JP6011669B1

JP6011669B1 - 室外機

Info

Publication number: JP6011669B1
Application number: JP2015073204A
Authority: JP
Inventors: 徹濱中
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: JP2016191535A

Abstract

【課題】水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇する。【解決手段】本発明の室外機１は、圧縮機を収容する機械室２ａと、冷媒と外気との間で熱交換する空気熱交換器および空気熱交換器と対向する室外ファンを収容する送風室２ｂとを有する室外機本体２と、室外機本体２の上方において仕切板６０によって仕切られると共に、冷媒と水との間で熱交換する水熱交換器および水熱交換器の側方に配置された制御基板５７を収容する水ユニット３とを備え、仕切６０板には、制御基板５７を冷却した空気が流れる穴５５が、水熱交換器より制御基板５７側に形成されている。【選択図】図１０

Description

本発明は、水熱交換器を収容する水ユニットを備える室外機に関する。

従来の室外機（ヒートポンプ式給湯暖房機）として、冷媒が循環される冷凍サイクルと、床暖房装置に温水を循環させるための床暖房回路とを備えるものがある。したがって、冷凍サイクルは、冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器と、冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器とを備えている。

特開２０１０−１４３５２

この水熱交換器は、空気熱交換器や室外ファンを収容する室外機本体の内部に配置されることが多いが、水熱交換器を水ユニットの内部に収容し、その水ユニットを室外機本体の上方に載置することが考えられる。この場合、水熱交換器を収容する水ユニットの内部空間と室外機本体の内部空間とが仕切板によって仕切られる。このとき、水ユニットの内部には、水熱交換器の他に、ポンプや制御基板等が収容されているが、水ユニットの内部において、制御基板の温度が上昇する問題がある。

そこで、本発明の目的は、水ユニットの内部において、制御基板の温度が上昇するのを防止できる室外機を提供することである。

第１の発明にかかる室外機は、圧縮機を収容する機械室と、冷媒と外気との間で熱交換する空気熱交換器および前記空気熱交換器と対向する室外ファンを収容する送風室とを有する室外機本体と、前記室外機本体の上方において仕切板によって仕切られると共に、冷媒と水との間で熱交換する水熱交換器および前記水熱交換器の側方に配置された制御基板を収容する水ユニットとを備え、前記仕切板には、前記制御基板を冷却した空気が流れる穴が、前記水熱交換器より前記制御基板側に形成されていることを特徴とする。

この室外機では、仕切板に制御基板を冷却した空気が流れる穴が形成されていることから、水ユニットの内部空間の制御基板を冷却できる。したがって、水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇するのを防止できる。

第２の発明にかかる室外機は、第１の発明にかかる室外機において、前記穴は、前記水ユニットの内部空間と前記送風室とを連通させることを特徴とする。

この室外機では、水ユニットの内部空間と送風室とが穴を介して連通していることから、仕切板に制御基板を冷却した空気が送風室に向かって流れやすい。したがって、水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇するのを防止できる。

第３の発明にかかる室外機は、第２の発明にかかる室外機において、前記制御基板を覆う電装品箱を備え、前記電装品箱は、前記仕切板に形成された開口に係止される係止部を有し、前記穴は、前記係止部が前記開口に係止されたときに前記係止部の周囲に形成されることを特徴とする。

この室外機では、水ユニットの内部空間と送風室とを連通させる穴を別途形成しなくても、電装品箱の係止部を仕切板の開口に係止させることにより形成できる。

第４の発明にかかる室外機は、第１−第３のいずれかの発明にかかる室外機において前記穴は、前記水ユニットの内部空間と前記機械室とを連通させ且つバーリングを有し、前記送風室と前記機械室とは連通することを特徴とする。

この室外機では、水ユニットの内部空間と送風室とが穴および機械室を介して連通していることから、仕切板に制御基板を冷却した空気が送風室に向かって流れやすい。したがって、水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇するのを防止できる。また、仕切板の穴がバーリングを有することから、水ユニットの内部空間から水が機械室に入るのを防止できる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、仕切板に制御基板を冷却した空気が流れる穴が形成されていることから、水ユニットの内部空間の制御基板を冷却できる。したがって、水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇するのを防止できる。

