JP5402812B2 - Heat pump heat source machine - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプ熱源機に関するものである。 The present invention relates to a heat pump heat source machine.
従来、この種のヒートポンプ熱源機は、圧縮機、放熱器、減圧手段および蒸発器である空気−冷媒熱交換器を環状に接続し、空気を空気−冷媒熱交換器に搬送する送風手段である送風ファンを空気−冷媒熱交換器下流側に備え、この送風ファンを固定する送風ファン固定具と、送風ファン固定具下方で、空気−冷媒熱交換器下方に放熱器を覆うカバー体を設けており、空気−冷媒熱交換器は複数の列のフィンチューブ熱交換器とし、内側列のフィンチューブ熱交換器の下方部を、外側列のフィンチューブ熱交換器よりも所定長さ短くしている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 Conventionally, this type of heat pump heat source device is a blower unit that connects an air-refrigerant heat exchanger, which is a compressor, a radiator, a decompression unit, and an evaporator, and conveys air to the air-refrigerant heat exchanger. A blower fan is provided on the downstream side of the air-refrigerant heat exchanger, a blower fan fixture that fixes the blower fan, and a cover body that covers the radiator below the air-refrigerant heat exchanger is provided below the blower fan fixture. The air-refrigerant heat exchanger is a plurality of rows of fin tube heat exchangers, and the lower portion of the inner row of fin tube heat exchangers is made shorter than the outer row of fin tube heat exchangers by a predetermined length. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).
図8、図9は、特許文献1、特許文献2に記載された従来のヒートポンプ熱源機を示すものであり、図8は正面内観図、図9は内観斜視図を示している。 8 and 9 show a conventional heat pump heat source device described in Patent Document 1 and Patent Document 2, FIG. 8 shows a front interior view, and FIG. 9 shows an interior perspective view.
図8、図9に示すように、ヒートポンプ熱源機101には、底板102の上に略L字状に曲げて形成された複数列の蒸発器である空気−冷媒熱交換器103を配置し、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の内方には送風手段である送風ファン104が配されている。放熱器(水−冷媒熱交換器)105は送風ファン104の下方に配置されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the heat pump heat source apparatus 101 is provided with air-refrigerant heat exchangers 103 that are a plurality of rows of evaporators formed by bending the bottom plate 102 into a substantially L shape, Inside the air-refrigerant heat exchanger 103 that is an evaporator, a blower fan 104 that is a blower is disposed. A radiator (water-refrigerant heat exchanger) 105 is disposed below the blower fan 104.
また、底板102に載置されている蒸発器である空気−冷媒熱交換器103は、連結桟106の座部106aに載置されており、底板102と蒸発器である空気−冷媒熱交換器103のフィンの最下端との間には隙間が生じている。 An air-refrigerant heat exchanger 103 that is an evaporator placed on the bottom plate 102 is placed on a seat portion 106a of the connecting bar 106, and an air-refrigerant heat exchanger that is an evaporator with the bottom plate 102. A gap is formed between the fin 103 and the lowermost end of the fin.
さらに、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103は複数列の集熱熱交換器で構成されており、外側列には103a、内側列103bがあり、内側列103bの下方部は外側列103aより所定長さ短く構成されており、下方部の空気の流通を良化している。また、送風ファン104は、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の縦方向の中心に対して、送風ファン104の最上部が、ヒートポンプ熱源機101の上端に位置するほど上方に配されている。 Further, the air-refrigerant heat exchanger 103 that is an evaporator is configured by a plurality of heat collecting heat exchangers. The outer row has 103a and the inner row 103b, and the lower part of the inner row 103b is the outer row 103a. It is configured to be shorter by a predetermined length, and the air flow in the lower part is improved. The blower fan 104 is arranged so that the uppermost part of the blower fan 104 is positioned at the upper end of the heat pump heat source unit 101 with respect to the longitudinal center of the air-refrigerant heat exchanger 103 that is an evaporator. Yes.
水−冷媒熱交換器105の外方には、水−冷媒熱交換器105をカバーするカバー体107があり、このカバー体107は蒸発器である空気−冷媒熱交換器103と対向する側面107aと上面107bとを連結する傾斜部107cを有しており、この傾斜部は側面107a側端部が、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の内側列103bの下端部よりも下方になるように構成されている。また、送風手段である送風ファン104と、仕切板108を介して隔離された位置には、圧縮機109が配されている。 Outside the water-refrigerant heat exchanger 105, there is a cover body 107 that covers the water-refrigerant heat exchanger 105. This cover body 107 is a side surface 107a that faces the air-refrigerant heat exchanger 103 that is an evaporator. And an upper surface 107b of the inclined portion 107c. The inclined portion 107c has an end on the side surface 107a side lower than the lower end of the inner row 103b of the air-refrigerant heat exchanger 103, which is an evaporator. It is configured as follows. Further, a compressor 109 is disposed at a position separated from the blower fan 104 as a blower means via the partition plate 108.
しかしながら、送風ファン104の位置が蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の縦
方向の中心に対して、上方に配されているために、送風ファン104の中心より下方側は、風量が減じてしまう傾向がある。
However, since the position of the blower fan 104 is arranged above the longitudinal center of the air-refrigerant heat exchanger 103 that is an evaporator, the air volume is reduced below the center of the blower fan 104. There is a tendency to end up.
そこで、それを防ぐと言う目的もあり、カバー体107の投影面にある蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の内側列集熱熱交換器103bを外側列集熱熱交換器103aよりも所定長さ短くして、通風抵抗を減じているのだが、それは蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の面積を減じることであり、効率をダウンさせる要因となってしまう。 Therefore, there is also an object of preventing this, and the inner row heat collection heat exchanger 103b of the air-refrigerant heat exchanger 103, which is an evaporator on the projection surface of the cover body 107, is made more than the outer row heat collection heat exchanger 103a. Although the ventilation resistance is reduced by shortening the predetermined length, it is reducing the area of the air-refrigerant heat exchanger 103 which is an evaporator, which causes a reduction in efficiency.
さらに、従来の構成では、底板102と蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の間に間隙110が設けられているために、送風ファン105で強制的に送られた空気は、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の外側列集熱熱交換器103a、内側列集熱熱交換器103bを通過する空気と、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103下方の間隙110を通過する空気と分けられる。ところが、蒸発器である空気−冷媒熱交換器102下方の間隙110を通過する空気は、熱交換に寄与しないための、同じく効率が落ちてしまうと言う課題を有していた。 Furthermore, in the conventional configuration, since the gap 110 is provided between the bottom plate 102 and the air-refrigerant heat exchanger 103 which is an evaporator, the air forcedly sent by the blower fan 105 is not supplied from the evaporator. The air passing through the outer row heat collection heat exchanger 103a and the inner row heat collection heat exchanger 103b of an air-refrigerant heat exchanger 103 and the gap 110 below the air-refrigerant heat exchanger 103, which is an evaporator, pass through. Separated from air. However, the air passing through the gap 110 below the air-refrigerant heat exchanger 102, which is an evaporator, has a problem that efficiency is also reduced because it does not contribute to heat exchange.
また、送風ファン105にて、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103を通過した空気は、前板の吹出し口に設けられた送風ファン105と同心円で、内周面から径方向外方に向かって略半円状に湾曲する形状としたベルマウス111を通して外方に排出される。このベルマウス111は、吸い込み側壁部での空気の衝突を緩和し、また、空気の剥離を抑制することにより、送風音を低減させ、高い送風性能を得るものである。 In addition, the air that has passed through the air-refrigerant heat exchanger 103, which is an evaporator, in the blower fan 105 is concentric with the blower fan 105 provided at the blowout port of the front plate, and radially outward from the inner peripheral surface. It is discharged outward through a bell mouth 111 that is curved in a substantially semicircular shape. The bell mouth 111 reduces the air blowing noise by mitigating the collision of air at the suction side wall and suppressing the separation of the air, and obtains high air blowing performance.
