特許 7233024 ヒートポンプ熱源機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-24

(45)【発行日】2023-03-06

(54)【発明の名称】ヒートポンプ熱源機

(51)【国際特許分類】

   F24H 9/00 20220101AFI20230227BHJP

   F25B 39/04 20060101ALI20230227BHJP

【ＦＩ】

F24H9/00 A

F25B39/04 H

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019077003

(22)【出願日】2019-04-15

(65)【公開番号】P2020176733

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2021-06-07

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098545

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100189717

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 貴章

(74)【代理人】

【識別番号】100115554

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 幸一

(72)【発明者】

【氏名】中谷 和人

(72)【発明者】

【氏名】町田 和彦

(72)【発明者】

【氏名】町田 和彦

(72)【発明者】

【氏名】小石原 一貴

(72)【発明者】

【氏名】山岡 由樹

【審査官】岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０５２６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４５４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２１６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ ９／００

Ｆ２５Ｂ ３９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機、水－冷媒熱交換器の冷媒流路、減圧装置、蒸発器が環状に配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記蒸発器を通過する空気を発生させる送風装置と、
前記蒸発器が載置されている底板と、を備え、
前記水－冷媒熱交換器は、周囲を断熱材で覆われており、
前記水－冷媒熱交換器は、水入口部と、水出口部と、水と前記冷媒とが熱交換する熱交換部と、を有し、
前記水入口部を、水流路と連通する水入口接続管とし、
前記水出口部を、前記水流路と連通する水出口接続管とし、
前記熱交換部を、内面に前記水流路を形成する内管と、前記内管の外周に巻き付けられる冷媒管とから形成し、
前記断熱材は、上方側断熱材と下方側断熱材を有し、
前記下方側断熱材には、断熱材第一支持部と断熱材第二支持部とが設けられ、
前記水入口接続管は、前記断熱材第一支持部によって下方側から支持され、前記水出口接続管は、前記断熱材第二支持部によって下方側から支持され、
前記熱交換部と前記断熱材の内面との間には、隙間が設けられている構成としたことを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【請求項2】

前記水－冷媒熱交換器は、前記周囲を前記断熱材で覆われた状態で、前記底板に配設されている構成としたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ熱源機。

【請求項3】

前記上方側断熱材において、最も厚みの厚い部位は、前記熱交換部に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプ熱源機。

【請求項4】

前記下方側断熱材の前記熱交換部の下方側に対向する部位の最大厚さよりも、前記上方側断熱材の前記熱交換部の上方側に対向する部位の最大厚さの方が厚いことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ熱源機。

【請求項5】

前記断熱材は、少なくとも上下方向に分割され構成されており、前記上方側断熱材は前記下方側断熱材よりも密度を大きくして形成してあることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ熱源機。

【請求項6】

少なくとも前記熱交換部に対向する前記断熱材の外面には、真空断熱材が用いられていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のヒートポンプ熱源機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートポンプ熱源機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の、この種のヒートポンプ熱源機は、水－熱交換器と送風ファンの背面側に空気熱交換器が配置されている。

【0003】

そして、送風ファンの送風路に配置されている水－熱交換器は、発泡断熱容器で覆われて断熱され、さらに保護カバーにより覆われて保護されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１４７６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記従来の構成では、水－熱交換器と発泡断熱容器とがほぼ密着しており、水熱交換器の温度上昇により、発泡断熱容器の耐久性能が低下してしまうという課題を有していた。

