(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023111599
(43)【公開日】2023-08-10
(54)【発明の名称】ヒートポンプシステム
(51)【国際特許分類】
F25B 31/00 20060101AFI20230803BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20230803BHJP
F28D 7/10 20060101ALI20230803BHJP
F28D 7/02 20060101ALI20230803BHJP
F04B 39/06 20060101ALI20230803BHJP
F28F 1/02 20060101ALI20230803BHJP
F28F 1/04 20060101ALI20230803BHJP
F24H 4/02 20220101ALI20230803BHJP
F24H 1/18 20220101ALI20230803BHJP
F24H 1/00 20220101ALI20230803BHJP
【ＦＩ】
F25B31/00 B
F25B1/00 399Y
F28D7/10 A
F28D7/02
F25B1/00 321B
F04B39/06 K
F28F1/02 Z
F28F1/02 A
F28F1/04
F24H4/02 G
F24H1/18 H
F24H1/00 631A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022013519
(22)【出願日】2022-01-31
(71)【出願人】
【識別番号】000004709
【氏名又は名称】株式会社ノーリツ
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤岡 完
(72)【発明者】
【氏名】新井 隆起
(72)【発明者】
【氏名】石橋 正晃
【テーマコード（参考）】
3H003
3L103
3L122
【Ｆターム（参考）】
3H003AA05
3H003AC03
3H003BE06
3H003CD01
3L103AA37
3L103BB43
3L103CC06
3L103DD05
3L103DD38
3L122AA02
3L122AA13
3L122AA23
3L122AA46
3L122AA54
3L122AB23
3L122AC41
(57)【要約】
【課題】熱効率を改善可能なヒートポンプシステムを提供する。
【解決手段】ヒートポンプシステム１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、冷媒との間で熱交換される水が流れる伝熱管２２とを備えている。圧縮機１０は、駆動軸１２と、駆動軸を収納しているインナーシェル１１ａを有する。伝熱管２２は、インナーシェル１１ａの外壁面に接触している。
【選択図】図３
【解決手段】ヒートポンプシステム１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、冷媒との間で熱交換される水が流れる伝熱管２２とを備えている。圧縮機１０は、駆動軸１２と、駆動軸を収納しているインナーシェル１１ａを有する。伝熱管２２は、インナーシェル１１ａの外壁面に接触している。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記冷媒との間で熱交換される水が流れる伝熱管とを備え、
前記圧縮機は、駆動軸と、前記駆動軸を収納しているインナーシェルを有し、
前記伝熱管は、前記インナーシェルの外壁面に接触している、ヒートポンプシステム。
前記冷媒との間で熱交換される水が流れる伝熱管とを備え、
前記圧縮機は、駆動軸と、前記駆動軸を収納しているインナーシェルを有し、
前記伝熱管は、前記インナーシェルの外壁面に接触している、ヒートポンプシステム。
【請求項2】
前記圧縮機は、前記冷媒が流れる配管をさらに有し、
前記伝熱管は、前記外壁面に沿って螺旋状に巻回されており、
前記配管は、前記伝熱管の内部において、前記伝熱管に沿って延在している、請求項１に記載のヒートポンプシステム。
前記伝熱管は、前記外壁面に沿って螺旋状に巻回されており、
前記配管は、前記伝熱管の内部において、前記伝熱管に沿って延在している、請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項3】
前記伝熱管は、前記外壁面に接触している接触部を有し、
前記接触部は、前記伝熱管の延在方向に直交する断面視において、前記外壁面に沿った直線状である、請求項２に記載のヒートポンプシステム。
