ヒートポンプ装置
【課題】設置面積や体積の増加を抑制することができるヒートポンプ装置を提供する。
【解決手段】冷媒を圧縮するターボ圧縮機５と、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器２と、液化された冷媒を蒸発させる蒸発器４と、が設けられたヒートポンプ装置１であって、凝縮器２および蒸発器４は、直方体状に形成されたプレート式熱交換器であり、プレート式熱交換器である凝縮器２とプレート式熱交換器である蒸発器４とが並んで配置されていることを特徴とする。
【解決手段】冷媒を圧縮するターボ圧縮機５と、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器２と、液化された冷媒を蒸発させる蒸発器４と、が設けられたヒートポンプ装置１であって、凝縮器２および蒸発器４は、直方体状に形成されたプレート式熱交換器であり、プレート式熱交換器である凝縮器２とプレート式熱交換器である蒸発器４とが並んで配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置、特にターボ冷凍機を用いたヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ヒートポンプ装置に用いられるターボ冷凍機における熱交換器としては、シェルアンドチューブ式の熱交換器が用いられている。そして、当該熱交換器の上部、もしくは、側面に圧縮機が配置されるのが一般的であった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
その一方で、一般にシェルアンドチューブ式の熱交換器は円筒形の容器であり、高圧冷媒が貯留される容器として、その薄肉化を図るには有利な形状であることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９２０１１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、ヒートポンプ装置における構成要素の配置を考える場合には、円筒形容器の周囲に活用できない空間、つまり隙間が発生しやすい。そのため、ヒートポンプ装置の設置面積や、体積を増加させやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、設置面積や体積の増加を抑制することができるヒートポンプ装置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】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器と、液化された冷媒を蒸発させる蒸発器と、が設けられたヒートポンプ装置であって、前記凝縮器および前記蒸発器は、プレート式熱交換器であることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、直方体状に形成することができるプレート式熱交換器を用いることにより、ヒートポンプ装置における他の構成要素を配置する際に、凝縮器および蒸発器と、他の構成要素との間に隙間を発生させにくくなる。そのため、ヒートポンプ装置における設置面積や体積の増加を抑制することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記ターボ圧縮機を駆動制御する制御部と、前記ターボ圧縮機から吐出された冷媒から潤滑油を分離する油分離部と、前記蒸発器から流出した冷媒が流入し、気体冷媒と液体冷媒とを分離し、該気体冷媒のみを前記蒸発器に供給する気液分離部と、が設けられ、前記凝縮器および前記蒸発器が並べて配置されるとともに、前記油分離部が、前記凝縮器および前記蒸発器と同一平面上に配置され、前記蒸発器および前記蒸発器の一方の上方に前記制御部が配置され、前記凝縮器および前記蒸発器の他方の上方に前記気液分離部が配置され、前記油分離部の上方に前記ターボ圧縮機が配置されていることが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、他の構成要素と比較して体積が大きな凝縮器および蒸発器を並べて置くことにより、ヒートポンプ装置における設置面積の増大を防止することができる。
【００１１】
その一方で、制御部を凝縮器および蒸発器の一方の上方に配置することで、制御部を冷却する空気の流路を確保することが容易となる。
【００１２】
さらに、気液分離部を凝縮器および蒸発器の他方の上方に配置することにより、ヒートポンプ装置を停止した際に、気液分離部の内部の冷媒が蒸発器に流入するため、気液分離部に冷媒が溜まることを防止することができる。
【００１３】
油分離部の上方にターボ圧縮機を配置すること、言い換えると、ターボ圧縮機の下方に油分離部を配置することにより、ヒートポンプ装置を停止した際に、ターボ圧縮機の内部の冷媒が油分離部に流入するため、ターボ圧縮機に冷媒が溜まることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のヒートポンプ装置によれば、直方体状に形成することができるプレート式熱交換器を用いることにより、設置面積や体積の増加を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートポンプ装置における回路構成を説明する模式図である。