ところが、送風ファン105の位置が蒸発器である空気−冷媒熱交換器103の縦方向の中心に対して、上方に配されているために、カバー体107と送風ファン105の間には大きな間隙が生じており、送風ファン105と上板の隙間は小さくなっていると言うアンバランスな形になっている。 However, since the position of the blower fan 105 is disposed above the vertical center of the air-refrigerant heat exchanger 103 that is an evaporator, a large gap is formed between the cover body 107 and the blower fan 105. Has occurred, and the gap between the blower fan 105 and the upper plate is unbalanced.
上記特許文献3の従来の技術に、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103から、ベルマウス111周囲の流れが記載されており、これは一般的なベルマウス111付近の流れを記載したものである。これを図10に記載しているが、ベルマウス111下方には、ベルマウス111下方の面を迂回しながら、生じる流れ112がある。特に、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103は蒸発器となるために、蒸発器である空気−冷媒熱交換器103を通過する空気は気温よりも低温となる。 In the conventional technique of Patent Document 3, the flow around the bell mouth 111 is described from the air-refrigerant heat exchanger 103 which is an evaporator, and this describes the flow around the general bell mouth 111. It is. This is illustrated in FIG. 10, but there is a flow 112 that is generated below the bell mouth 111 while bypassing the surface below the bell mouth 111. In particular, since the air-refrigerant heat exchanger 103 serving as an evaporator serves as an evaporator, the air passing through the air-refrigerant heat exchanger 103 serving as an evaporator is cooler than the air temperature.
そのため、流れ112により、ベルマウス111下方にある、カバー体107が冷却され、その内部に配されている放熱器(水−冷媒熱交換器)105が冷却されることとなり、そのため、放熱器(水−冷媒熱交換器)105での効率が落ちてしまうと言う課題を有していた。 Therefore, the cover 112 under the bell mouth 111 is cooled by the flow 112, and the radiator (water-refrigerant heat exchanger) 105 disposed therein is cooled. Therefore, the radiator ( The efficiency of the water-refrigerant heat exchanger (105) is reduced.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蒸発器の効率を向上することができ、低騒音化も実現できるヒートポンプ熱源機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a heat pump heat source apparatus that can improve the efficiency of an evaporator and can realize low noise.
従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ熱源機は、冷媒を圧縮して高温の冷媒を吐出する圧縮機、高温の冷媒が低温水と熱交換することで高温水を生成する水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器を環状に冷媒配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路と、前記水冷媒熱交換器の外方を覆うカバー体と、前記蒸発器に空気を搬送し前記カバー体の上方に配された送風ファンと、前記送風ファンの外周側に配した湾曲状のベルマウスと前記送風ファンによって搬送された空気が放出される吹出し口とを設けた前板、上板を有し、前記冷媒回路、前記送風ファンを覆って外郭を形成する外装体と、を備え、前記ベルマウスの最外周位置と前記カバー体との間隙が、前記ベルマウスの最外周位置と前記外装体の前記上板との間隙よりも小さくなるように構成し、前記圧縮機から吐出された高温の冷媒は、前記ベルマウスの最外周位置よりも下方かつ前記吹出し口側に配設された冷媒管から前記水冷媒熱交換器に流入し、前記水冷媒熱交換にて生成された高温水は、前記ベルマウスの最外周位置よりも下方かつ前記吹出し口側に配設された水管へと流出することを特徴とするものである。
In order to solve the conventional problems, the heat pump heat source apparatus of the present invention includes a compressor that compresses the refrigerant and discharges the high-temperature refrigerant, and a water refrigerant that generates high-temperature water by heat exchange between the high-temperature refrigerant and low-temperature water. A heat exchanger, a decompressor, and an evaporator are connected in a ring through a refrigerant pipe to circulate the refrigerant, a cover body that covers the outside of the water-refrigerant heat exchanger, and air is conveyed to the evaporator A front plate and an upper plate provided with a blower fan disposed above the cover body, a curved bell mouth disposed on the outer peripheral side of the blower fan, and a blowout port from which air conveyed by the blower fan is discharged have the refrigerant circuit, and a outer body forming an outer shell covering the air blowing fan, a gap between the cover member and the outermost peripheral position of the bellmouth, the the outermost peripheral position of the bell mouth smaller than the gap between the top plate of the exterior body Configured to so that the refrigerant of high temperature discharged from the compressor flows into the water refrigerant heat exchanger from the refrigerant pipe disposed downwardly and the blowout port side than the outermost peripheral position of the bell mouth The high-temperature water generated by the water / refrigerant heat exchange flows out to the water pipe disposed below the outermost peripheral position of the bell mouth and on the outlet side .
本発明によれば、蒸発器の効率を向上することができ、低騒音化も実現できるヒートポンプ熱源機を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the efficiency of an evaporator can be improved and the heat pump heat-source apparatus which can implement | achieve noise reduction can be provided.
第1の発明は、冷媒を圧縮して高温の冷媒を吐出する圧縮機、高温の冷媒が低温水と熱交換することで高温水を生成する水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器を環状に冷媒配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路と、前記水冷媒熱交換器の外方を覆うカバー体と、前記蒸発器に空気を搬送し前記カバー体の上方に配された送風ファンと、前記送風ファンの外周側に配した湾曲状のベルマウスと前記送風ファンによって搬送された空気が放出される吹出し口とを設けた前板、上板を有し、前記冷媒回路、前記送風ファンを覆って外郭を形成する外装体と、を備え、前記ベルマウスの最外周位置と前記カバー体との間隙が、前記ベルマウスの最外周位置と前記外装体の前記上板との間隙よりも小さくなるように構成し、前記圧縮機から吐出された高温の冷媒は、前記ベルマウスの最外周位置よりも下方かつ前記吹出し口側に配設された冷媒管から前記水冷媒熱交換器に流入し、前記水冷媒熱交換にて生成された高温水は、前記ベルマウスの最外周位置よりも下方かつ前記吹出し口側に配設された水管へと流出することを特徴とするヒートポンプ熱源機である。 1st invention compresses a refrigerant | coolant, discharges a high temperature refrigerant | coolant, the water refrigerant | coolant heat exchanger which produces | generates high temperature water when a high temperature refrigerant | coolant heat-exchanges with low temperature water, a decompressor, and an evaporator are cyclically formed A refrigerant circuit connected to the refrigerant pipe to circulate the refrigerant, a cover body that covers the outside of the water-refrigerant heat exchanger, a blower fan that conveys air to the evaporator and is disposed above the cover body, A front plate and an upper plate provided with a curved bell mouth disposed on the outer peripheral side of the blower fan and a blowout port from which air conveyed by the blower fan is discharged, the refrigerant circuit, and the blower fan and a outer body forming an outer shell covering the gap between the outermost position and the cover member of the bell mouth is than the gap between the upper plate of said outer body and the outermost peripheral position of the bell mouth so as to constitute small, discharged from the compressor high The refrigerant flows into the water-refrigerant heat exchanger from a refrigerant pipe disposed below the outermost peripheral position of the bell mouth and on the outlet side, and the high-temperature water generated by the water-refrigerant heat exchange is The heat pump heat source unit flows out to a water pipe disposed below the outermost peripheral position of the bell mouth and on the outlet side .