前記接触部は、前記伝熱管の延在方向に直交する断面視において、前記外壁面に沿った直線状である、請求項２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項4】
前記外壁面には、前記伝熱管に接触している螺旋溝が形成されており、
前記螺旋溝は、前記伝熱管の延在方向に直交する断面視において、前記伝熱管の外形に沿った曲線状である、請求項２に記載のヒートポンプシステム。
前記螺旋溝は、前記伝熱管の延在方向に直交する断面視において、前記伝熱管の外形に沿った曲線状である、請求項２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項5】
前記配管は、前記伝熱管の延在方向に直交する断面視において、多角形状である、請求項４に記載のヒートポンプシステム。
【請求項6】
前記圧縮機は、前記インナーシェルを収納している筐体をさらに有し、
前記筐体の内壁面は、前記駆動軸の中心軸に直交し、かつ前記中心軸を通る径方向において、前記外壁面から離間しており、
前記外壁面と前記内壁面との間は、前記冷媒が流れる流路になっており、
前記伝熱管は、前記流路の内部に配置されている、請求項１に記載のヒートポンプシステム。
前記筐体の内壁面は、前記駆動軸の中心軸に直交し、かつ前記中心軸を通る径方向において、前記外壁面から離間しており、
前記外壁面と前記内壁面との間は、前記冷媒が流れる流路になっており、
前記伝熱管は、前記流路の内部に配置されている、請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項7】
前記伝熱管は、前記中心軸に沿う軸方向に沿って延在している複数の直管部を有し、
前記複数の直管部は、前記中心軸を中心とする円周に沿う周方向において、間隔を空けて並んでおり、
前記複数の直管部のうちの隣り合っている２つの前記軸方向における一方端は、互いに接続されており、
前記複数の直管部のうちの隣り合っている２つの前記軸方向における他方端は、互いに接続されている、請求項６に記載のヒートポンプシステム。
前記複数の直管部は、前記中心軸を中心とする円周に沿う周方向において、間隔を空けて並んでおり、
前記複数の直管部のうちの隣り合っている２つの前記軸方向における一方端は、互いに接続されており、
前記複数の直管部のうちの隣り合っている２つの前記軸方向における他方端は、互いに接続されている、請求項６に記載のヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒートポンプシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許第４７１７５８９号公報（特許文献１）には、ヒートポンプシステムが記載されている。特許文献１に記載のヒートポンプシステムは、圧縮機と、伝熱管とを有している。特許文献１に記載のヒートポンプシステムでは、伝熱管を流れる水は、圧縮機により圧縮された冷媒と熱交換されることにより、昇温される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４７１７５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載のヒートポンプシステムでは、熱効率に改善の余地がある。本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、熱効率を改善可能なヒートポンプシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明のヒートポンプシステムは、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒との間で熱交換される水が流れる伝熱管とを備えている。圧縮機は、駆動軸と、駆動軸を収納しているインナーシェルを有する。伝熱管は、インナーシェルの外壁面に接触している。
【0006】
上記のヒートポンプシステムでは、圧縮機が、冷媒が流れる配管をさらに有していてもよい。伝熱管は、インナーシェルの外壁面に沿って、螺旋状に巻回されていてもよい。配管は、伝熱管の内部において、伝熱管に沿って延在していてもよい。
【0007】
上記のヒートポンプシステムでは、伝熱管が、インナーシェルの外壁面に接触している接触部を有していてもよい。接触部は、伝熱管の延在方向に直交する断面視において、インナーシェルの外壁面に沿った直線状であってもよい。
【0008】
上記のヒートポンプシステムでは、インナーシェルの外壁面に伝熱管に接触している螺旋溝が形成されていてもよい。螺旋溝は、伝熱管の延在方向に直交する断面視において、伝熱管の外形に沿った曲線状であってもよい。
【0009】
上記のヒートポンプシステムでは、配管が、伝熱管の延在方向に直交する断面視において、多角形状であってもよい。
