the external radiator 2 universally.
その際に、シスターンタンク１７の下方に、強制的に熱媒を循環させる循環ポンプ１６を配していることで、シスターンタンク１７に入れた水あるいは不凍液などの熱媒が、まずは循環ポンプ１６にも入ることとなり、循環ポンプ１６にエアー噛みが生じないこととなり、エアー噛みのない状態で、全配管経路に万遍に水あるいは不凍液などの熱媒を行きわたらせることが容易に出来、ヒートポンプ温水暖房装置１と、外部放熱器２を施工する施工業者の作業性の向上、工事の短時間化を図ることができる。 At this time, a circulation pump 16 for forcibly circulating the heat medium is arranged below the cis-turn tank 17, so that the heat medium such as water or antifreeze liquid put in the cis-turn tank 17 is first supplied to the circulation pump 16. As a result, there is no air biting in the circulation pump 16, and it is possible to easily distribute water or antifreeze or other heat medium all over the piping path without air biting. It is possible to improve the workability of a contractor who constructs the heating device 1 and the external radiator 2 and shortens the construction time.
また、循環ポンプ１６が故障した際に、循環ポンプ１６の交換の必要が生じた際に、後方外装体４７を外すことで、循環ポンプ１６が外方から見ることができるようになり、図６で示すような形になることで、防振ゴム４９上に載置してあるだけで、ビスなどで固定されていないために、容易に取り外すことができる。 Further, when the circulation pump 16 fails, it becomes possible to see the circulation pump 16 from the outside by removing the rear exterior body 47 when the circulation pump 16 needs to be replaced. By being in the form as shown in FIG. 6, since it is only placed on the anti-vibration rubber 49 and is not fixed with a screw or the like, it can be easily removed.
さらに新しい循環ポンプ１６を容易に取り付けることが可能となり、メンテナンス性の高いヒートポンプ温水暖房装置とすることができる。 Furthermore, a new circulation pump 16 can be easily attached, and a heat pump hot water heater with high maintainability can be obtained.
ところで、図４に記載した、ヒートポンプ温水暖房装置の冷凍回路及び水回路を用いて、熱媒戻りポート２３、シスターンタンク１７、循環ポンプ１６、水冷媒熱交換器５、熱媒往きポート２１と流れる温水回路１５を示したが、シスターンタンク１７、循環ポンプ１６の位置は、図９に示すように、水冷媒熱交換器５の下流側に配していても良い。 By the way, the heat medium return port 23, the cistern tank 17, the circulation pump 16, the water / refrigerant heat exchanger 5, and the heat medium outlet port 21 flow using the refrigeration circuit and the water circuit of the heat pump hot water heater described in FIG. Although the hot water circuit 15 is shown, the positions of the cistern tank 17 and the circulation pump 16 may be arranged on the downstream side of the water-refrigerant heat exchanger 5 as shown in FIG.
この際は、シスターンタンク１７に加熱された後の水あるいは不凍液などの熱媒が貯湯されることとなり、冷媒回路８の除霜の際に、この高温の水を使用することが可能となる。 In this case, the heated water such as water or antifreeze liquid stored in the cistern tank 17 is stored, and this high-temperature water can be used when the refrigerant circuit 8 is defrosted.
以上のように、本発明は、ヒートポンプ温水暖房装置本体をなるべくコンパクトに維持しつつ、騒音、振動を低減し、性能を向上させるとともに、メンテナンス性を向上させるために、非常に有効であると言える。 As described above, the present invention can be said to be very effective for reducing noise and vibration, improving performance and improving maintainability while maintaining the heat pump hot water heating apparatus main body as compact as possible. .
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ温水暖房装置は、家庭用のみならず業務用等にも適用できる。 As described above, the heat pump hot water heater according to the present invention can be applied not only for home use but also for business use.
２ 外部放熱器
３ 熱媒配管
４ 圧縮機
５ 水冷媒熱交換器
７ 蒸発器
８ 冷媒回路
９ 送風ファン
１５ 温水回路
１６ 循環ポンプ
１７ シスターンタンク
２１ 熱媒往きポート
２３ 熱媒戻りポート
３６ 外装体
４７ 後方外装体
４９ 防振ゴム
2 External radiator 3 Heat medium piping 4 Compressor 5 Water refrigerant heat exchanger 7 Evaporator 8 Refrigerant circuit 9 Blower fan 15 Hot water circuit 16 Circulation pump 17 Systurn tank 21 Heat medium return port 23 Heat medium return port 36 Exterior body 47 Rear Exterior body 49 Anti-vibration rubber
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