【図２】図１のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する正面図である。
【図３】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する右側面図である。
【図４】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する左側面図である。
【図５】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する上面図である。
【図６】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する背面図である。
【図７】図１のヒートポンプ装置の外観を説明する正面図である。
【図８】図７のヒートポンプ装置の外観を説明する右側面図である。
【図９】図７のヒートポンプ装置の外観を説明する左側面図である。
【図１０】図７のヒートポンプ装置の外観を説明する上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の一実施形態に係るヒートポンプ装置について、図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るヒートポンプ装置における回路構成を説明する模式図である。
ヒートポンプ装置１は、略直方体状に構成されたものであって、熱源水の供給を受け、温水を供給するものである。
ヒートポンプ装置１には、図１に示すように、凝縮器２と、膨張弁３と、蒸発器４と、ターボ圧縮機５と、インバータ部（制御部）６と、油ミスト分離タンク（油分離部）７と、油タンク８と、が主に設けられている。
【００１７】
図２は、図１のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する正面図である。図３は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する右側面図である。図４は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する左側面図である。図５は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する上面図である。図６は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する背面図である。
【００１８】
凝縮器２は、略直方体状に形成されたプレート式熱交換器であって、ターボ圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒を冷却して凝縮させるものである。言い換えると、冷媒と温水との間で熱交換を行い、冷媒を液化させるとともに、温水を加熱するものである。凝縮器２は、一方の端部が油ミスト分離タンク７を介してターボ圧縮機５の吐出部と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部が中間冷却器９を介して膨張弁３と冷媒が流通可能に接続されている。
【００１９】
凝縮器２は、図３および図６に示すように、長方形状に構成されたベース部Ｆ１の長手方向（図６の左右方向）における一方の端部側（図６における左端部側）であって、背面側（図３における右側）の端部に配置され、蒸発器４と並んで配置されている。
【００２０】
言い換えると、凝縮器２は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、アキュムレータ１０の下方であって、油ミスト分離タンク７と上述の長手方向に隣接する位置に配置されているとともに、蒸発器４と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
【００２１】
凝縮器２における一方の端部側の側面には、凝縮器２により加熱される前の温水が流入する温水入口２１が下方に、凝縮器２により加熱されたあとの温水が流出する温水出口２２が上方に設けられている。
【００２２】
中間冷却器９は、略円柱状に形成された凝縮器２から流出した冷媒をさらに冷却する熱交換器である。中間冷却器９における一方の端部は、凝縮器２と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部は、膨張弁３と冷媒が流通可能に接続されている。
【００２３】
本実施形態では、中間冷却器９において、凝縮器２から流出した冷媒の一部を断熱膨張させて低温低圧とした冷媒と、膨張弁３に供給される冷媒との間で熱交換が行われる例に適用して説明する。この場合、膨張弁３の冷却に用いられた冷媒は、ターボ圧縮機５に流入する。
なお、中間冷却器９の構成としては公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
【００２４】
中間冷却器９は、図２から図５に示すように、ヒートポンプ装置１の中段における一方の端部側（図２の右端部側）であって、正面側（図３の左側）の端部に配置されている。