【0010】
上記のヒートポンプシステムでは、圧縮機が、インナーシェルを収納している筐体をさらに有していてもよい。筐体の内壁面は、駆動軸の中心軸に直交し、かつ中心軸を通る径方向において、インナーシェルの外壁面から離間していてもよい。インナーシェルの外壁面と筐体の内壁面との間は、冷媒が流れる流路になっていてもよい。伝熱管は、流路の内部に配置されていてもよい。
【0011】
上記のヒートポンプシステムでは、伝熱管が、駆動軸の中心軸に沿う軸方向に沿って延在している複数の直管部を有していてもよい。複数の直管部は、駆動軸の中心軸を中心とする円周に沿う周方向において、間隔を空けて並んでいてもよい。複数の直管部のうちの隣り合っている２つの軸方向における一方端は、互いに接続されていてもよい。複数の直管部のうちの隣り合っている２つの軸方向における他方端は、互いに接続されていてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明のヒートポンプシステムによると、熱効率を改善可能である。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】ヒートポンプシステム１００の概略構成図である。
【図2】圧縮機１０及び凝縮器２０の平面図である。
【図5】ヒートポンプシステム１００Ａにおけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。
【図6】ヒートポンプシステム１００Ａの変形例におけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。
【図7】ヒートポンプシステム１００Ｂにおけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。
【図8】ヒートポンプシステム１００Ｂの変形例におけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。
【図9】ヒートポンプシステム１００Ｃにおける圧縮機１０及び凝縮器２０の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0015】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第１実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００とする。
第１実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第１実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００とする。
【0016】
＜ヒートポンプシステム１００の概略構成＞
図１は、ヒートポンプシステム１００の概略構成図である。図１に示されるように、ヒートポンプシステム１００は、ヒートポンプユニットと、貯湯ユニットとを有している。ヒートポンプユニットは、圧縮機１０と、凝縮器２０と、膨張弁３０と、蒸発器４０と、配管５０ａ及び配管５０ｂとを有している。貯湯ユニットは、貯湯タンク６０と、ガス給湯器７０と、配管８０ａ、配管８０ｂ、配管８０ｃ、配管８０ｄ及び配管８０ｅと、ポンプ８０ｆとを有している。
図１は、ヒートポンプシステム１００の概略構成図である。図１に示されるように、ヒートポンプシステム１００は、ヒートポンプユニットと、貯湯ユニットとを有している。ヒートポンプユニットは、圧縮機１０と、凝縮器２０と、膨張弁３０と、蒸発器４０と、配管５０ａ及び配管５０ｂとを有している。貯湯ユニットは、貯湯タンク６０と、ガス給湯器７０と、配管８０ａ、配管８０ｂ、配管８０ｃ、配管８０ｄ及び配管８０ｅと、ポンプ８０ｆとを有している。
【0017】
配管５０ａを流れる冷媒は、圧縮機１０に供給され、圧縮機１０において圧縮される。これにより、冷媒の温度が上昇する。凝縮器２０は、配管２１と、伝熱管２２とを有している。圧縮機１０において圧縮された冷媒は、配管２１を通る。配管２１を通る冷媒は、伝熱管２２を通る水との間で熱交換を行い、伝熱管２２を通る水の温度を上昇させる。この熱交換に伴い、配管２１を通る冷媒の温度は低下する。
【0018】
配管２１を通った冷媒は、膨張弁３０において、減圧される。これにより、冷媒の温度は、さらに低下する。膨張弁３０において減圧された冷媒は、配管５０ｂを通り、蒸発器４０に供給される。蒸発器４０に供給された冷媒は、外気との間で熱交換を行う。これにより、冷媒の温度が上昇される。蒸発器４０を通過した冷媒は配管５０ａを通って圧縮機１０に供給され、上記のサイクルが繰り返される。
【0019】