これにより、送風ファンとカバー体の間隙を、送風ファンと上板の間隙より狭くしていることで、カバー体上方に配された送風ファンの位置は、蒸発器である空気−冷媒熱交換器の高さ方向に対して、中心に近くレイアウトされることとなり、送風ファンの上下で風量を同一に近くすることができることで、蒸発器である空気−冷媒熱交換器を全域高い熱交換性能で使用することが可能となり、効率向上を実現できる。 Accordingly, the gap between the blower fan and the cover body is narrower than the gap between the blower fan and the upper plate, so that the position of the blower fan arranged above the cover body is an air-refrigerant heat exchanger that is an evaporator. It is laid out close to the center with respect to the height direction, and the air volume at the top and bottom of the blower fan can be made almost the same, so that the air-refrigerant heat exchanger as an evaporator can be used with high heat exchange performance throughout the area. It becomes possible to use, and an improvement in efficiency can be realized.
第2の発明は、前記ベルマウスの最外周位置と前記カバー体との間隙を10mm以下としたことを特徴とするもので、送風ファンに吸引され、蒸発器である空気−冷媒熱交換器を通過した気温よりも低下している空気が、ベルマウス下方であり、カバー体上方にて、旋回流を生じないで、前板の吹出し口に吸引されるために、放熱器(水−冷媒熱交換器)が冷却され、温度が低下する、ひいては効率がダウンすることを防ぐことが出来、効率の良いヒートポンプ熱源機とすることができるなど、性能向上を実現できるヒートポンプ熱源機とすることができる。 The second invention is characterized in that a gap between the outermost peripheral position of the bell mouth and the cover body is set to 10 mm or less, and an air-refrigerant heat exchanger which is sucked by a blower fan and is an evaporator is provided. The air that has fallen below the passing air temperature is below the bell mouth and does not generate a swirling flow above the cover body, but is sucked into the outlet of the front plate. The exchanger can be cooled, the temperature can be prevented from lowering, and thus the efficiency can be prevented, and the heat pump heat source device can be improved. For example, it can be an efficient heat pump heat source device. .
第3の発明は、前記ベルマウスの湾曲状の下方端部を、略直線形状としたことを特徴とするもので、ベルマウスの略直線部を通過し、吹出し口へ導かれる空気は、よりスムーズな流れとなり、騒音低減をさらに良化することができる。このことは、同一騒音であれば、送風ファンの回転数を上げ、風量を増すことができることとなり、それは、蒸発器である空気−冷媒熱交換器を通過する風量を上げることとなり、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の熱交換特性を向上すること、ひいてはヒートポンプ熱源機のCOPを向上することができることとなる。 The third invention is characterized in that the curved lower end of the bell mouth is substantially linear, and the air that passes through the substantially straight portion of the bell mouth and is guided to the outlet is more The flow is smooth and noise reduction can be further improved. This means that if the noise is the same, the rotational speed of the blower fan can be increased and the air volume can be increased, which increases the air volume passing through the air-refrigerant heat exchanger, which is the evaporator, The heat exchange characteristics of a certain air-refrigerant heat exchanger 7 can be improved, and consequently the COP of the heat pump heat source device can be improved.
また、略直線部より前方には、送風ファンによる、旋回流が生じなくなり、ベルマウス
より前下方にあるカバー体が冷却されることがなくなり、それは、放熱器である水−冷媒熱交換器の高温部が冷却されることがなくなることであり、放熱器の熱交換効率が減ずることを防ぎ、熱効率の高いヒートポンプ熱源機とすることができる。
Further, in front of the substantially straight portion, the swirling flow due to the blower fan is not generated, and the cover body located in front of and below the bell mouth is not cooled, and this is the case of the water-refrigerant heat exchanger that is a radiator. This means that the high temperature portion is not cooled, and the heat exchange efficiency of the radiator can be prevented from being reduced, and a heat pump heat source device with high thermal efficiency can be obtained.
第4の発明は、前記外装体のベルマウスの外周部に、平面部を設けたことを特徴とするもので、ベルマウスの平面部の長い空間を通過して、吹出し口に導かれるために、その長い空間の間で剥離が抑制されることとなり、空気の衝突が緩和されることで、空気の流れの衝突により生じていた騒音を低減することが可能となる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a flat portion on the outer peripheral portion of the bell mouth of the exterior body, so that it passes through a long space of the flat portion of the bell mouth and is guided to the outlet. The separation between the long spaces is suppressed, and the air collision is alleviated, so that the noise generated by the air flow collision can be reduced.
また、平面部より前方には、送風ファンによる、旋回流が生じなくなる。平面部を有していることで、ベルマウスの最後端より前下方にあるカバー体が蒸発器である空気−冷媒熱交換器を通過する気温より低音の空気で冷却されることがなくなり、それは、放熱器である水−冷媒熱交換器の高音部が冷却されることがなくなることであり、放熱器の熱交換効率が減ずることを防ぎ、熱効率の高いヒートポンプ熱源機とすることができる。 Further, no swirl flow is generated by the blower fan in front of the plane portion. By having the flat portion, the cover body in front and lower than the rearmost end of the bell mouth is not cooled by air lower than the air temperature passing through the air-refrigerant heat exchanger as an evaporator, The high-frequency part of the water-refrigerant heat exchanger, which is a radiator, is not cooled, and the heat exchange efficiency of the radiator can be prevented from being reduced, and a heat pump heat source device with high thermal efficiency can be obtained.
第5の発明は、前記平面部を、前記ベルマウスの少なくとも下方外周部に設けたことを特徴とするもので、ベルマウスの略正方形形状とすることで構成される平面部の長い空間を通過して、吹出し口に導かれるために、その長い空間の間で剥離が抑制されることとなり、空気の衝突が緩和されることで、空気の流れの衝突により生じていた騒音を低減することが可能となる。 The fifth invention is characterized in that the flat portion is provided at least on the lower outer peripheral portion of the bell mouth, and passes through a long space of the flat portion formed by making the bell mouth have a substantially square shape. Then, since the air is guided to the outlet, the separation between the long spaces is suppressed, and the collision of the air is mitigated, thereby reducing the noise caused by the collision of the air flow. It becomes possible.
このことは、同一騒音であれば、送風ファンの回転数を上げ、風量を増すことができることとなり、それは、蒸発器である空気−冷媒熱交換器を通過する風量を上げることとなり、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の熱交換特性を向上すること、ひいてはヒートポンプ熱源機のCOPを向上することができることとなる。 This means that if the noise is the same, the rotational speed of the blower fan can be increased and the air volume can be increased, which increases the air volume passing through the air-refrigerant heat exchanger, which is the evaporator, The heat exchange characteristics of a certain air-refrigerant heat exchanger 7 can be improved, and consequently the COP of the heat pump heat source device can be improved.
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)
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熱源機の要部断面図、図2は同ヒートポンプ熱源機の上面内観図と正面内観図、図3は、冷媒回路と給湯サイクルを記した配管回路図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of the heat pump heat source apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view and a front view of the heat pump heat source apparatus, and FIG. 3 is a refrigerant circuit and a hot water supply cycle. FIG.
まず、図3の配管回路図で説明を行うが、1は水道水を加熱するためのヒートポンプ熱源機、2はヒートポンプ熱源機1と配管3で繋がった加熱された温水を貯湯し、貯湯された温水と水道水を混合して所定の温度の温水を供給するためのタンクユニットである。 First, the piping circuit diagram of FIG. 3 will be described. 1 is a heat pump heat source device for heating tap water, 2 is hot water stored by connecting the heat pump heat source device 1 and the piping 3, and hot water is stored. This is a tank unit for supplying hot water having a predetermined temperature by mixing hot water and tap water.