【００２５】
言い換えると、中間冷却器９は、蒸発器４の上方、かつ、インバータ部６の下方であって、油タンク８と長手方向に隣接するとともに、アキュムレータ１０と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
【００２６】
このようにすることで、中間冷却器９を蒸発器４の上方に配置することにより、ヒートポンプ装置１が停止した際に、中間冷却器９の内部の冷媒は蒸発器４に流入するため、中間冷却器９に冷媒が溜まることを防止することができる。
【００２７】
膨張弁３は、中間冷却器９を介して凝縮器２から供給された冷媒を断熱膨張させ、その圧力減圧させる弁である。膨張弁３の一方の端部は中間冷却器９と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部は、蒸発器４と冷媒が流通可能に接続されている。
なお、膨張弁３としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００２８】
蒸発器４は、略直方体状に形成されたプレート式熱交換器であって、膨張弁３により断熱膨張された冷媒を蒸発させるものである。言い換えると、冷媒と熱源水との間で熱交換を行うことで、熱源水の熱を冷媒に与え、冷媒を気化させるものである。蒸発器４は、一方の端部が膨張弁３と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部がアキュムレータ（気液分離部）１０を介してターボ圧縮機５の吸入部に接続されている。
【００２９】
蒸発器４は、図２および図３に示すように、長方形状に構成されたベース部Ｆ１の長手方向（図２の左右方向）における一方の端部側（図２における右端部側）であって、正面側（図３における左側）に配置され、凝縮器２と並んで配置されている。さらに、蒸発器４は、凝縮器２と比較して、ヒートポンプ装置１の中央より（図２の左より）に配置されている。
【００３０】
言い換えると、蒸発器４は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、中間冷却器９の下方であって、操作盤１１と長手方向に隣接するとともに、凝縮器２および油ミスト分離タンク７と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
【００３１】
蒸発器４における一方の端部側の側面には、蒸発器４により吸熱される前の熱源水が流入する熱源水入口４１が上方に、蒸発器４により吸熱されたあとの熱源水が流出する熱源水出口４２が下方に設けられている。
【００３２】
操作盤１１は、ヒートポンプ装置１における各種機器を制御する操作機器等が集積されたものであって、操作機器等を内部に収納する略直方体状の筐体を有している。
操作盤１１は、図２，図４および図６に示すように、長方形状に構成されたベース部Ｆ１の長手方向における他方の端部側（図２における左端部側）配置されている。
【００３３】
言い換えると、操作盤１１は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、油タンク８の下方であって、蒸発器４および油ミスト分離タンク７と長手方向に隣接した位置に配置されている。
このようにすることで、操作盤１１をヒートポンプ装置１における熱気がこもらない位置に配置することができる。
【００３４】
アキュムレータ１０は、略円柱状に形成され、蒸発器４から流出した冷媒に含まれる液体冷媒と気体冷媒とを分離し、気体冷媒のみをターボ圧縮機５に供給するものである。アキュムレータ１０における一方の端部は、蒸発器４と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部は、ターボ圧縮機５と冷媒が流通可能に接続されている。
【００３５】
アキュムレータ１０は、図３、図５および図６に示すように、ヒートポンプ装置１の上部（図６の上方）から中部にわたる位置における一方の端部側（図６の左端部側）であって、背面側（図５の上側）に配置されている。
【００３６】
言い換えると、アキュムレータ１０は、凝縮器２の上方であって、ターボ圧縮機５と長手方向に隣接するとともに、中間冷却器９およびインバータ部６と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
なお、アキュムレータ１０としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではい。
【００３７】
ターボ圧縮機５は、アキュムレータ１０を介して蒸発器４において気化した冷媒を吸入し、圧縮した後に油ミスト分離タンク７を介して凝縮器２に吐出するものである。ターボ圧縮機５における冷媒が流入する吸入部がアキュムレータ１０を介して蒸発器４に接続され、冷媒が流出する吐出部が油ミスト分離タンク７を介して凝縮器２に接続されている。
【００３８】
ターボ圧縮機５は、回転駆動力を供給する電動機５１と一体に構成され、電動機５１は、インバータ部６から供給される電力により回転駆動されるとともに、回転速度が制御されている。
【００３９】