貯湯タンク６０には、水が貯留されている。配管８０ａは、一方端において貯湯タンク６０に接続されており、他方端において上水道に接続されている。配管８０ｂは、一方端において貯湯タンク６０に接続されており、他方端において凝縮器２０（伝熱管２２）に接続されている。配管８０ｃは、一方端において凝縮器２０（伝熱管２２）に接続されており、他方端において貯湯タンク６０に接続されている。ポンプ８０ｆが配管８０ｂ、伝熱管２２及び配管８０ｃを通って貯湯タンク６０に貯留されている水を循環させることにより、貯湯タンク６０に貯留されている水の温度が上昇する。
【0020】
配管８０ｄは、一方端において貯湯タンク６０に接続されており、他方端においてガス給湯器７０に接続されている。貯湯タンク６０に貯留されている水は、配管８０ｄを通って、ガス給湯器７０に供給される。ガス給湯器７０に供給された水の温度は、ガス給湯器７０により上昇されてもよい。ガス給湯器７０において温度が上昇された水（又はガス給湯器７０を通過した水）は、配管８０ｅを通って給湯される。
【0021】
＜圧縮機１０及び凝縮器２０の詳細構成＞
図２は、圧縮機１０及び凝縮器２０の平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図４は、図３中のＩＶ－ＩＶにおける断面図である。図４中の矢印は、冷媒の流れを示している。図４中では、配管２１及び伝熱管２２の図示が、省略されている。図２から図４に示されるように、圧縮機１０は、インナーシェル１１ａと、シェルカバー１１ｂ及びシェルカバー１１ｃと、アキュムレータカバー１１ｄとを有している。圧縮機１０は、さらに、駆動軸１２と、ロータ１３ａ及びステータ１３ｂと、シリンダ１４ａ、シリンダカバー１４ｂ及びシリンダカバー１４ｃと、ピストン１５と、ベーン１６と、吸込配管１７とを有している。
図２は、圧縮機１０及び凝縮器２０の平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図４は、図３中のＩＶ－ＩＶにおける断面図である。図４中の矢印は、冷媒の流れを示している。図４中では、配管２１及び伝熱管２２の図示が、省略されている。図２から図４に示されるように、圧縮機１０は、インナーシェル１１ａと、シェルカバー１１ｂ及びシェルカバー１１ｃと、アキュムレータカバー１１ｄとを有している。圧縮機１０は、さらに、駆動軸１２と、ロータ１３ａ及びステータ１３ｂと、シリンダ１４ａ、シリンダカバー１４ｂ及びシリンダカバー１４ｃと、ピストン１５と、ベーン１６と、吸込配管１７とを有している。
【0022】
駆動軸１２の中心軸を、中心軸Ａとする。中心軸Ａに沿う方向を、軸方向とする。軸方向に直交し、かつ中心軸Ａを通る方向を、径方向とする。中心軸Ａを中心とする円周に沿う方向を、周方向とする。
【0023】
インナーシェル１１ａは、軸方向に沿って延在している円筒状の部材である。軸方向におけるインナーシェル１１ａの一方端は、シェルカバー１１ｂにより閉塞されている。軸方向におけるインナーシェル１１ａの他方端は、シェルカバー１１ｃにより閉塞されている。シェルカバー１１ｂには、凹部１１ｂａが形成されている。凹部１１ｂａは、インナーシェル１１ａの内部側に向かって凹んでいる。凹部１１ｂａは、アキュムレータカバー１１ｄにより、閉塞されている。
【0024】
供給口１１ｂｂ（図示せず）は、シェルカバー１１ｂに形成されている。供給口１１ｂｂは、凹部１１ｂａ及びアキュムレータカバー１１ｄにより画されている空間に連通している。凹部１１ｂａ及びアキュムレータカバー１１ｄにより画されている空間には、蒸発器４０において加熱された冷媒が、配管５０ａ及び供給口１１ｂｂを通して供給される。
【0025】
駆動軸１２は、インナーシェル１１ａの内部に収納されている。駆動軸１２の一方端及び他方端は、それぞれ、シェルカバー１１ｂ及びシェルカバー１１ｃにより中心軸Ａ回りに回転可能に支持されている。駆動軸１２は、一方端と他方端との間において、クランク部１２ａを有している。クランク部１２ａの中心軸は、中心軸Ａから偏心している。軸方向に直交する断面視において、クランク部１２ａは、円形である。
【0026】
なお、クランク部１２ａと駆動軸１２の一方端との間には、バランサ１２ｂが取り付けられている。クランク部１２ａと駆動軸１２の他方端との間には、バランサ１２ｃが取り付けられている。
【0027】
ロータ１３ａは、クランク部１２ａと駆動軸１２の他方端との間において、駆動軸１２に取り付けられている。ステータ１３ｂは、径方向においてロータ１３ａと間隔を空けて対向するように、インナーシェル１１ａの内壁面に取り付けられている。ステータ１３ｂに通電することによりロータ１３ａとの間に磁界が作用し、この磁界により駆動軸１２が中心軸Ａ回りに回転される。
【0028】