ヒートポンプ熱源機1には、圧縮機4、熱伝導率の高い銅管で構成された放熱器(水−冷媒熱交換器)5、減圧手段である膨張弁6、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7があり、圧縮機4、放熱器(水−冷媒熱交換器)5、減圧手段6、空気−冷媒熱交換器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、冷媒回路8を構成している。9は蒸発器である空気−冷媒熱交換器7に空気を搬送する送風ファンであり、空気−冷媒熱交換器7の熱交換能力を促進している。 The heat pump heat source unit 1 includes a compressor 4, a radiator (water-refrigerant heat exchanger) 5 composed of a copper tube having high thermal conductivity, an expansion valve 6 as a decompression unit, and air-refrigerant heat as an evaporator. There is an exchanger 7, and a compressor 4, a radiator (water-refrigerant heat exchanger) 5, a decompression means 6, and an air-refrigerant heat exchanger 7 are sequentially connected in a ring to form a closed circuit, and the refrigerant is circulated. The refrigerant circuit 8 is configured. Reference numeral 9 denotes a blower fan that conveys air to the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator, and promotes the heat exchange capability of the air-refrigerant heat exchanger 7.
一方、タンクユニット2を構成する給湯サイクル10は、ヒートポンプ熱源機1内にある放熱器5と熱交換を行って水道水などを温水に変える水−冷媒熱交換器11(例えば、熱伝導率の高い銅で構成され放熱器5と一体形状となっている二重管構造の熱交換器)と、水−冷媒熱交換器11にて得た温水を貯める貯湯タンク12と、貯湯タンク12や水−冷媒熱交換器11に水道水を入水する入水管13と、貯湯タンク12や水−冷媒熱交換器
11から温水を蛇口やシャワーの給湯端末14に給湯する給湯管15と、貯湯タンク12内の低温の水を、水−冷媒熱交換器9に送水する給湯循環水ポンプ16などで構成されている。
On the other hand, the hot water supply cycle 10 constituting the tank unit 2 is a water-refrigerant heat exchanger 11 (for example, having a thermal conductivity) that exchanges heat with the radiator 5 in the heat pump heat source unit 1 to convert tap water into warm water. A heat exchanger having a double pipe structure made of high copper and integrated with the radiator 5), a hot water storage tank 12 for storing hot water obtained by the water-refrigerant heat exchanger 11, a hot water storage tank 12 and water A water inlet pipe 13 for introducing tap water into the refrigerant heat exchanger 11, a hot water storage tank 12, a hot water supply pipe 15 for supplying hot water from the water-refrigerant heat exchanger 11 to a faucet or shower hot water supply terminal 14, and the hot water storage tank 12. The hot water circulating water pump 16 that feeds the low-temperature water to the water-refrigerant heat exchanger 9 is used.
図3で示した部品をレイアウトしたヒートポンプ熱源機が図1と図2であり、図1は図2の破断線部分を示した断面図であり、付与した番号は図3と同じである。ここでは、図1、図2で説明を行う。 The heat pump heat source machine in which the components shown in FIG. 3 are laid out is shown in FIGS. 1 and 2, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a broken line portion in FIG. 2, and the assigned numbers are the same as those in FIG. Here, description will be made with reference to FIGS.
放熱器5(水−冷媒熱交換器11)は冷媒管5aを内方に配し、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17上に載置されている。また、ヒートポンプ熱源機1の最下部には底板17があり、この底板17に圧縮機4が載置されている。 The radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) is a heat exchanger having a double tube structure in which the refrigerant pipe 5a is arranged inward and the water pipe 5b is arranged in the outer side. Configured and placed on the bottom plate 17. In addition, a bottom plate 17 is provided at the lowermost part of the heat pump heat source unit 1, and the compressor 4 is placed on the bottom plate 17.
この冷媒管5aと水管5bの流体の流れは、対向流となっており、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、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)につながっている。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、配管3へと導かれる。 The flow of the fluid in the refrigerant pipe 5a and the water pipe 5b is an opposite flow. In the refrigerant pipe 5a included in the refrigerant circuit 8, the high-temperature refrigerant compressed and discharged by the compressor 4 to the high pressure is the highest. It connects with the heat radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) from the upper front side. Also in the water pipe 5b, the water is heated upward from the lowermost part and guided to the pipe 3 from the uppermost front side.
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、給湯循環水ポンプ16の動力を減ずることができるためである。そのため、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)とつながっている、放熱器5の往きと戻りの冷媒管5a、往きと戻りの水管5bは、圧縮機4の前面を通してある。 This is because the power of the hot water supply circulating water pump 16 can be reduced by introducing buoyancy by guiding the water having a high temperature and a reduced density from above. Therefore, the forward and return refrigerant pipes 5 a and the forward and return water pipes 5 b connected to the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) pass through the front surface of the compressor 4.
18は、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)の断熱性を高めるために、発泡スチロールで構成された放熱器断熱材であり、放熱器断熱材上18aと放熱器断熱材下18bで放熱器5(水−冷媒熱交換器11)を挟み込んだ形をしており、放熱器断熱材下18bは、底板17の平面部の凹凸部に係合するように底板17上に載置されている。 Reference numeral 18 denotes a heat insulator made of foamed polystyrene in order to enhance the heat insulating property of the heat radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11), and heat is dissipated between the heat radiator upper 18a and the heat radiator lower 18b. The radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) is sandwiched, and the radiator heat insulator lower 18 b is placed on the bottom plate 17 so as to engage with the uneven portion of the flat portion of the bottom plate 17. Yes.
19は、放熱器断熱材18の外方に配されたカバー体あり、放熱器断熱材上18a、下18b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19として放熱器断熱材18と別部品を用いた構成を図示しているが、カバー体19を放熱器断熱材18と兼用することも可能である。 Reference numeral 19 denotes a cover body arranged outside the radiator heat insulating material 18 and covers the front, rear, left and right upper surfaces of the heat radiator insulating material upper 18a and the lower 18b. However, although the structure using the radiator heat insulating material 18 and a separate part is illustrated here as the cover body 19, the cover body 19 can also be used as the heat radiator heat insulating material 18.
7は蒸発器である空気−冷媒熱交換器であり、上面図で図示するように、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)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17に載置されている。 Reference numeral 7 denotes an air-refrigerant heat exchanger as an evaporator, which is bent in an L shape so as to cover the rear lateral portion of the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) as shown in the top view. It has a shape and is placed on the bottom plate 17.
この空気−冷媒熱交換器7は複数枚のフィン7cを複数本の配管7dで貫通して形成した集熱熱交換器で構成されており、この集熱熱交換器を複数設け、外方が外側列集熱熱交換器7a、前方が内側列集熱熱交換器7bとなっており、この二つの集熱熱交換器の高さは、図1で示すようにほぼ同じとし、底板17との隙間を故意に設けるような形にはしていない。 The air-refrigerant heat exchanger 7 is constituted by a heat collecting heat exchanger formed by penetrating a plurality of fins 7c through a plurality of pipes 7d, and a plurality of the heat collecting heat exchangers are provided. The outer row heat collection heat exchanger 7a and the front row are the inner row heat collection heat exchanger 7b. The heights of the two heat collection heat exchangers are substantially the same as shown in FIG. It is not shaped to intentionally provide a gap.