第２の発明では、水ユニットの内部空間と送風室とが穴を介して連通していることから、仕切板に制御基板を冷却した空気が送風室に向かって流れやすい。したがって、水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇するのを防止できる。
第３の発明では、水ユニットの内部空間と送風室とを連通させる穴を別途形成しなくても、電装品箱の係止部を仕切板の開口に係止させることにより形成できる。

第４の発明では、水ユニットの内部空間と送風室とが穴および機械室を介して連通していることから、仕切板に制御基板を冷却した空気が送風室に向かって流れやすい。したがって、水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇するのを防止できる。また、仕切板の穴がバーリングを有することから、水ユニットの内部空間から水が機械室に入るのを防止できる。

本発明の実施形態の温調システムを示す構成図である。図１の温調システムに含まれる室外機の正面図である。図３（ａ）は、室外機を正面から見たときの室外機本体および水ユニットの内部構成を説明する図であり、図３（ｂ）は、室外機を上方から見たときの水ユニットの内部構成を説明する図であり、図３（ｃ）は、室外機を右側面から見たときの給湯用水配管接続部および暖房用水配管接続部の配置を説明する図である。給湯用熱交換器および暖房用熱交換器が断熱材によって覆われる状態の斜視図である。室外機本体と水ユニットの間に配置された仕切板の平面図である。図６（ａ）は、電装品箱の底部材の斜視図であり、図６（ｂ）は、電装品箱のカバー部材の斜視図である。図７（ａ）は、電装品箱の底部材の上面図であり、７（ｂ）は、電装品箱の底部材の側面図である。電装品箱の底部材を仕切板に取り付けた状態の斜視図である。図８の部分拡大図である。室内機の内部における空気流れを示す図である。本発明の変形例において、室外機本体と水ユニットの間に配置された仕切板の平面図である。図１１の仕切板に形成された穴の構成を示す図である。本発明の変形例について、室内機の内部における空気流れを示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、この発明の実施形態の温調システムの構成図を示している。図１に示すように、この温調システムは、ヒートポンプ室外機１（以下、室外機１という）と、室外機１に接続された利用側装置４とを備える。

室外機１は、図１−図３に示すように、ヒートポンプ部としての室外機本体２と、室外機本体２の上方に配置された水ユニット部３とを有している。室外機本体２には、圧縮機１０と、室外熱交換器１１と、２つの膨張弁１２Ａ，１２Ｂと、室外ファン１３とが収容されている。室外機本体２の内部は、圧縮機１０を収容する機械室２ａと、室外熱交換器１１と室外ファン１３とを収容する送風室２ｂとを有している。水ユニット部３には、給湯用熱交換器（給湯用水熱交換器）１６Ａと、暖房用熱交換器（暖房用水熱交換器）１６Ｂと、ポンプ１７と、電装品箱５０とが収容されている。電装品箱５０は、ポンプ１７を制御する制御基板５７を内部に有している。室外機本体２の内部空間と水ユニット部３の内部空間とは、仕切板６０によって仕切られている。室外機１の内部において、冷媒回路（ヒートポンプ）が構成されており、この冷媒回路は、圧縮機１０と、室外熱交換器１１と、膨張弁１２Ａ，１２Ｂと、給湯用熱交換器１６Ａと、暖房用熱交換器１６Ｂとが接続されて構成されている。冷媒回路は、圧縮機１０の吐出側に配置された分岐部１８において分岐し、室外熱交換器１１の他端側に配置された合流部１９において合流する２つの分岐路を有している。この２つの分岐路は、給湯用熱交換器１６Ａおよび膨張弁１２Ａが配置された分岐路と、暖房用熱交換器１６Ｂおよび膨張弁１２Ｂが配置された分岐路である。ポンプ１７は、給湯タンク５から流出した給湯用温水を給湯用熱交換器１６Ａに供給し、給湯タンク５に供給される給湯用温水を循環させるものである。

圧縮機１０の吐出側には、給湯用熱交換器１６Ａの冷媒流入口と、暖房用熱交換器１６Ｂの冷媒流入口とがそれぞれ接続されている。圧縮機１０の吸入側には、室外熱交換器１１の一端が接続され、室外熱交換器１１の他端には、膨張弁１２Ａ，１２Ｂの一端がそれぞれ接続されている。膨張弁１２Ａの他端と給湯用熱交換器１６Ｂの冷媒流出口とが接続されるとともに、膨張弁１２Ｂの他端と暖房用熱交換器の冷媒流出口とが接続されている。したがって、給湯用熱交換器１６Ａの冷媒流入口には、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８が接続され、給湯用熱交換器１６Ａの冷媒流出口には、膨張弁１２Ａが接続されている。また、暖房用熱交換器１６Ｂの冷媒流入口には、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８が接続され、給湯用熱交換器１６Ｂの冷媒流出口には、膨張弁１２Ｂが接続されている。