【0006】

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水－冷媒熱交換器を覆う断熱材の耐久性能を向上させた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記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、圧縮機、水－冷媒熱交換器の冷媒流路、減圧装置、蒸発器が環状に配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記蒸発器を通過する空気を発生させる送風装置と、前記蒸発器が載置されている底板と、を備え、前記水－冷媒熱交換器は、周囲を断熱材で覆われており、前記水－冷媒熱交換器は、水入口部と、水出口部と、水と前記冷媒とが熱交換する熱交換部と、を有し、前記水入口部を、水流路と連通する水入口接続管とし、前記水出口部を、前記水流路と連通する水出口接続管とし、前記熱交換部を、内面に前記水流路を形成する内管と、前記内管の外周に巻き付けられる冷媒管とから形成し、前記断熱材は、上方側断熱材と下方側断熱材を有し、前記下方側断熱材には、断熱材第一支持部と断熱材第二支持部とが設けられ、前記水入口接続管は、前記断熱材第一支持部によって下方側から支持され、前記水出口接続管は、前記断熱材第二支持部によって下方側から支持され、前記熱交換部と前記断熱材の内面との間には、隙間が設けられている構成としたことを特徴とするものである。

【0008】

これにより、水－冷媒熱交換器の水入口部と水出口部とが、断熱材の内面によって支持され、水－冷媒熱交換器の水と冷媒とが熱交換する熱交換部と、水－冷媒熱交換器の周囲を覆う断熱材の内面との間に、隙間が設けられていることで、高温冷媒が流れる冷媒流路が断熱材の内面に接触することもないので、水－冷媒熱交換器を覆う断熱材の耐久性能を向上させた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、水－冷媒熱交換器を覆う断熱材の耐久性能を向上させた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の上面内観図（ｂ）同ヒートポンプ熱源機の正面内観図

【図2】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の水－冷媒熱交換器の要部側断面図

【図3】同ヒートポンプ熱源機の他の水－冷媒熱交換器の要部上断面図

【図4】同ヒートポンプ熱源機を用いた給湯機の流体回路図

【図5】同ヒートポンプ熱源機の他の水－冷媒熱交換器の要部側断面図

【図6】同ヒートポンプ熱源機の他の水－冷媒熱交換器の要部側断面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

第１の発明は、圧縮機、水－冷媒熱交換器の冷媒流路、減圧装置、蒸発器が環状に配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記蒸発器を通過する空気を発生させる送風装置と、前記蒸発器が載置されている底板と、を備え、前記水－冷媒熱交換器は、周囲を断熱材で覆われており、前記水－冷媒熱交換器は、水入口部と、水出口部と、水と前記冷媒とが熱交換する熱交換部と、を有し、前記水入口部を、水流路と連通する水入口接続管とし、前記水出口部を、前記水流路と連通する水出口接続管とし、前記熱交換部を、内面に前記水流路を形成する内管と、前記内管の外周に巻き付けられる冷媒管とから形成し、前記断熱材は、上方側断熱材と下方側断熱材を有し、前記下方側断熱材には、断熱材第一支持部と断熱材第二支持部とが設けられ、前記水入口接続管は、前記断熱材第一支持部によって下方側から支持され、前記水出口接続管は、前記断熱材第二支持部によって下方側から支持され、前記熱交換部と前記断熱材の内面との間には、隙間が設けられている構成としたことを特徴とするヒートポンプ熱源機である。

【0012】

これにより、水－冷媒熱交換器の水入口部と水出口部とが、断熱材の内面によって支持され、水－冷媒熱交換器の水と冷媒とが熱交換する熱交換部と、水－冷媒熱交換器の周囲を覆う断熱材の内面との間に、隙間が設けられていることで、高温冷媒が流れる冷媒流路
が断熱材の内面に接触することもないので、水－冷媒熱交換器を覆う断熱材の耐久性能を向上させた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供できる。

【0013】

第２の発明は、特に第１の発明において、前記水－冷媒熱交換器は、前記周囲を前記断熱材で覆われた状態で、前記底板に配設されている構成としたことを特徴とするものである。

【0014】

これにより、周囲を断熱材で覆われた水－冷媒熱交換器の重量が多少大きくても、安定化して固定できる。

【0015】

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記上方側断熱材において、最も厚みの厚い部位は、前記熱交換部に対向する位置に形成されていることを特徴とするものである。

【0016】

これにより、水－冷媒熱交換器の低温の水入口部や、放熱後の冷媒出口部の上方側に位置する断熱材の厚さよりも、水－冷媒熱交換器の高温の熱交換部に対向する部位の厚さの方が厚いため、高温の熱交換部からの放熱ロスを効率良く抑えた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供できる。