シリンダ１４ａは、インナーシェル１１ａの内部に収納されている。シリンダ１４ａには、シリンダ１４ａを軸方向に沿って貫通している貫通穴１４ａａが形成されている。貫通穴１４ａａは、軸方向に直交する断面視において、円形である。軸方向に直交する断面視において、貫通穴１４ａａの中心は、中心軸Ａに一致している。貫通穴１４ａａの内部には、クランク部１２ａが収納されている。
【0029】
シリンダ１４ａには、溝１４ａｂが形成されている。溝１４ａｂは、貫通穴１４ａａの内壁面から径方向に沿って外側に延在している。シリンダ１４ａには、吸込穴１４ａｃが形成されている。吸込穴１４ａｃは、貫通穴１４ａａの内壁面から径方向に沿って外側に延在している。シリンダ１４ａには、吐出口１４ａｄも形成されている。吐出口１４ａｄは、貫通穴１４ａａの内壁面から径方向に沿って外側に延在している。溝１４ａｂは、周方向において、吸込口１４ａｃと吐出口１４ａｄとの間に配置されている。
【0030】
シリンダ１４ａには、軸方向における貫通穴１４ａａの一方端を閉塞するようにシリンダカバー１４ｂが取り付けられている。シリンダ１４ａには、軸方向における貫通穴１４ａａの他方端を閉塞するようにシリンダカバー１４ｃが取り付けられている。シリンダカバー１４ｂには、シリンダカバー１４ｂを軸方向に沿って貫通している貫通穴１４ｂａが形成されている。シリンダカバー１４ｃには、シリンダカバー１４ｃを軸方向に沿って貫通している貫通穴１４ｃａが形成されている。貫通穴１４ｂａ及び貫通穴１４ｃａには、駆動軸１２が通されている。
【0031】
ピストン１５は、軸方向に沿って延在している筒状である。ピストン１５は、軸方向に直交する断面視において、円環状である。ピストン１５は、クランク部１２ａの外周面に取り付けられている。中心軸Ａ回りの駆動軸１２の回転に伴い、ピストン１５は、貫通穴１４ａａの内壁面に沿って回転する。
【0032】
ベーン１６は、径方向に沿って延在している。ベーン１６の一方端は、ピストン１５に接触している。ベーン１６の他方端側は、溝１４ａｂ内に配置されている。そのため、ベーン１６は、駆動軸１２の中心軸Ａ回りの回転に伴って、溝１４ａｂに沿って進退することになる。吸込配管１７は、シェルカバー１１ｂを軸方向に沿って貫通している貫通穴１１ｂｃに通されている。吸込配管１７の一方端は、凹部１１ｂａ及びアキュムレータカバー１１ｄにより画されている空間と接続されている。吸込配管１７の他方端は、吸込口１４ａｃに接続されている。
【0033】
駆動軸１２の中心軸Ａ回りの回転に伴って、シリンダカバー１４ｂ、シリンダカバー１４ｃ、貫通穴１４ａａの内壁面、ピストン１５の外周面及びベーン１６により画され、かつ吸込口１４ａｃに接続されている空間の体積が変化するとともに、シリンダカバー１４ｂ、シリンダカバー１４ｃ、貫通穴１４ａａの内壁面、ピストン１５の外周面及びベーン１６により画され、かつ吐出口１４ａｄに接続されている空間の体積が変化する。この体積変化に伴って、吸込口１４ａｃからの冷媒の吸込、吸い込まれた冷媒の圧縮及び圧縮された冷媒の吐出口１４ａｄからの吐出が生じる。このようにして圧縮された冷媒は、配管２１に供給される。なお、図示されていないが、吐出口１４ａｄは、弁板により閉塞されている。そのため、冷媒は、シリンダカバー１４ｂ、シリンダカバー１４ｃ、貫通穴１４ａａの内壁面、ピストン１５の外周面及びベーン１６により画され、かつ吐出口１４ａｄに接続されている空間内における冷媒の圧力が一定以上になった場合のみ、吐出口１４ａｄから吐出される。
【0034】
伝熱管２２は、インナーシェル１１ａの外壁面に接触している。伝熱管２２は、インナーシェル１１ａの外壁面に沿って螺旋状に巻回されている。配管２１は、伝熱管２２の内部に配置されている。配管２１は、伝熱管２２の内部において、伝熱管２２に沿って延在している。このことを別の観点から言えば、配管２１も、螺旋状に延在している。
【0035】
伝熱管２２は、入水口２２ａと、出水口２２ｂとを有している。入水口２２ａ及び出水口２２ｂは、配管２１の外壁面と伝熱管２２の内壁面との間の空間に連通している。入水口２２ａには配管８０ｂの他方端が接続されており、出水口２２ｂには配管８０ｃの一方端が接続されている。配管８０ｂからの水は、配管２１の外壁面と伝熱管２２の内壁面との間の空間を流れる。これにより、伝熱管２２を流れる水は、配管２１を流れる冷媒との間で熱交換を行う。上記のとおり、伝熱管２２は、インナーシェル１１ａの外壁面に接触している。そのため、伝熱管２２を流れる水は、圧縮機１０において発生した熱によっても加熱される。
【0036】
＜ヒートポンプシステム１００の効果＞
以下に、ヒートポンプシステム１００の効果を説明する。
以下に、ヒートポンプシステム１００の効果を説明する。
【0037】