ターボ圧縮機５および電動機５１は、図４から図６に示すように、ヒートポンプ装置１の上部（図６の上方）における他方の端部側（図６の右端部側）であって、背面側（図５の上側）に配置されている。
【００４０】
言い換えると、ターボ圧縮機５および電動機５１は、油ミスト分離タンク７および油タンク８の上方であって、インバータ部６と長手方向に隣接する位置に配置されている。
なお、ターボ圧縮機５および電動機５１としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４１】
インバータ部６は、電動機５１に電力を供給するとともに、電動機５１の回転速度を制御するものであって、略直方体状に形成された筐体を有するものである。
インバータ部６は、図２から図５に示すように、ヒートポンプ装置１の上部（図２の上方）における一方の端部側（図２の右端部側）であって、正面側（図５の下側）に配置されている。
【００４２】
言い換えると、インバータ部６は、中間冷却器９の上方であって、アキュムレータ１０、ターボ圧縮機５および電動機５１と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
なお、インバータ部６としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４３】
油ミスト分離タンク７は、略円柱状に形成され、ターボ圧縮機５から吐出された冷媒に含まれる潤滑油や、潤滑油のミストを、冷媒から分離するものである。油ミスト分離タンク７は、一方の端部がターボ圧縮機５の吐出部に冷媒が流通可能に接続され、他方の端部が凝縮器２に接続されている。
さらに、油ミスト分離タンク７は、冷媒から分離した潤滑油を油タンク８に供給するものでもある。
【００４４】
油ミスト分離タンク７は、図６に示すように、ベース部Ｆ１の長手方向における他方の端部側（図６における右端部側）であって、背面側の端部に配置されている。
【００４５】
言い換えると、油ミスト分離タンク７は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、ターボ圧縮機５および電動機５１の下方であって、蒸発器４と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
なお、油ミスト分離タンク７としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４６】
油タンク８は、略円柱状に形成され、ターボ圧縮機５の潤滑に用いられる潤滑油を貯留するとともに、ターボ圧縮機５に潤滑油を供給し、かつ、ターボ圧縮機５から排出された潤滑油が流入するものである。油タンク８は、ターボ圧縮機５との間で潤滑油の供給および受取が可能に接続されているとともに、油ミスト分離タンク７から潤滑油が供給されるように接続されている。
【００４７】
油タンク８は、図２、および、図４から図６に示すように、ヒートポンプ装置１の中段であって、他方の端部側（図２の左端部側）に配置されている。
言い換えると、油タンク８は、操作盤１１の上方、かつ、電動機５１の下方であって、中間冷却器９と長手方向に隣接する位置に配置されている。
このようにすることで、ターボ圧縮機５から油タンク８に潤滑油が戻りやすくなる。
【００４８】
さらに、ヒートポンプ装置１には、図２から図６に示すように、凝縮器２や、蒸発器４や、ターボ圧縮機５や、インバータ部６などを支持するベース部Ｆ１と、縦主フレームＦ２と、横主フレームＦ３と、縦副フレームＦ４と、横副フレームＦ５と、が設けられている。
【００４９】
ベース部Ｆ１は、ヒートポンプ装置１を構成する他の全ての構成要素を支持する部材であって、金属から形成された棒状の部材を略長方形状に組み合わせたものである。
ベース部Ｆ１の上面には、図２から図６に示すように、凝縮器２、蒸発器４、油ミスト分離タンク７、および、操作盤１１が配置されているとともに、複数の縦主フレームＦ２および縦副フレームＦ４が取り付けられている。
【００５０】
縦主フレームＦ２は、ベース部Ｆ１からヒートポンプ装置１の上端まで延びる棒状の部材であり、ヒートポンプ装置１を吊り上げた際に、横主フレームＦ３およびベース部Ｆ１とともに他の構成要素を支持するものである。
縦主フレームＦ２は、図２から図６に示すように、ベース部Ｆ１における一対の長辺にそれぞれ２本ずつ、かつ、各長辺の中央から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。
さらに、４本の縦主フレームＦ２それぞれの上端には吊り部１２が設けられている。
【００５１】
横主フレームＦ３は、縦主フレームＦ２の間をベース部Ｆ１における短辺に沿って延び、一の長辺に配置された縦主フレームＦ２と、他の長辺に配置された縦主フレームＦ２とを接続する棒状の部材である。言い換えると、横主フレームＦ３は、縦主フレームＦ２とともに梯子状の構造を構成するものである。
さらに、横主フレームＦ３は、縦主フレームＦ２とともに、インバータ部６、ターボ圧縮機５、電動機５１、および、油タンク８を支持するものでもある。
【００５２】
具体的には、一の長辺に配置された縦主フレームＦ２と、他の長辺に配置された縦主フレームＦ２との間に２本の横主フレームＦ３が配置されている。つまり、ヒートポンプ装置１全体としては４本の横主フレームＦ３が設けられている。