【0017】

第４の発明は、特に第２の発明において、前記下方側断熱材の前記熱交換部の下方側に対向する部位の最大厚さよりも、前記上方側断熱材の前記熱交換部の上方側に対向する部位の最大厚さの方が厚いことを特徴とするものである。

【0018】

これにより、周囲を断熱材で覆われた水－冷媒熱交換器が底板に載置されていることから、送風装置が発生させ蒸発器を通過した後の空気により、水－冷媒熱交換器の上方側の断熱材が冷却されたとしても、水－冷媒熱交換器の熱交換部の下方側に対向する断熱材の最大厚さよりも、水－冷媒熱交換器の熱交換部の上方側に対向する断熱材の最大厚さの方が厚いため、水－冷媒熱交換器の熱交換部は冷却されにくく、その結果、蒸発器の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供できる。

【0019】

第５の発明は、特に第２の発明において、前記断熱材は、少なくとも上下方向に分割され構成されており、前記上方側断熱材は前記下方側断熱材よりも密度を大きくして形成してあることを特徴とするものである。

【0020】

これにより、周囲を断熱材で覆われた水－冷媒熱交換器が底板に載置されていることから、送風装置が発生させ蒸発器を通過した後の空気により、水－冷媒熱交換器の上方側の断熱材が冷却されたとしても、水－冷媒熱交換器の周囲を覆う断熱材は、少なくとも上下方向に分割されており、上方側の断熱材は下方側の断熱材よりも密度を大きくして形成してあるため、水－冷媒熱交換器は冷却されにくく、その結果、蒸発器の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供できる。

【0021】

第６の発明は、特に第１～第５のいずれかの発明において、少なくとも前記熱交換部に対向する前記断熱材の外面には、真空断熱材が用いられていることを特徴とするものである。

【0022】

これにより、水－冷媒熱交換器の熱交換部に対向する断熱材の外面に、発泡断熱材の１／１０程度の熱伝導率の真空断熱材を用いることで、特に、水－冷媒熱交換器の水と冷媒とが熱交換する熱交換部の周囲の断熱材の厚さをできるだけ薄くしながら、蒸発器の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器を有するヒートポンプ熱源機を提供できる。

【0023】

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。

【0024】

（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の上面内観図、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の正面内観図である。

【0025】

図４は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機を用いた給湯機の回路図である。

【0026】

まず、図４の給湯機の流体回路図を用いて、以下に説明する。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にて加熱され、配管３を介して搬送された高温水を貯湯し、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。

【0027】

ヒートポンプ熱源機１には、冷媒を高温・高圧に圧縮する圧縮機４、冷媒が有する熱を水に放熱する水－冷媒熱交換器５、膨張弁である減圧装置６、空気から吸熱する空気－冷媒熱交換器である蒸発器７が配置されている。９は、蒸発器７に通過させる空気を発生させる送風ファンである送風装置である。

【0028】

そして、圧縮機４、水－冷媒熱交換器５、減圧装置６、蒸発器７を順次環状に配管接続して閉回路である冷媒回路８を形成している。冷媒回路８は、冷媒を高温・高圧と低温・低圧に変更させながら、冷媒を循環させるヒートポンプである。この水－冷媒熱交換器５では、水－冷媒熱交換器５を流れる水を、冷媒回路８を循環する高圧側の冷媒により加熱して、高温水を生成している。

【0029】

一方、タンクユニット２内に構成されている給湯サイクル１０は、水－冷媒熱交換器５で生成された高温水を貯める貯湯タンク１２と、貯湯タンク１２に水道水を入水する入水管１３と、貯湯タンク１２から高温水を、蛇口やシャワーの給湯端末１４に供給する給湯管１５と、貯湯タンク１２内の低温水を加熱し高温水を生成するために、水－冷媒熱交換器５に貯湯タンク１２内の低温水を搬送する循環ポンプ１６などで構成されている。