9は、空気−冷媒熱交換器7の内方、カバー体19の上方に配された送風ファンであり、空気−冷媒熱交換器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。20は送風ファン9を駆動する送風モータ、21は送風モータ20を保持するモータ台であり、モータ台21は、カバー体19上面に固定されている。22は、送風ファン8、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)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。この仕切板22の前面下方を、放熱器5の往きと戻りの冷媒管5a、往きと戻りの水管5bが通過している。 Reference numeral 9 denotes a blower fan disposed inward of the air-refrigerant heat exchanger 7 and above the cover body 19. The air-refrigerant heat exchanger 7 is forced to pass air to exchange heat between the air and the refrigerant. Promote. Reference numeral 20 denotes a blower motor that drives the blower fan 9, and 21 denotes a motor base that holds the blower motor 20. The motor base 21 is fixed to the upper surface of the cover body 19. Reference numeral 22 denotes a partition plate for isolating the parts of the blower fan 8 and the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) from the compressor 4 and the part of the expansion valve 6 which is a decompression means. The forward and return refrigerant pipes 5a and the forward and return water pipes 5b of the radiator 5 pass below the front surface of the partition plate 22.
23、24は、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)の往きと戻りの水管5bと、配管3をつなぐための配管接続具往き、配管接続具戻りである。25は、ヒートポンプ熱源機1外郭を覆う外装体のうち、右側方から覆うための右板、26は左側方から覆うための左板、27は上方から覆うための上板、28は前方から覆うための前板である。 Reference numerals 23 and 24 denote a pipe connector going back and a pipe connector returning to connect the pipe 3 to the return and return water pipe 5b of the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11). 25 is a right plate for covering from the right side, 26 is a left plate for covering from the left side, 27 is a top plate for covering from above, and 28 is covered from the front. It is a front plate for.
この外装体である前板28には、送風ファン9と同心円状の吹出し口28aがあり、この吹出し口28a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28bを設けている。 The front plate 28 which is the exterior body has a blowout port 28a concentric with the blower fan 9, and the blowout port 28a is concentrically formed with the blower fan 9 from the inner peripheral surface to the outer side in the radial direction. An aperture-shaped bell mouth 28b that curves in a substantially semicircular shape is provided.
このベルマウス28bは、送風ファン9を回転させ、送風ファン9上流にある空気−冷媒熱交換器7から吸引して、送風ファン前方にある前板28の吹出し口28a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。この送風ファン9の外周を覆うように配されたベルマウス28bにより、送風ファン9周囲に渦流が発生するのを緩和して、円滑な吹出し風を起こることで、送風効率向上と低騒音化を実現している。 The bell mouth 28b rotates the blower fan 9, sucks it from the air-refrigerant heat exchanger 7 upstream of the blower fan 9, and releases blown air from the blowout port 28a of the front plate 28 in front of the blower fan. Therefore, heat exchange is performed. The bell mouth 28b arranged so as to cover the outer periphery of the blower fan 9 alleviates the occurrence of vortex around the blower fan 9 and generates a smooth blowing air, thereby improving the blowing efficiency and reducing noise. Realized.
29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28の吹出し口28a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。 29 is a blow grill having a grid-like opening for allowing the blown air from the blower fan 9 to pass therethrough, and is provided in a protruding shape in front of the blow outlet 28a of the front plate 28 to rectify the blown air. While reducing noise, it plays a role of protecting the blower fan 9 from being touched.
また、底板17、カバー体19、送風ファン9、送風モータ20を支持するモータ台21、上板27は、ヒートポンプ熱源機1内方で上下左右に保持され、外郭部品としては、底板17と前板28とが上下左右に保持されている。これにより、送風ファン9と前板28のベルマウスとの同心円を確保できるようになっており、同心円がずれることで生じる違和音の発生を防いで、低騒音化を図っている。 Further, the bottom plate 17, the cover body 19, the blower fan 9, the motor base 21 that supports the blower motor 20, and the upper plate 27 are held vertically and horizontally inside the heat pump heat source unit 1, and the outer plate includes the bottom plate 17 and the front plate. A plate 28 is held vertically and horizontally. As a result, a concentric circle between the blower fan 9 and the bell mouth of the front plate 28 can be secured, and the generation of a strange sound caused by the deviation of the concentric circle is prevented, thereby reducing noise.
この際に、ベルマウス28bの最外周位置28cとカバー体19の間隙Aと、ベルマウス28bの最外周位置28cと上板27の間隙Bとは、A<Bの関係となるようにしており、特にA寸法は10mm以下としている。 At this time, the outermost circumferential position 28c of the bell mouth 28b and the gap A between the cover bodies 19 and the outermost circumferential position 28c of the bell mouth 28b and the gap B between the upper plates 27 are in a relationship of A <B. In particular, the dimension A is 10 mm or less.
以下、図面に基づいて、上記ヒートポンプ熱源機の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the heat pump heat source apparatus will be described based on 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、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)に送られ、貯湯タンク12の下方より、給湯循環水ポンプ16の動力にて接続管3を通ってきた低温水と熱交換して放熱する。これにより、加熱された低温水は、高温水となり、配管3をお通り、貯湯タンク12に送られ、高温の温水として貯湯される。 When the compressor 4 is operated, the refrigerant compressed and discharged to a high pressure is sent to the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11), and from below the hot water storage tank 12 by the power of the hot water circulating water pump 16. Heat is exchanged with the low-temperature water that has passed through the connecting pipe 3 to dissipate heat. Thereby, the heated low temperature water turns into high temperature water, passes through the piping 3, is sent to the hot water storage tank 12, and is stored as hot hot water.
放熱器5(水−冷媒熱交換器11)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、蒸発器である空気−冷媒熱交換器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、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7を通過する間に、蒸発してガス化する。 The refrigerant flowing out of the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) is decompressed and expanded by the expansion valve 6 that is a decompressing means, sent to the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator, and sent to the blower fan 9. It exchanges heat with the air sent in this way and evaporates and gasifies while passing through the air-refrigerant heat exchanger 7 which is an evaporator.
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、低温水は徐々に加熱される。加熱され貯湯タンク12に貯湯された温水は、入水管13を通ってきた低温水と混合され、所定の温度の温水となって給湯管15を通り、蛇口やシャワーの給湯端末14から給湯されることで、給湯機としての動作を行う。 This gasified refrigerant is again sucked into the compressor 4 and compressed again, and the low-temperature water is gradually heated. The hot water that has been heated and stored in the hot water storage tank 12 is mixed with the low-temperature water that has passed through the inlet pipe 13, becomes hot water of a predetermined temperature, passes through the hot water supply pipe 15, and is supplied from the hot water supply terminal 14 of the faucet or shower. By doing so, it operates as a water heater.
この時に、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7に関しては、送風ファン9にて送られた空気と熱交換を行うことになるので、その面積は大きい方が効率は上がることとなる。そ
のため、外側列集熱熱交換器7aのフィン7eの最下端7f、内側列週熱熱交換器7bのフィン7gの最下端7hがいずれも底板17に載置していることで、その間隙をほとんどなくしていることとなり、放熱器5を備えた室外機のサイズが同じ場合に、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の高さを高くすることができ、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の面積を最大に生かすことができる。
At this time, regarding the air-refrigerant heat exchanger 7 which is an evaporator, heat exchange is performed with the air sent by the blower fan 9, so that the larger the area, the higher the efficiency. Therefore, the lowermost end 7f of the fin 7e of the outer row heat collection heat exchanger 7a and the lowermost end 7h of the fin 7g of the inner row weekly heat exchanger 7b are both placed on the bottom plate 17, so that the gap is reduced. When the size of the outdoor unit having the radiator 5 is the same, the height of the air-refrigerant heat exchanger 7 that is the evaporator can be increased, and the air-refrigerant that is the evaporator. The area of the heat exchanger 7 can be maximized.