水ユニット部３は、給湯用水配管接続部２０と、暖房用水配管接続部２１とを有している。給湯用水配管接続部２０は、往き接続部２０ａと、戻り接続部２０ｂとを有しており、暖房用水配管接続部２１は、往き接続部２１ａと、戻り接続部２１ｂとを有している。水ユニット部３の内部において、給湯用水配管接続部２０の往き接続部２０ａは、給湯用熱交換器１６Ａの水流入口に接続され、給湯用水配管接続部２０の戻り接続部２０ｂは、給湯用熱交換器１６Ａの水流出口に接続されている。また、水ユニット部３の内部において、給湯用水配管接続部２０の往き接続部２１ａは、給湯用熱交換器１６Ａの水流入口に接続され、給湯用水配管接続部２０の戻り接続部２１ｂは、給湯用熱交換器１６Ａの水流出口に接続されている。

したがって、給湯用熱交換器１６Ａでは、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８から流入した冷媒と、給湯用水配管接続部２０の戻り接続部２０ｂから流入した給湯用温水との間で熱交換されることによって、給湯用温水が加熱されて、その加熱された給湯用温水が、給湯用水配管接続部２０の往き接続部２０ａに向かって流出する。また、暖房用熱交換器１６Ｂでは、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８から流入した冷媒と、暖房用水配管接続部２１の戻り接続部２１ｂから流入した暖房用温水との間で熱交換されることによって、暖房用温水が加熱されて、その加熱された暖房用温水が、暖房用水配管接続部２１の往き接続部２１ａに向かって流出する。本実施形態の温調システムでは、室外機１は、給湯用温水および暖房用温水の少なくとも一方を加熱可能である。

本実施形態の温調システムでは、利用側装置４は、給湯タンク５と、ガスボイラ６と、床暖房パネル７と、ポンプ８とを有している。ガスボイラ６は、加熱器６ａを有しており、床暖房パネル７と給湯端末９に接続されている。したがって、ガスボイラ６は、給湯タンク５から供給された給湯用温水を給湯端末９に供給される前に加熱したり、室外機１から供給された暖房用温水を床暖房パネル７に供給される前に加熱できる。ポンプ８は、床暖房パネル７から流出した暖房用温水を暖房用熱交換器１６Ｂに供給し、床暖房パネル７に供給される暖房用温水を循環させるものである。

図３（ａ）は、室外機１を正面から見たときの室外機本体２および水ユニット部３の内部構成を説明する図であり、図３（ｂ）は、室外機１を上方から見たときの水ユニット部３の内部構成を説明する図であり、図３（ｃ）は、室外機１を右側面から見たときの給湯用水配管接続部２０および暖房用水配管接続部２１の配置を説明する図である。後述するように、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂは、断熱材料７０によって覆われているが、図３では、断熱材料７０の図示を省略して、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂを図示している。また、室外機１の側面には、給湯用水配管接続部２０および暖房用水配管接続部２１を覆うカバー２ｃが配置されているが、図３（ｃ）では図示を省略している。図４は、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂが断熱材７０によって覆われる状態の斜視図である。

暖房用熱交換器１６Ｂは、上下方向に２段に積層されるように巻回される暖房用水配管３２を有しており、給湯用熱交換器１６Ａは、上下方向に２段に積層されるように巻回される給湯用水配管３１を有している。この給湯用水配管３１および暖房用水配管３２は、平面視において、それぞれの段において略渦巻き状に巻回されている。給湯用熱交換器１６Ａの水流入口には、ポンプ１７（給湯用水配管接続部２０の戻り接続部２０ｂ）から延在する給湯用戻り連絡配管３１ａが接続され、給湯用熱交換器１６Ａの水流出口には、給湯用水配管接続部２０の往き接続部２０ａから延在する給湯用往き連絡配管３１ｂが接続されている。また、暖房用熱交換器１６Ｂの水流入口には、暖房用水配管接続部２１の戻り接続部２１ｂから延在する暖房用戻り連絡配管３２ａが接続され、暖房用熱交換器１６Ｂの水流出口には、暖房用水配管接続部２１の往き接続部２１ａから延在する暖房用往き連絡配管３２ｂが接続されている。