【0030】

図４の給湯機の回路図に記載されている構成部品の配置構成を示したのが、図１（ａ）、図１（ｂ）である。

【0031】

次に、図１（ａ）、図１（ｂ）を用いて、構成部品の配置構成等について、さらに詳細に説明する。

【0032】

ヒートポンプ熱源機１の外郭を形成する外装体のうち、底板１１、右側方を形成する右板２０、左側方を形成する左板２１、上方を形成する天板２２、前方を形成する前板２３である。この外装体である前板２３には、送風装置９と同心円状の吹出口２３ａが形成されてある。

【0033】

また、ヒートポンプ熱源機１は、正面から見て左右方向に、仕切板１７で区画されており、正面から見て右側にあたる一方側には、圧縮機４、減圧装置６が配置されている。

【0034】

また、正面から見て左側にあたる他方側の、最後方から最左側にかけて蒸発器７が配置されている。そして、その蒸発器７の前方側には、蒸発器７を流れる冷媒に吸熱させるために、蒸発器７に通過させる空気を発生させる送風装置９が、蒸発器７に一部支持され配置されている。

【0035】

そして、その送風装置９の下方側に位置する底板１１には、周囲を断熱材２４で覆われた水－冷媒熱交換器５が載置されている。なお、断熱材２４は、少なくとも上下方向に分割され構成されており、上方側断熱材２４ａと下方側断熱材２４ｂを有している。従って、底板１１には下方側断熱材２４ｂ側が配置されている。

【0036】

一方、送風装置９が発生させた空気は、蒸発器７に通過し、そのとき蒸発器７を流れる冷媒に吸熱させ、そして、水－冷媒熱交換器５の周囲を覆っている断熱材２４に当たりながら、前板２３に形成されてある吹出口２３ａから吹き出していく構成となっている。

【0037】

なお、このときには、送風装置９が発生させた空気は、水－冷媒熱交換器５の周囲を覆っている断熱材２４に当たるが、底板１１に下方側断熱材２４ｂが載置されている構成上、下方側断熱材２４ｂよりも上方側断熱材２４ａの方に、多くの蒸発器７を通過後の空気は当たることになる。

【0038】

次に、図２を用いて、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の水－冷媒熱交換器と、その周囲を覆う断熱材について説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の水－冷媒熱交換器の要部側断面図である。

【0039】

まず、水－冷媒熱交換器５について説明する。水などの第１流体が流れる内管２５と、内管２５に挿入される挿入体２６があり、挿入体２６には螺旋状凸部２６ａがあり、この螺旋状凸部２６ａと内管２５の内面とが当接する形になっている。

【0040】

そのため、水などの第１流体は、内管２５の内面と、挿入体２６の外面と、螺旋状凸部２６ａの傾斜面とで形成される螺旋状の水流路２８を流れる。一方、内管２５の外周には、螺旋状に冷媒管である冷媒流路２７が巻き付けられており、この冷媒流路２７を冷媒などの第２流体が流れる。

【0041】

そして、水流路２８を流れる水などの第１流体と、冷媒流路２７を流れる冷媒などの第２流体は、図２に示すように、対向流となるように構成されていて、冷媒流路２７を流れる高温の冷媒などの第２流体が、水流路２８を流れる低温の水などの第１流体を加熱し、高温水を生成する。第２流体としては炭酸ガスを用いることが、高温水を生成する意図からも好ましい。

【0042】

そのため、図２に示すように、水－冷媒熱交換器５の、水などの第１流体の流れ方向の一端側には、水流路２８と連通するように水入口部である水入口接続管２８ａが接続されており、また、その上方側には、冷媒流路２７と連通するように冷媒出口部である冷媒出口接続管２７ｂが接続されている。

【0043】

一方、水－冷媒熱交換器５の、水などの第１流体の流れ方向の他端側には、水流路２８と連通するように水出口部である水出口接続管２８ｂが接続されており、また、その上方側には、冷媒流路２７と連通するように冷媒入口部である冷媒入口接続管２７ａが接続されている。