ヒートポンプシステム１００では、伝熱管２２を流れる水は、配管２１を流れる冷媒との間の熱交換により加熱されるのみならず、圧縮機１０において発生した熱によっても加熱される。そのため、ヒートポンプシステム１００によると、熱効率が改善される。
【0038】
圧縮機１０が動作されている際、インナーシェル１１ａには、インナーシェル１１ａを膨張させるように内圧が加わる。ヒートポンプシステム１００では、伝熱管２２がインナーシェル１１ａの外壁面に接触しながら螺旋状に巻回されているため、伝熱管２２が、内圧によるインナーシェル１１ａの膨張に対する補強部材としても機能する。そのため、ヒートポンプシステム１００によると、圧縮機１０の耐久性も改善される。
【0039】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第２実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００Ａとする。ここでは、ヒートポンプシステム１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
第２実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第２実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００Ａとする。ここでは、ヒートポンプシステム１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0040】
＜ヒートポンプシステム１００Ａの構成＞
以下に、ヒートポンプシステム１００Ａの構成を説明する。
以下に、ヒートポンプシステム１００Ａの構成を説明する。
【0041】
図５は、ヒートポンプシステム１００Ａにおけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。図５に示されるように、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、伝熱管２２が、インナーシェル１１ａの外壁面に接触している接触部２２ｃを有している。伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、接触部２２ｃは、インナーシェル１１ａの外壁面に沿った直線状である。
【0042】
また、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、配管２１のインナーシェル１１ａの外壁面側が、接触部２２ｃに沿った直線状になっていてもよい。その他の点に関して、ヒートポンプシステム１００Ａの構成は、ヒートポンプシステム１００の構成と共通している。
【0043】
＜ヒートポンプシステム１００Ａの効果＞
以下に、ヒートポンプシステム１００Ａの効果を説明する。
以下に、ヒートポンプシステム１００Ａの効果を説明する。
【0044】
ヒートポンプシステム１００Ａでは、ヒートポンプシステム１００と比較して、インナーシェル１１ａの外壁面と伝熱管２２との接触面積が増加する。そのため、ヒートポンプシステム１００Ａによると、圧縮機１０において発生した熱が伝熱管２２を流れる水にさらに伝わりやすくなり、熱効率がさらに改善される。
【0045】
＜変形例＞
図６は、ヒートポンプシステム１００Ａの変形例におけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。図６に示されように、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、伝熱管２２が、接触部２２ｃとは反対側に、平坦部２２ｄを有していてもよい。このことを別の観点から言えば、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、伝熱管２２が、扁平形状になっていてもよい。また、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、配管２１のインナーシェル１１ａの外壁面とは反対側が、平坦部２２ｄに沿った直線状になっていてもよい。
図６は、ヒートポンプシステム１００Ａの変形例におけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。図６に示されように、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、伝熱管２２が、接触部２２ｃとは反対側に、平坦部２２ｄを有していてもよい。このことを別の観点から言えば、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、伝熱管２２が、扁平形状になっていてもよい。また、ヒートポンプシステム１００Ａでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、配管２１のインナーシェル１１ａの外壁面とは反対側が、平坦部２２ｄに沿った直線状になっていてもよい。