【００５３】
上方の横主フレームＦ３は、インバータ部６、ターボ圧縮機５および電動機５１の下方、かつ、中間冷却器９の上方に配置されている。下方の横主フレームＦ３は、中間冷却器９の下方、かつ、蒸発器４および凝縮器２の上方に配置されている。
【００５４】
縦副フレームＦ４は、横副フレームＦ５とともにアキュムレータ１０および中間冷却器９などを支持するものである。縦副フレームＦ４は、ベース部Ｆ１から上方に向かって延びる棒状の部材であって、凝縮器２および蒸発器４の上方、かつ、アキュムレータ１０および中間冷却器９の下方の空間まで延びている。
【００５５】
横副フレームＦ５は、縦副フレームＦ４とともにアキュムレータ１０および中間冷却器９などを支持するものである。縦副フレームＦ４は、縦副フレームＦ４に対して略直交する方向に延びる棒状の部材であって、凝縮器２および蒸発器４の上方、かつ、アキュムレータ１０および中間冷却器９の下方の空間に配置されたものである。
【００５６】
図７は、図１のヒートポンプ装置の外観を説明する正面図である。図８は、図７のヒートポンプ装置の外観を説明する右側面図である。図９は、図７のヒートポンプ装置の外観を説明する左側面図である。図１０は、図７のヒートポンプ装置の外観を説明する上面図である。
【００５７】
さらに、ヒートポンプ装置１には、図７から図１０に示すように、凝縮器２や、蒸発器４や、ターボ圧縮機５や、縦主フレームＦ２や、横主フレームＦ３や、縦副フレームＦ４や、横副フレームＦ５などを内部に収納する外板１３が設けられている。
【００５８】
ヒートポンプ装置１の上部には、図７から図９に示すように、ヒートポンプ装置１を搬送する際に用いられる吊り部１２が、外部に露出されている。吊り部１２は、縦主フレームＦ２の上端に固定された部材であり、ヒートポンプ装置１を吊り上げた際に吊り部１２に働く力は、縦主フレームＦ２を介して、横主フレームＦ３およびベース部Ｆ１に伝達される。
【００５９】
その一方で、図７，図８および図１０に示すように、ヒートポンプ装置１の一方の端部側（図７の右端部側）の下方には、熱源水入口４１、熱源水出口４２、温水入口２１、および、温水出口２２が外部に突出している。
【００６０】
さらに、一方の端部側の上方には、外部から電力が供給される電源箱１４が配置されている。電源箱１４に供給された電力はヒートポンプ装置１の運転に用いられ、特に、インバータ部６を介して電動機５１に供給される。
【００６１】
その一方で、図９に示すように、ヒートポンプ装置１の他方の端部側（図７の左端部側）の下方には、操作盤１１が外部に露出されている。
【００６２】
次に、上記の構成からなるヒートポンプ装置における温水の供給について、図１などを参照しながら説明する。
ヒートポンプ装置１から温水を供給する場合には、外部からインバータ部６に電力が供給され、インバータ部６により電動機５１が回転駆動され、ターボ圧縮機５が冷媒の圧縮を行う。
【００６３】
ターボ圧縮機５により圧縮された高温高圧の気体冷媒は、ターボ圧縮機５の吐出部から吐出され、油ミスト分離タンク７に流入する。油ミスト分離タンク７では、冷媒に含まれる潤滑油のミストが、冷媒から分離される。潤滑油のミストが分離された冷媒は、油ミスト分離タンク７から凝縮器２に流入する。
【００６４】
凝縮器２では、高温の冷媒と、外部から供給された、例えば約７５℃の温水との間で熱交換が行われる。高温の冷媒は温水に熱を放出することにより、凝縮して液化する。その一方で、温水は、高温の冷媒から熱を吸収して、例えば約８０℃の温水となり、凝縮器２から外部に流出する。
【００６５】
凝縮器２で液化した冷媒は、凝縮器２から流出して中間冷却器９に流入する。中間冷却器９では、流入した冷媒の一部を分流し、断熱膨張させて低温低圧の冷媒を生成する。そして、分流された低温の冷媒と、その他の冷媒との間で熱交換を行い、その他の冷媒をさらに冷却する。
分流された冷媒は、その他の冷媒の冷却に用いられた後、ターボ圧縮機５の吸入部に流入する。
【００６６】
中間冷却器９により冷却された冷媒は膨張弁３に向かって流れ、膨張弁３を通過する際に断熱膨張され、低温低圧の液体冷媒となる。断熱膨張された冷媒は、蒸発器４に流入する。
【００６７】
蒸発器４では、低温の冷媒と、外部から供給された、例えば約４５℃の熱源水との間で熱交換が行われる。低温の冷媒は、熱源水から熱を吸収することにより、蒸発して気化する。その一方で、熱源水は、低温の冷媒に放熱して、例えば約４０℃の熱源水となり、蒸発器４の外部に流出する。
【００６８】
蒸発した気体冷媒は、蒸発器４からアキュムレータ１０に流入する。アキュムレータ１０では、気体冷媒とともに蒸発器４から流出した液体冷媒が、気体冷媒から分離され、気体冷媒のみがアキュムレータ１０から流出する。
【００６９】
アキュムレータ１０において液体冷媒が分離された気体冷媒は、ターボ圧縮機５の吸入部に流入し、ターボ圧縮機５により圧縮され、再び、吐出部から高圧の冷媒として吐出され、上述のサイクルが繰り返される。
【００７０】
その一方で、ターボ圧縮機５には、油タンク８から潤滑油が供給され、潤滑油はターボ圧縮機５における摺動部の潤滑に用いられる。潤滑に用いられた潤滑油は、ターボ圧縮機５から油タンク８に戻され、再び、油タンク８からターボ圧縮機５に供給される。