【0044】

そして、その間には、冷媒などの第２流体が、水などの第１流体を加熱する熱交換部５ａが設けられている。

【0045】

すなわち、熱交換部５ａとは、内管２５の内面と、挿入体２６の外面と、螺旋状凸部２
６ａの傾斜面とで形成される螺旋状の水流路２８を流れる水などの第１流体と、内管２５の外周に巻き付けられている螺旋状の冷媒管である冷媒流路２７を流れる冷媒などの第２流体とが熱交換し、水などの第１流体が冷媒などの第２流体によって加熱される部位のことである。

【0046】

また、冷媒入口接続管２７ａの温度は、圧縮機４の吐出温度であるため、１００℃を超えることもある。それに対して、水入口接続管２８ａ、水出口接続管２８ｂは、その冷媒と熱交換された第１流体である水が流れるため、その温度は冷媒より低いものである。

【0047】

そのため、水入口接続管２８ａより、冷媒出口接続管２７ｂを上方に配置して距離を離し、水出口接続管２８ｂより、冷媒入口接続管２７ａ上方に配置して距離を離している。

【0048】

なお、図２、図３、図５、図６において、実線は冷媒などの第２流体の流れ方向、破線は水などの第１流体の流れ方向を示している。

【0049】

次に、断熱材について説明する。断熱材２４は、少なくとも上下方向に分割され構成されており、上方側断熱材２４ａと下方側断熱材２４ｂを有して、水－冷媒熱交換器５を上下方向より挟み込んで覆っている。従って、底板１１には下方側断熱材２４ｂが載置されている。

【0050】

そして、上方側断熱材２４ａは一端側に、冷媒出口接続管２７ｂの上方に位置する冷媒出口側上方断熱材２４ｃＡ、他端側に冷媒入口接続管２７ａの上方に位置する冷媒入口側上方断熱材２４ｄＡ、その間に断熱材第二支持部２４ｂＢの上方に位置する熱交換部上方断熱材２４ａＡを有している。

【0051】

また、下方側断熱材２４ｂは一端側に、水入口接続管２８ａの下方に位置する水入口側下方断熱材２４ｃＢ、他端側に水出口接続管２８ｂの下方に位置する水入出口側下方断熱材２４ｄＢ、その間に熱交換部５ａの下方に位置する熱交換部下方断熱材２４ａＢを有している。

【0052】

そして、下方側断熱材２４ｂの水などの第１流体の流れ方向である長手方向（横方向）において、水入口側下方断熱材２４ｃＢと熱交換部下方断熱材２４ａＢとの間には、断熱材第一支持部２４ｂＡが設けられている。また、下方側断熱材２４ｂの水などの第１流体の流れ方向である長手方向（横方向）において、熱交換部下方断熱材２４ａＢと水入出口側下方断熱材２４ｄＢとの間には、断熱材第二支持部２４ｂＢが設けられている。

【0053】

そして、水－冷媒熱交換器５の水入口接続管２８ａは、断熱材第一支持部２４ｂＡによって下方側から支持されており、水－冷媒熱交換器５の水出口接続管２８ｂは、断熱材第二支持部２４ｂＢによって下方側から支持されていて、熱交換部５ａと上方側断熱材２４ａの内面、熱交換部５ａと下方側断熱材２４ｂの内面、すなわち、熱交換部５ａと周囲の断熱材２４の内面との間には、隙間が設けられている。

【0054】

これにより、高温冷媒が流れる冷媒流路２７を有する熱交換部５ａが、上方側断熱材２４ａの内面や下方側断熱材２４ｂの内面、すなわち，熱交換部５ａと周囲の断熱材２４の内面と接触することがないので、上方側断熱材２４ａの内面や下方側断熱材２４ｂの変形を防止し、長期間に渡り、安定して水－冷媒熱交換器５に配置位置を保つことができる。