【0046】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第３実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００Ｂとする。ここでは、ヒートポンプシステム１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
第３実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第３実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００Ｂとする。ここでは、ヒートポンプシステム１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0047】
＜ヒートポンプシステム１００Ｂの構成＞
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｂの構成を説明する。
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｂの構成を説明する。
【0048】
図７は、ヒートポンプシステム１００Ｂにおけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。図７に示されるように、ヒートポンプシステム１００Ｂでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、インナーシェル１１ａの外壁面に、螺旋溝１１ａａが形成されている。
【0049】
螺旋溝１１ａａは、伝熱管２２に沿って螺旋状に形成されている。インナーシェル１１ａの外壁面は、螺旋溝１１ａａにおいて、インナーシェル１１ａの内壁面側に向かって凹んでいる。伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、螺旋溝１１ａａは、伝熱管２２の外形に沿った曲線状になっている。その他の点に関して、ヒートポンプシステム１００Ｂの構成は、ヒートポンプシステム１００の構成と共通している。
【0050】
＜ヒートポンプシステム１００Ｂの効果＞
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｂの効果を説明する。
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｂの効果を説明する。
【0051】
ヒートポンプシステム１００Ｂでは、ヒートポンプシステム１００と比較して、インナーシェル１１ａの外壁面と伝熱管２２との接触面積が増加する。そのため、ヒートポンプシステム１００Ｂによると、圧縮機１０において発生した熱が伝熱管２２を流れる水にさらに伝わりやすくなり、熱効率がさらに改善される。
【0052】
＜変形例＞
図８は、ヒートポンプシステム１００Ｂの変形例におけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。図８に示されように、ヒートポンプシステム１００Ｂでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、配管２１が、多角形状であってもよい。ヒートポンプシステム１００Ｂでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、星形多角形状等の凹多角形状であることが好ましい。但し、配管２１の断面形状は、これに限られるものではない。この場合、伝熱管２２を流れる水と配管２１との接触面積が増加するため、配管２１を流れる冷媒と伝熱管２２を流れる水との間の熱交換効率がさらに改善される。
図８は、ヒートポンプシステム１００Ｂの変形例におけるインナーシェル１１ａの外壁面の近傍の断面図である。図８に示されように、ヒートポンプシステム１００Ｂでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、配管２１が、多角形状であってもよい。ヒートポンプシステム１００Ｂでは、伝熱管２２の延在方向に直交する断面視において、星形多角形状等の凹多角形状であることが好ましい。但し、配管２１の断面形状は、これに限られるものではない。この場合、伝熱管２２を流れる水と配管２１との接触面積が増加するため、配管２１を流れる冷媒と伝熱管２２を流れる水との間の熱交換効率がさらに改善される。