給湯用熱交換器１６Ａにおいて、給湯用水配管３１の外周には、給湯用冷媒配管３３が螺旋状に巻回され、暖房用熱交換器１６Ｂにおいて、暖房用水配管３２の外周には、暖房用冷媒配管３４が螺旋状に巻回されている。この給湯用冷媒配管３３および暖房用冷媒配管３４の内径は、それぞれ、給湯用水配管３１および暖房用水配管３２の内径より小さい。給湯用熱交換器１６Ａの冷媒流入口には、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８から延在する給湯用連絡配管３３ａが接続され、給湯用熱交換器１６Ａの冷媒流出口には、膨張弁１２Ａから延在する給湯用連絡配管３３ｂが接続されている。また、暖房用熱交換器１６Ｂの冷媒流入口には、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８から延在する暖房用連絡配管３４ａが接続され、暖房用熱交換器１６Ｂの冷媒流出口には、膨張弁１２Ｂから延在する暖房用連絡配管３４ｂが接続されている。本実施形態において、給湯用熱交換器１６Ａは、給湯用水配管３１の外周に給湯用冷媒配管３３が螺旋状に巻回された部分とし、暖房用熱交換器１６Ｂは、暖房用水配管３２の外周に暖房用冷媒配管３４が螺旋状に巻回された部分とする。

仕切板６０は、図５に示すように、電装品箱５０を取り付けるための２つの開口６２を有している。２つの開口６２は、それぞれ略矩形状で離れて配置されている。図５では、電装品箱５０と、電装品箱５０内の基板５７と、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂを覆う断熱材料７０の配置をそれぞれ点線で図示している。

電装品箱５０は、略直方体形状であり、底部材５２と、カバー部材５４とを有している。底部材５２は、図６（ａ）に示すように、仕切板６０に取り付けられる底面５２ａと、制御基板５７に沿った側面５２ｂとを有している。カバー部材５４は、図６（ｂ）に示すように、底部材５２の底面５２ａと対向する上面５４ａと、底部材５２の側面５２ｂと対向する側面５４ｂとを有している。底部材５２の底面５２ａには、図７（ａ）に示すように、２つの開口５３ａと、２つの開口５３ａとそれぞれ対向するように配置された２つの係止部５３ｂとを有している。係止部５３ｂは、略矩形状であり、開口５３ａより小さい平面で構成される。図７において、係止部５３ｂは、その左端が開口５３ａの左端から下方に延在し、その後、底面５２ａと平行に構成される。

底部材５２が仕切板６０に取り付けられる場合、底部材５２の２つの係止部５３ｂが仕切板６０の２つの開口６２のそれぞれの内部に配置される。その後、底部材５２を仕切板６０に対し図５において上方に向かって移動させる。すると、図８、図９に示すように、底部材５２が仕切板６０上の所定位置に位置決めされる。その状態で、ねじ（図示しない）によって底部材５２が仕切板６０に固定される。

このとき、図９に示すように、底部材５２の底面５２ａの係止部５３ｂの根元部分の幅は、仕切板６０の２つの開口６２の幅より狭い。したがって、底部材５２の底面５２ａの係止部５３ｂの根元部分と、仕切板６０の２つの開口６２との間には、２つの穴５５が形成される。このように、穴５５は、係止部５３ｂが開口６２に係止されたときに係止部５３ｂの周囲に形成される。この穴５５は、制御基板５７を冷却した空気が流れる穴であり、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂより制御基板５７側に形成されている。本発明において、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂより制御基板５７側とは、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂが巻回された部分より制御基板５７側を意味する。本実施形態において、穴５５は、水ユニット３内部空間と送風室２ｂとを連通させる。

したがって、本実施形態では、図１０に示すように、室外機１周辺の空気は、室外機１の側方のカバー２ｃの内部から、水ユニット３内部空間の電装品箱５０内を流れ、その後、穴５５を介して送風室２ｂに流れる。このように、水ユニット３内部空間に流れ込んだ空気は、電装品箱５０内の制御基板５７を冷却した後、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂが巻回された部分に流れないで、穴５５を介して送風室２ｂに流れる。