その際に、送風ファン9とカバー体19の間隙Aを、送風ファン9と上板27の間隙Bより狭くしていることで、カバー体19上方に配された送風ファン9の位置は、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の高さ方向に対して、中心に近くレイアウトされることとなる。 At that time, the gap A between the blower fan 9 and the cover body 19 is narrower than the gap B between the blower fan 9 and the upper plate 27, so that the position of the blower fan 9 disposed above the cover body 19 is evaporated. The air-refrigerant heat exchanger 7 serving as a heater is laid out near the center with respect to the height direction.
図1に記載しているが、送風ファン8の中心と、外側列集熱熱交換器7aのフィン7eの最下端7f(内側列週熱熱交換器7bのフィン7gの最下端7h)の寸法Cと、送風ファンの中心と、外側列集熱熱交換器7aのフィン7eの最上端7g(内側列週熱熱交換器7bのフィン7gの最上端7i)の寸法Dとは、1:1に近づく形となる。 Although described in FIG. 1, the dimensions of the center of the blower fan 8 and the lowermost end 7f of the fin 7e of the outer row heat collection heat exchanger 7a (the lowermost end 7h of the fin 7g of the inner row heat exchanger 7b). C, the center of the blower fan, and the dimension D of the uppermost end 7g of the fin 7e of the outer row heat collecting heat exchanger 7a (the uppermost end 7i of the fin 7g of the inner row weekly heat exchanger 7b) are 1: 1. It becomes the form that approaches.
そのため、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7に対して、送風ファン9の上下で風量を同一に近くすることができ、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7を全域高い熱交換性能で使用することが可能となる。そのため、従来の技術のように、内側列週熱熱交換器7bのフィン7gの長さを短くすることが不要となり、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の面積を大きくすることで、ヒートポンプ熱源機のCOPを向上させることができる。 Therefore, the air volume can be made close to the top and bottom of the blower fan 9 with respect to the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator, and the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator has a high heat exchange performance over the entire area. Can be used. Therefore, it becomes unnecessary to shorten the length of the fins 7g of the inner row weekly heat exchanger 7b as in the prior art, and by increasing the area of the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator, The COP of the heat pump heat source machine can be improved.
また、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の中心に近くレイアウトされることは、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7下方側の吸引力を増すことになる。蒸発器である空気−冷媒熱交換器7下方側は、カバー体19があるために、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7とカバー体19の隙間が狭い部分(寸法Eで記載)があり、通風抵抗となってしまい、熱交換効率が落ちている箇所である。それに対して、吸引力を増すことで、カバー体19の投影面にある蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の熱交換効率を高めることができる。 Further, the layout close to the center of the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator increases the suction force on the lower side of the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator. Since there is a cover body 19 on the lower side of the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator, there is a portion where the gap between the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator and the cover body 19 is narrow (described in dimension E). Yes, it is the place where it becomes ventilation resistance and heat exchange efficiency falls. On the other hand, by increasing the suction force, the heat exchange efficiency of the air-refrigerant heat exchanger 7 which is an evaporator on the projection surface of the cover body 19 can be increased.
また、ベルマウス28bの最外周位置28cとカバー体19の間隙A寸法は10mm以下としている。これにより、送風ファン9に吸引され、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7を通過した気温よりも低下している空気は、ベルマウス下方であり、カバー体上方にて、旋回流を生じないで、前板の吹出し口28bに吸引される流れ30となる。 Further, the dimension of the gap A between the outermost peripheral position 28c of the bell mouth 28b and the cover body 19 is set to 10 mm or less. As a result, the air sucked by the blower fan 9 and lower than the air temperature passing through the air-refrigerant heat exchanger 7 serving as an evaporator is below the bell mouth and produces a swirling flow above the cover body. Instead, the flow 30 is sucked into the outlet 28b of the front plate.
特に、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)は、仕切板22手前の切り欠き部分を通過させるために、高温の冷媒管5a、水管5bは、上方前部に配されている。この上方前部は、ベルマウス28bの内方にあたるために、上記した旋回流がほとんど生じないこととなる。この流れは図1に破線で示している吹出し口28bに吸引される流れ30を見れば、従来の技術で示した図10と比較すればよくわかることである。 In particular, in the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11), the high-temperature refrigerant pipe 5a and the water pipe 5b are arranged in the upper front part in order to pass the notch part in front of the partition plate 22. Since the upper front portion is inward of the bell mouth 28b, the above-described swirling flow hardly occurs. This flow can be clearly understood by comparing the flow 30 sucked into the outlet 28b shown by the broken line in FIG. 1 with FIG. 10 shown in the prior art.
そのため、高温となった放熱器5(水−冷媒熱交換器11)が冷却され、温度が低下する、ひいては効率がダウンすることを防ぐことが出来、効率の良いヒートポンプ熱源機とすることができる。 Therefore, the heat radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) that has reached a high temperature is cooled, and the temperature can be prevented from decreasing, and thus the efficiency can be prevented from being lowered, and an efficient heat pump heat source device can be obtained. .
そのために、ベルマウス28bの最外周位置28cとカバー体19の間隙A寸法は10mm以下と設定しているわけだが、これに関しては、図4で示しているように、同一能力、同一送風ファン9の回転数で、隙間A寸法とカバー体19表面温度のグラフを記載している。 For this purpose, the gap A between the outermost peripheral position 28c of the bell mouth 28b and the cover body 19 is set to 10 mm or less. In this regard, as shown in FIG. The graph of the clearance A dimension and the cover body 19 surface temperature is described by the following rotation speed.
この様に10mmを下回ると、カバー体19の温度は低下しにくくなることで、効果が
見て取れる。これは上述したように、ベルマウス28b周囲の特にカバー体19上面の空気の流れが影響しており、ベルマウス下方に空気の流れが生じていないためと考えられる。
Thus, if it is less than 10 mm, the temperature of the cover body 19 is less likely to decrease, so that the effect can be seen. As described above, this is considered to be because the air flow around the bell mouth 28b, particularly the upper surface of the cover body 19, has an influence, and no air flow is generated below the bell mouth.
これに対して、放熱器断熱材18aの厚さを上げることで、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)への冷却を防ぐ方法も考えられる。ところが、放熱器断熱材18aが厚くなれば、その上方のカバー体19が上方にシフトし、その結果、カバー体と一定の間隙が必要なベルマウス28bが上方にシフトし、結果、本体そのものが大きくなってしまう。これは、コンパクト性を損ね、設置スペースに制限が加わるとともに、その分材料費も上がり、コストアップにつながるという課題がある。 On the other hand, a method of preventing cooling to the radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) by increasing the thickness of the radiator heat insulating material 18a is also conceivable. However, if the radiator heat insulator 18a becomes thicker, the upper cover body 19 shifts upward, and as a result, the bell mouth 28b that requires a certain gap from the cover body shifts upward. It gets bigger. As a result, the compactness is impaired, the installation space is restricted, and the material cost is increased accordingly, leading to an increase in cost.
本体をなるべくコンパクトに維持しつつ、性能を向上させるためには、今回の発明内容は非常に有効であると言える。 In order to improve the performance while keeping the main body as compact as possible, the contents of the present invention can be said to be very effective.
以上のことは、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の集熱熱交換器が複数列の場合に説明したが、単列であっても同じであり、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7を底板17に載置しても、効率を向上させることができる。 The above has been described in the case where the heat collection heat exchanger of the air-refrigerant heat exchanger 7 that is an evaporator is in a plurality of rows, but the same applies to a single row, and the air-refrigerant heat that is an evaporator. Even if the exchanger 7 is placed on the bottom plate 17, the efficiency can be improved.