【0053】
（第４実施形態）
第４実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第４実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００Ｃとする。ここでは、ヒートポンプシステム１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
第４実施形態に係るヒートポンプシステムを説明する。第４実施形態に係るヒートポンプシステムを、ヒートポンプシステム１００Ｃとする。ここでは、ヒートポンプシステム１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0054】
＜ヒートポンプシステム１００Ｃの構成＞
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｃの構成を説明する。
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｃの構成を説明する。
【0055】
図９は、ヒートポンプシステム１００Ｃにおける圧縮機１０及び凝縮器２０の模式的な断面図である。図９中の矢印は、冷媒の流れを示している。図９に示されるように、ヒートポンプシステム１００Ｃでは、圧縮機１０が、筐体１８を有している。筐体１８は、軸方向に延在している筒状の部材である。筐体１８の内壁面は、インナーシェル１１ａの外壁面と径方向において離間している。
【0056】
ヒートポンプシステム１００Ｃでは、凝縮器２０が、配管２１を有していない。ヒートポンプシステム１００Ｃでは、圧縮機１０により圧縮された冷媒が、インナーシェル１１ａの外壁面と筐体１８の内壁面との間の空間を流れる。ヒートポンプシステム１００Ｃでは、伝熱管２２は、インナーシェル１１ａの外壁面に接触するように、インナーシェル１１ａの外壁面上に配置されている。そのため、ヒートポンプシステム１００Ｃでは、インナーシェル１１ａの外壁面と筐体１８の内壁面との間の空間の内部に配置されている。
【0057】
ヒートポンプシステム１００Ｃでは、伝熱管２２が複数の直管部２２ｅを有している。複数の直管部２２ｅは、周方向に沿って並んでいる。隣り合っている２つの直管部２２ｅの軸方向における一方端は、互いに接続されている。隣り合っている２つの直管部２２ｅの軸方向における他方端は、互いに接続されている。その他の点に関して、ヒートポンプシステム１００Ｃの構成は、ヒートポンプシステム１００の構成と共通している。
【0058】
＜ヒートポンプシステム１００Ｃの効果＞
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｃの効果を説明する。
以下に、ヒートポンプシステム１００Ｃの効果を説明する。
【0059】
ヒートポンプシステム１００Ｃでは、伝熱管２２を流れる水は、インナーシェル１１ａの外壁面と筐体１８の内壁面との間の空間を流れる冷媒との間の熱交換により加熱されるのみならず、圧縮機１０において発生した熱によっても加熱される。そのため、ヒートポンプシステム１００Ｃによると、熱効率が改善される。
【0060】
以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0061】
上記の実施形態は、圧縮機及び凝縮器が一体化されているヒートポンプシステムに特に有利に適用されるものである。
【符号の説明】
【0062】
１０ 圧縮機、１１ａ インナーシェル、１１ａａ 螺旋溝、１１ｂ シェルカバー、１１ｂａ 凹部、１１ｂｂ 供給口、１１ｂｃ 貫通穴、１１ｃ シェルカバー、１１ｄ アキュムレータカバー、１２ 駆動軸、１２ａ クランク部、１２ｂ，１２ｃ バランサ、１３ａ ロータ、１３ｂ ステータ、１４ａ シリンダ、１４ａａ 貫通穴、１４ａｂ 溝、１４ａｃ 吸込穴、１４ａｄ 吐出口、１４ｂ シリンダカバー、１４ｂａ 貫通穴、１４ｃ シリンダカバー、１４ｃａ 貫通穴、１５ ピストン、１６ ベーン、１７ 吸込配管、１８ 筐体、２０ 凝縮器、２１ 配管、２２ 伝熱管、２２ａ 入水口、２２ｂ 出水口、２２ｃ 接触部、２２ｄ 平坦部、２２ｅ 直管部、３０ 膨張弁、４０ 蒸発器、５０ａ，５０ｂ 配管、６０ 貯湯タンク、７０ ガス給湯器、８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ 配管、８０ｆ ポンプ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ ヒートポンプシステム、Ａ 中心軸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】