【００７１】
ここで、ターボ圧縮機５において潤滑に用いられた潤滑油の一部は、冷媒とともに油ミスト分離タンク７に向かって流出する。流出した潤滑油は、油ミスト分離タンク７において冷媒と分離される。冷媒から分離された潤滑油は、油ミスト分離タンク７から油タンク８に戻される。
【００７２】
上記の構成によれば、直方体状に形成することができるプレート式熱交換器を、凝縮器２および蒸発器４として用いることにより、ヒートポンプ装置１における他の構成要素を配置する際に、凝縮器２および蒸発器４と、他の構成要素との間に隙間を発生させにくくなる。そのため、ヒートポンプ装置１における設置面積や体積の増加を抑制することができる。
具体的には、他の構成要素と比較して体積が大きな凝縮器２および蒸発器４を並べて置くことにより、ヒートポンプ装置１における設置面積の増大を防止しやすくなる。
【００７３】
その一方で、インバータ部６を蒸発器４の上方に配置することで、インバータ部６を冷却する空気の流路を確保することが容易となる。
【００７４】
さらに、アキュムレータ１０を凝縮器２の上方に配置することにより、ヒートポンプ装置１を停止した際に、アキュムレータ１０の内部に溜まった冷媒が蒸発器４に流入するため、アキュムレータ１０に冷媒が溜まることを防止することができる。
【００７５】
油ミスト分離タンク７の上方にターボ圧縮機５を配置すること、言い換えると、ターボ圧縮機５の下方に油ミスト分離タンク７を配置することにより、ヒートポンプ装置１を停止した際に、ターボ圧縮機５の内部の冷媒が油ミスト分離タンク７に流入するため、ターボ圧縮機５に冷媒が溜まることを防止することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ ヒートポンプ装置
２ 凝縮器
４ 蒸発器
５ ターボ圧縮機
６ インバータ部（制御部）
７ 油ミスト分離タンク（油分離部）
１０ アキュムレータ（気液分離部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置、特にターボ冷凍機を用いたヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ヒートポンプ装置に用いられるターボ冷凍機における熱交換器としては、シェルアンドチューブ式の熱交換器が用いられている。そして、当該熱交換器の上部、もしくは、側面に圧縮機が配置されるのが一般的であった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
その一方で、一般にシェルアンドチューブ式の熱交換器は円筒形の容器であり、高圧冷媒が貯留される容器として、その薄肉化を図るには有利な形状であることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９２０１１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、ヒートポンプ装置における構成要素の配置を考える場合には、円筒形容器の周囲に活用できない空間、つまり隙間が発生しやすい。そのため、ヒートポンプ装置の設置面積や、体積を増加させやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、設置面積や体積の増加を抑制することができるヒートポンプ装置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】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器と、液化された冷媒を蒸発させる蒸発器と、が設けられたヒートポンプ装置であって、前記凝縮器および前記蒸発器は、プレート式熱交換器であることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、直方体状に形成することができるプレート式熱交換器を用いることにより、ヒートポンプ装置における他の構成要素を配置する際に、凝縮器および蒸発器と、他の構成要素との間に隙間を発生させにくくなる。そのため、ヒートポンプ装置における設置面積や体積の増加を抑制することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記ターボ圧縮機を駆動制御する制御部と、前記ターボ圧縮機から吐出された冷媒から潤滑油を分離する油分離部と、前記蒸発器から流出した冷媒が流入し、気体冷媒と液体冷媒とを分離し、該気体冷媒のみを前記蒸発器に供給する気液分離部と、が設けられ、前記凝縮器および前記蒸発器が並べて配置されるとともに、前記油分離部が、前記凝縮器および前記蒸発器と同一平面上に配置され、前記蒸発器および前記蒸発器の一方の上方に前記制御部が配置され、前記凝縮器および前記蒸発器の他方の上方に前記気液分離部が配置され、前記油分離部の上方に前記ターボ圧縮機が配置されていることが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、他の構成要素と比較して体積が大きな凝縮器および蒸発器を並べて置くことにより、ヒートポンプ装置における設置面積の増大を防止することができる。