【0055】

なお、上方側断熱材２４ａ、下方側断熱材２４ｂは主として、発泡スチロールが用いられるが、一般的な発泡スチロールの耐熱温度は約７０℃～８０℃であり、それ以上に加熱すると軟化・融解する可能性がある。用途に応じて原料を切り替えることで耐熱温度も向
上させている耐熱発泡スチロールというグレードも開発されているが、それでも９０℃程度である。

【0056】

ここで、冷媒入口接続管２７ａの温度は、圧縮機４の吐出温度であるため、１００℃を超えることもあるため、図２に示すように、このような高温の冷媒入口接続管２７ａと、上方側断熱材２４ａの内面との間にも隙間が設けられていて接触することがないので、上方側断熱材２４ａの耐久性能を向上できる。

【0057】

そして、図２に示すように、上方側断熱材２４ａにおいて、最も厚みの厚い部位は、熱交換部５ａに対向する位置に形成されている。

【0058】

詳細には、低温の水入口接続管２８ａや放熱後の冷媒出口接続管２７ｂの上方側に位置する冷媒出口側上方断熱材２４ｃＡの厚さ（ｔ２）よりも、高温の熱交換部５ａに対向する部位の厚さ（ｔ１）の方が厚いため、高温の熱交換部５ａからの放熱ロスを効率良く抑えることができる。

【0059】

なお、低温の水入口接続管２８ａと放熱後の冷媒出口接続管２７ｂは、対向流の関係より、水－冷媒熱交換器５の同一側に接続されている。

【0060】

さらに、周囲を断熱材２４で覆われた水－冷媒熱交換器５が底板１１に載置されていることから、送風装置９が発生させ蒸発器７を通過した後の空気により、水－冷媒熱交換器５の上方側断熱材２４ａが冷却されたとしても、高温の熱交換部５ａからの放熱ロスを効率良く抑えることができるため、その結果、蒸発器７の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器５を有するヒートポンプ熱源機１を提供できる。

【0061】

また、図２に示すように、断熱材２４の熱交換部５ａの下方側に対向する下方側断熱材２４ｂの最大厚さ（ｔ３）よりも、断熱材２４の熱交換部５ａの上方側に対向する上方側断熱材２４ａの最大厚さ（ｔ１）の方が厚い構成となっている。

【0062】

これにより、周囲を断熱材２４で覆われた水－冷媒熱交換器５が底板１１に載置されていることから、送風装置９が発生させ蒸発器７を通過した後の空気により、水－冷媒熱交換器５の上方側断熱材２４ａが冷却されたとしても、水－冷媒熱交換器５の熱交換部５ａの下方側に対向する下方側断熱材２４ｂの最大厚さよりも、水－冷媒熱交換器５の熱交換部５ａの上方側に対向する上方側断熱材２４ａの最大厚さの方が厚いため、水－冷媒熱交換器５の熱交換部５ａは冷却されにくく、その結果、蒸発器７の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器５を有するヒートポンプ熱源機１を提供できる。

【0063】

図３は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の他の水－冷媒熱交換器の要部上断面図である。図３においては、図２に示す構成と異なる箇所のみ説明する。

【0064】

図３において、水－冷媒熱交換器５が複数（本実施の形態においては２個）において、第１流体である水や第２流体である冷媒が、複数の水－冷媒熱交換器５を直列に流れるように構成してある。

【0065】

具体的には、第１流体である水や、第２流体である冷媒が最初の水－冷媒熱交換器５を通過した後に、次の水－冷媒熱交換器５に流入できるように、複数の水－冷媒熱交換器５の一端側には、それぞれの冷媒流路２７、水流路２８を連通させるために、冷媒戻り接続管２７ｃと水戻り接続管２８ｃとを設けている。

【0066】

複数の水－冷媒熱交換器５の他端側には、水入口接続管２８ａと冷媒出口接続管２７ｂ、水出口接続管２８ｂと冷媒入口部である冷媒入口接続管２７ａとが一対となって、それぞれの水－冷媒熱交換器５に接続されている。