なお、このヒートポンプ熱源機1の冷媒回路は冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧を越える圧力で運転することが好ましい。二酸化炭素を冷媒として用いることで沸き上げ温度を高温にできるので、利用できる熱量の増大と湯切れ防止性を向上することができる。 The refrigerant circuit of the heat pump heat source apparatus 1 preferably uses carbon dioxide as a refrigerant and is operated at a pressure exceeding the critical pressure. Since the boiling temperature can be increased by using carbon dioxide as a refrigerant, it is possible to increase the amount of heat that can be used and to prevent the hot water from running out.
比較的安価でかつ安定している二酸化炭素を冷媒に使用することで製品コストを抑えるとともに、信頼性を向上させることができる。また、二酸化炭素はオゾン破壊係数がゼロであり、地球温暖化係数も代替冷媒HFC−407Cの約1700分の1と非常に小さいため、地球環境に優しい製品を提供できる。 By using carbon dioxide, which is relatively inexpensive and stable, as a refrigerant, product cost can be reduced and reliability can be improved. In addition, carbon dioxide has an ozone depletion coefficient of zero and a global warming coefficient of about 1/700 of the alternative refrigerant HFC-407C, which is very small.
ただし、その他の冷媒であっても、この発明の構成に関しては特に規定はしない。また、貯湯タンク12に貯湯するのみならず、加熱保温が必要な暖房用タンク、床暖房、温水暖房のような暖房機器に用いても良い。 However, even if it is other refrigerants, there is no particular restriction on the configuration of the present invention. In addition to storing hot water in the hot water storage tank 12, the hot water storage tank 12 may be used for heating equipment such as a heating tank, floor heating, and hot water heating.
(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態におけるヒートポンプ熱源機の後方斜視図であり、わかりやすくするために、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7とモータ台21は取り除いた形としている。冷媒回路8の動作に関しては実施の形態1と同じである。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a rear perspective view of the heat pump heat source apparatus according to the second embodiment of the present invention. For the sake of clarity, the air-refrigerant heat exchanger 7 as an evaporator and the motor base 21 are removed. Yes. The operation of the refrigerant circuit 8 is the same as in the first embodiment.
28bは外装体である前板28のベルマウスであり、このベルマウス28bのカバー体19と近い位置にある下方端部28dに略直線部28eを設けたものであり、いわゆるDカット形状としている。そのため、ベルマウス28bの下方端部28dは、平面状のカバー体19上面とはほぼ平行になっている。 Reference numeral 28b denotes a bell mouth of the front plate 28 which is an exterior body. The bell mouth 28b is provided with a substantially straight portion 28e at a lower end portion 28d located near the cover body 19, and has a so-called D-cut shape. . Therefore, the lower end portion 28d of the bell mouth 28b is substantially parallel to the upper surface of the planar cover body 19.
また、このベルマウス28bの最外周位置28cと放熱器5を覆うカバー体19との間隙を、ベルマウス28bの最外周位置28cと外装体の上板27との間隙よりも小さくし、特に、ベルマウス28bの最外周位置28cとカバー体19の間隙を10mm以下としておけば、カバー体19から、ベルマウス28bの略直線部28eを通過し、吹出し口28aへ導かれる空気は、よりスムーズな流れとなり、騒音低減をさらに良化することができる。 Further, the gap between the outermost peripheral position 28c of the bell mouth 28b and the cover body 19 covering the radiator 5 is made smaller than the gap between the outermost peripheral position 28c of the bell mouth 28b and the upper plate 27 of the exterior body, If the gap between the outermost peripheral position 28c of the bell mouth 28b and the cover body 19 is 10 mm or less, the air guided from the cover body 19 through the substantially straight portion 28e of the bell mouth 28b to the outlet 28a is smoother. As a result, noise reduction can be further improved.
このことは、同一騒音であれば、送風ファン9の回転数を上げ、風量を増すことができることとなり、それは、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7を通過する風量を上げること
となり、蒸発器である空気−冷媒熱交換器7の熱交換特性を向上すること、ひいてはヒートポンプ熱源機1のCOPを向上することができることとなる。
This means that if the noise is the same, the rotational speed of the blower fan 9 can be increased and the air volume can be increased. This increases the air volume passing through the air-refrigerant heat exchanger 7 as an evaporator, and evaporates. It is possible to improve the heat exchange characteristics of the air-refrigerant heat exchanger 7, which in turn, and to improve the COP of the heat pump heat source unit 1.
また、略直線部28eより前方には、図1の断面図でわかるように、送風ファンによる、旋回流が生じなくなる。略直線部28eを設けていることで、ベルマウス28bの最後端より前下方にあるカバー体19が蒸発器である空気−冷媒熱交換器7を通過する気温より低温の空気で冷却されることがなくなり、それは、放熱器である水−冷媒熱交換器7の高温部が冷却されることがなくなることであり、放熱器の熱交換効率が減ずることを防ぎ、熱効率の高いヒートポンプ熱源機とすることができる。 Further, as can be seen from the cross-sectional view of FIG. 1, no swirl flow is generated by the blower fan in front of the substantially straight portion 28e. By providing the substantially straight portion 28e, the cover body 19 located forward and lower than the rearmost end of the bell mouth 28b is cooled with air having a temperature lower than the air temperature passing through the air-refrigerant heat exchanger 7 serving as an evaporator. This means that the high-temperature part of the water-refrigerant heat exchanger 7 as a radiator is not cooled, and the heat exchange efficiency of the radiator is prevented from being reduced, and a heat pump heat source device with high thermal efficiency is obtained. be able to.
(実施の形態3)
図6は、本発明の第3の実施の形態におけるヒートポンプ熱源機の後方斜視図であり、蒸発器である空気−冷媒熱交換器5とモータ台21は取り除いた形としている。冷媒回路8、動作に関しては実施の形態1と同じである。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a rear perspective view of the heat pump heat source apparatus according to the third embodiment of the present invention, in which the air-refrigerant heat exchanger 5 and the motor base 21 which are evaporators are removed. The refrigerant circuit 8 and the operation are the same as those in the first embodiment.
図7は図6の外装体である前板をヒートポンプ熱源機1の内方から見た平面図であり、28bは前板28のベルマウス、このベルマウス28bの蒸発器である空気−冷媒熱交換器に近い、いわゆる上流側は略正方形形状としており、各コーナーに平面部28fが設けられている。 FIG. 7 is a plan view of the front plate, which is the exterior body of FIG. 6, viewed from the inside of the heat pump heat source unit 1. 28 b is a bell mouth of the front plate 28, and air-refrigerant heat is an evaporator of the bell mouth 28 b. The so-called upstream side close to the exchanger has a substantially square shape, and a flat portion 28f is provided at each corner.
この平面部により、湾曲状のベルマウスを通過する空気が、ベルマウスのエッジ上の端部にて剥離していたものが、平面部の長い空間を通過して、ベルマウスに導かれるために、その長い空間の間で剥離が抑制されることとなり、空気の衝突が緩和されることで、空気の流れの衝突により生じていた騒音を低減することも可能であり、乱れにより生じる風量の減衰を防ぐことも可能となる。 Because the air passing through the curved bell mouth is peeled off at the end on the edge of the bell mouth by this flat portion, it passes through the long space of the flat portion and is guided to the bell mouth. The separation between the long spaces will be suppressed, and the air collision will be mitigated, so it is possible to reduce the noise caused by the air flow collision and the attenuation of the air volume caused by the turbulence It is also possible to prevent this.