＜本実施形態の室外機の特徴＞
本実施形態の室外機１では、仕切板６０に制御基板５７を冷却した空気が流れる穴５５が形成されていることから、水ユニット３の内部空間の制御基板５７を冷却できる。したがって、水ユニット３の内部空間の制御基板５７の温度が上昇するのを防止できる。

本実施形態の室外機１では、水ユニット３の内部空間と送風室２ｂとが穴５５を介して連通していることから、仕切板６０に制御基板５７を冷却した空気が送風室２ｂに向かって流れやすい。したがって、水ユニット３の内部空間の制御基板５７の温度が上昇するのを防止できる。

本実施形態の室外機１では、穴５５が、係止部５３ｂが開口６２に係止されたときに係止部５３ｂの周囲に形成されることから、水ユニット３の内部空間と送風室２ｂとを連通させる穴５５を別途形成しなくても、電装品箱５０の係止部５３ｂを仕切板６０の開口６２に係止させることにより形成できる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述の実施形態では、水ユニット３の内部空間と送風室２ｂとを連通させる穴５５を有する仕切板６０を備えた室外機１について説明したが、図１１に示すように、水ユニット３の内部空間と機械室２ａとを連通させる穴１５５を有する仕切板１６０を備えた室外機１０１であってよい。この場合、穴１５５は、図１２に示すように、バーリングを有していると共に、送風室２ｂと機械室２ａとが連通している。したがって、本変形例では、図１３に示すように、室外機１０１周辺の空気は、室外機１０１の側方のカバー２ｃの内部から、水ユニット３内部空間の電装品箱１５０内を流れ、その後、穴１５５を介して機械室２ａに流れ、機械室２ａから送風室２ｂに流れる。このように、水ユニット３内部空間に流れ込んだ空気は、電装品箱５０内の制御基板５７を冷却した後、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂが巻回された部分に流れないで、穴１５５と機械室２ａを介して送風室２ｂに流れる。この室外機では、水ユニット３の内部空間と送風室２ｂとが穴１５５および機械室２ａを介して連通していることから、仕切板１６０に制御基板５７を冷却した空気が送風室２ｂに向かって流れやすい。したがって、水ユニット３の内部空間の制御基板５７の温度が上昇するのを防止できる。また、仕切板１６０の穴１５５がバーリングを有することから、水ユニット３の内部空間から水が機械室２ａに入るのを防止できる。

上述の実施形態では、穴５５が、係止部５３ｂが開口６２に係止されたときに係止部５３ｂの周囲に形成される場合を説明したが、穴５５を別途形成してよい。本発明において、制御基板５７を冷却した空気が流れる穴５５は、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂより制御基板５７側に形成されている場合、穴５５の数や配置は変更してよい。

上述の実施形態では、水ユニット３が暖房用熱交換器１６Ｂおよび給湯用熱交換器１６Ａを有する場合を説明したが、水ユニット３が暖房用熱交換器１６Ｂおよび給湯用熱交換器１６Ａのいずれかだけを有してもよい。

本発明を利用すれば、水ユニットの内部空間の制御基板の温度が上昇するのを防止できる。

１、１０１室外機
２室外機本体
２ａ機械室
２ｂ送風室
３水ユニット
１０圧縮機
１１空気熱交換器
１３室外ファン
５０電装品箱
５３ｂ係止部
５５、１５５穴
６０仕切板
６２仕切板に形成された開口

Claims

圧縮機を収容する機械室と、冷媒と外気との間で熱交換する空気熱交換器および前記空気熱交換器と対向する室外ファンを収容する送風室とを有する室外機本体と、
前記室外機本体の上方において仕切板によって仕切られると共に、冷媒と水との間で熱交換する水熱交換器および前記水熱交換器の側方に配置された制御基板を収容する水ユニットとを備え、
前記仕切板には、前記制御基板を冷却した空気が流れる穴が、前記水熱交換器より前記制御基板側に形成されていることを特徴とする室外機。
前記穴は、前記水ユニットの内部空間と前記送風室とを連通させることを特徴とする請求項１に記載の室外機。
前記制御基板を覆う電装品箱を備え、
前記電装品箱は、前記仕切板に形成された開口に係止される係止部を有し、
前記穴は、前記係止部が前記開口に係止されたときに前記係止部の周囲に形成されることを特徴とする請求項２に記載の室外機。
前記穴は、前記水ユニットの内部空間と前記機械室とを連通させ且つバーリングを有し、
前記送風室と前記機械室とは連通することを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の室外機。