【0067】

なお、この場合、水－冷媒熱交換器５の水入口接続管２８ａと水出口接続管２８ｂとが、断熱材第二支持部２４ｂＢによって下方側から支持されている。

【0068】

また、複数の水－冷媒熱交換器５にとって、水入口部に水出口部にも相当する水戻り接続管２８ｃは、断熱材第一支持部２４ｂＡによって下方側から支持されていている。

【0069】

図５は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の他の水－冷媒熱交換器の要部側断面図である。図５においては、図２に示す構成と異なる箇所のみ説明する。

【0070】

図５においては、上方側断熱材２４ａの密度を、下方側断熱材２４ｂ断熱材の密度よりも大きくして形成してある。上方側断熱材２４ａの密度を大きくすれば、断熱性能が上昇する。

【0071】

これにより、周囲を断熱材２４で覆われた水－冷媒熱交換器５が底板１１に載置されていることから、送風装置９が発生させ蒸発器７を通過した後の空気により、水－冷媒熱交換器５の上方側断熱材２４ａが冷却されたとしても、水－冷媒熱交換器５の周囲を覆う断熱材２４は、少なくとも上下方向に分割されており、上方側断熱材２４ａは下方側断熱材２４ｂよりも密度を大きくして形成してあるため、水－冷媒熱交換器５は冷却されにくく、その結果、蒸発器７の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器５を有するヒートポンプ熱源機１を提供できる。

【0072】

図６は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ熱源機の他の水－冷媒熱交換器の要部側断面図である。図６においては、図２に示す構成と異なる箇所のみ説明する。

【0073】

少なくとも熱交換部５ａに対向する上方側断熱材２４ａの断熱材の外面に、真空断熱材２９が用いられている。

【0074】

これにより、水－冷媒熱交換器５の熱交換部５ａに対向する上方側断熱材２４ａの外面に、発泡断熱材の１／１０程度の熱伝導率の真空断熱材２９を用いることで、特に、水－冷媒熱交換器５の水と冷媒とが熱交換する熱交換部５ａの周囲の断熱材の厚さをできるだけ薄くしながら、蒸発器７の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器５を有するヒートポンプ熱源機１を提供できる。

【産業上の利用可能性】

【0075】

以上のように、本発明にかかるヒートポンプ熱源機は、水－冷媒熱交換器が、蒸発器の空気流の下流側に配置されていても、放熱ロスを抑えた水－冷媒熱交換器を有するため、給湯機や温水暖房などのヒートポンプ暖房機器に適用できる。

【符号の説明】

【0076】

１ ヒートポンプ熱源機
２ タンクユニット
３ 配管
４ 圧縮機
５ 水－冷媒熱交換器
５ａ 熱交換部
６ 減圧装置
７ 蒸発器
８ 冷媒回路
９ 送風装置
１０ 給湯サイクル
１１ 底板
１２ 貯湯タンク
１３ 入水管
１４ 給湯端末
１５ 給湯管
１６ 循環ポンプ
１７ 仕切板
２０ 右板
２１ 左板
２２ 天板
２３ 前板
２３ａ 吹出口
２４ 断熱材
２４ａ 上方側断熱材
２４ｂ 下方側断熱材
２４ａＡ 熱交換部上方断熱材
２４ａＢ 熱交換部下方断熱材
２４ｂＡ 断熱材第一支持部
２４ｂＢ 断熱材第二支持部
２４ｃＡ 冷媒出口側上方断熱材
２４ｃＢ 水入口側下方断熱材
２４ｄＡ 冷媒入口側上方断熱材
２４ｄＢ 水入出口側下方断熱材
２５ 内管
２６ 挿入体
２６ａ 螺旋状凸部
２７ 冷媒流路
２７ａ 冷媒入口接続管（冷媒入口部）
２７ｂ 冷媒出口接続管（冷媒出口部）
２７ｃ 冷媒戻り接続管
２８ 水流路
２８ａ 水入口接続管（水入口部）
２８ｂ 水出口接続管（水出口部）
２８ｃ 水戻り接続管
２９ 真空断熱材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】