従来の技術を図10にて記載してあるが、この平面部28fのない形状では、吸い込み側壁部での空気の衝突を緩和し、また空気の剥離を抑制することにより、送風音を低減させるベルマウス111であるが、ベルマウス111の端部(いわゆるエッジ部)で発生した流れの剥離が、ベルマウス111内方で乱れ113を生じ、風量の減衰や、違和音の発生を引き起こす面があった。それに対して、平面部28fを有することで、この剥離を低減することができるわけである。 Although the prior art is described in FIG. 10, in the shape without the flat portion 28f, the air collision at the suction side wall portion is alleviated, and air blowing is reduced by suppressing air separation. Although it is the bell mouth 111, the separation of the flow generated at the end portion (so-called edge portion) of the bell mouth 111 causes a turbulence 113 inside the bell mouth 111, causing the air volume to be attenuated and the generation of strange sound. there were. On the other hand, this peeling can be reduced by having the plane portion 28f.
特に、このベルマウスの最外周位置と放熱器を覆うカバー体との間隙を、ベルマウスの最外周位置と外装体の上板との間隙よりも小さくし、特に、ベルマウスの最外周位置とカバー体の間隙を10mm以下としておけば、ベルマウスの直下近傍に、平面部を有するカバー体があることで、カバー体から、ベルマウスの平面部を通過し、ベルマウスへ導かれる空気は、よりスムーズな流れとなり、騒音低減をさらに良化する。 In particular, the gap between the outermost peripheral position of the bell mouth and the cover covering the radiator is made smaller than the gap between the outermost peripheral position of the bell mouth and the upper plate of the exterior body, and in particular, the outermost peripheral position of the bell mouth. If the gap of the cover body is set to 10 mm or less, the cover body having a flat portion is located immediately below the bell mouth, so that the air that is passed from the cover body to the bell mouth through the flat portion of the bell mouth is The flow is smoother and noise reduction is further improved.
このことは、同一騒音であれば、送風ファンの回転数を上げ、風量を増すことができることとなり、それは、蒸発器である空気−冷媒熱交換器を通過する風量を上げることとなり、蒸発器である空気−冷媒熱交換器の熱交換特性を向上すること、ひいてはCOPを向上することができる。 This means that if the noise is the same, the rotational speed of the blower fan can be increased and the air volume can be increased, which increases the air volume passing through the air-refrigerant heat exchanger, which is the evaporator, It is possible to improve the heat exchange characteristics of a certain air-refrigerant heat exchanger, and thus improve the COP.
また、平面部28fより前方には、図1の断面図でわかるように、送風ファンによる、旋回流が生じなくなる。平面部を有していることで、ベルマウスの最後端より前下方にあるカバー体が蒸発器である空気−冷媒熱交換器を通過する気温より低音の空気で冷却されることがなくなり、それは、放熱器である水−冷媒熱交換器の高音部が冷却されることがなくなることであり、放熱器の熱交換効率が減ずることを防ぎ、熱効率の高いヒートポンプ熱源機とすることができる。 Further, as can be seen from the cross-sectional view of FIG. 1, no swirl flow is generated by the blower fan in front of the flat portion 28f. By having the flat portion, the cover body in front and lower than the rearmost end of the bell mouth is not cooled by air lower than the air temperature passing through the air-refrigerant heat exchanger as an evaporator, The high-frequency part of the water-refrigerant heat exchanger, which is a radiator, is not cooled, and the heat exchange efficiency of the radiator can be prevented from being reduced, and a heat pump heat source device with high thermal efficiency can be obtained.
また、図7では、平面部28fは四方にあるが、これは下左右方向の2箇所が必要であり、上方のない場合においては、放熱器5(水−冷媒熱交換器11)の冷却を防ぐと言う効果は得られるが、気流の剥離を防ぎ、低騒音化を図るという効果は減じてしまう。 Moreover, in FIG. 7, although the plane part 28f exists in four directions, this requires two places of the lower left-right direction, and when there is no upper part, cooling of the heat radiator 5 (water-refrigerant heat exchanger 11) is carried out. Although the effect of preventing is obtained, the effect of preventing the separation of the airflow and reducing the noise is reduced.
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ熱源機は、効率の向上したコンパクトなヒートポンプ熱源機となるため、貯湯タンクを有した給湯機、暖房用貯湯タンク、床暖房あるいは温水暖房などの暖房機器の用いられるほか、暖房用装置、設備に用いても良く、高い効率向上を実現できる。 As described above, the heat pump heat source device according to the present invention is a compact heat pump heat source device with improved efficiency. In addition to being used, it may be used for heating devices and equipment, and a high efficiency improvement can be realized.
4 圧縮機
5 放熱器(水−冷媒熱交換器)
6 減圧手段
7 蒸発器(空気−冷媒熱交換器)
8 冷媒回路
9 送風ファン
11 水−冷媒熱交換器
19 カバー体
27 上板
28 前板
28b ベルマウス
A ベルマウス28bの最外周位置28cとカバー体19の間隙
B ベルマウス28bの最外周位置28cと上板27の間隙
4 compressor 5 radiator (water-refrigerant heat exchanger)
6 Pressure reducing means 7 Evaporator (Air-refrigerant heat exchanger)
8 Refrigerant circuit 9 Blower fan 11 Water-refrigerant heat exchanger 19 Cover body 27 Upper plate 28 Front plate 28b Bell mouth A A gap between bell mouth 28b and a gap between cover body 19 B An outermost circumference position 28c of bell mouth 28b Gap between upper plate 27
Claims (5)
前記水冷媒熱交換器の外方を覆うカバー体と、
前記蒸発器に空気を搬送し前記カバー体の上方に配された送風ファンと、
前記送風ファンの外周側に配した湾曲状のベルマウスと前記送風ファンによって搬送された空気が放出される吹出し口とを設けた前板、上板を有し、前記冷媒回路、前記送風ファンを覆って外郭を形成する外装体と、を備え、
前記ベルマウスの最外周位置と前記カバー体との間隙が、前記ベルマウスの最外周位置と前記外装体の前記上板との間隙よりも小さくなるように構成し、
前記圧縮機から吐出された高温の冷媒は、前記ベルマウスの最外周位置よりも下方かつ前記吹出し口側に配設された冷媒管から前記水冷媒熱交換器に流入し、
前記水冷媒熱交換にて生成された高温水は、前記ベルマウスの最外周位置よりも下方かつ前記吹出し口側に配設された水管へと流出することを特徴とするヒートポンプ熱源機。 A compressor that compresses the refrigerant and discharges the high-temperature refrigerant, a water-refrigerant heat exchanger that generates high-temperature water through heat exchange between the high-temperature refrigerant and low-temperature water, a decompressor, and an evaporator connected in an annular manner through a refrigerant pipe A refrigerant circuit for circulating the refrigerant,
A cover body covering the outside of the water refrigerant heat exchanger;
A blower fan that conveys air to the evaporator and is disposed above the cover body;
A curved bell mouth disposed on the outer peripheral side of the blower fan, and a front plate and an upper plate provided with a blowout port through which air conveyed by the blower fan is discharged; the refrigerant circuit; and the blower fan An exterior body that covers and forms an outer shell ,
Gap between the cover member and the outermost peripheral position of the bell mouth is configured to be smaller than the gap between the upper plate of said outer body and the outermost peripheral position of the bell mouth,
The high-temperature refrigerant discharged from the compressor flows into the water refrigerant heat exchanger from a refrigerant pipe disposed below the outermost peripheral position of the bell mouth and on the outlet side,
The high-temperature water generated by the water-refrigerant heat exchange flows out to a water pipe disposed below the outermost peripheral position of the bell mouth and on the outlet side .
The heat pump heat source device according to claim 4, wherein the flat portion is provided on at least a lower outer peripheral portion of the bell mouth.
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