【００１１】
その一方で、制御部を凝縮器および蒸発器の一方の上方に配置することで、制御部を冷却する空気の流路を確保することが容易となる。
【００１２】
さらに、気液分離部を凝縮器および蒸発器の他方の上方に配置することにより、ヒートポンプ装置を停止した際に、気液分離部の内部の冷媒が蒸発器に流入するため、気液分離部に冷媒が溜まることを防止することができる。
【００１３】
油分離部の上方にターボ圧縮機を配置すること、言い換えると、ターボ圧縮機の下方に油分離部を配置することにより、ヒートポンプ装置を停止した際に、ターボ圧縮機の内部の冷媒が油分離部に流入するため、ターボ圧縮機に冷媒が溜まることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のヒートポンプ装置によれば、直方体状に形成することができるプレート式熱交換器を用いることにより、設置面積や体積の増加を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートポンプ装置における回路構成を説明する模式図である。
【図２】図１のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する正面図である。
【図３】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する右側面図である。
【図４】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する左側面図である。
【図５】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する上面図である。
【図６】図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する背面図である。
【図７】図１のヒートポンプ装置の外観を説明する正面図である。
【図８】図７のヒートポンプ装置の外観を説明する右側面図である。
【図９】図７のヒートポンプ装置の外観を説明する左側面図である。
【図１０】図７のヒートポンプ装置の外観を説明する上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の一実施形態に係るヒートポンプ装置について、図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るヒートポンプ装置における回路構成を説明する模式図である。
ヒートポンプ装置１は、略直方体状に構成されたものであって、熱源水の供給を受け、温水を供給するものである。
ヒートポンプ装置１には、図１に示すように、凝縮器２と、膨張弁３と、蒸発器４と、ターボ圧縮機５と、インバータ部（制御部）６と、油ミスト分離タンク（油分離部）７と、油タンク８と、が主に設けられている。
【００１７】
図２は、図１のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する正面図である。図３は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する右側面図である。図４は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する左側面図である。図５は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する上面図である。図６は、図２のヒートポンプ装置の内部における配置を説明する背面図である。
【００１８】
凝縮器２は、略直方体状に形成されたプレート式熱交換器であって、ターボ圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒を冷却して凝縮させるものである。言い換えると、冷媒と温水との間で熱交換を行い、冷媒を液化させるとともに、温水を加熱するものである。凝縮器２は、一方の端部が油ミスト分離タンク７を介してターボ圧縮機５の吐出部と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部が中間冷却器９を介して膨張弁３と冷媒が流通可能に接続されている。
【００１９】
凝縮器２は、図３および図６に示すように、長方形状に構成されたベース部Ｆ１の長手方向（図６の左右方向）における一方の端部側（図６における左端部側）であって、背面側（図３における右側）の端部に配置され、蒸発器４と並んで配置されている。
【００２０】
言い換えると、凝縮器２は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、アキュムレータ１０の下方であって、油ミスト分離タンク７と上述の長手方向に隣接する位置に配置されているとともに、蒸発器４と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
【００２１】
凝縮器２における一方の端部側の側面には、凝縮器２により加熱される前の温水が流入する温水入口２１が下方に、凝縮器２により加熱されたあとの温水が流出する温水出口２２が上方に設けられている。
【００２２】
中間冷却器９は、略円柱状に形成された凝縮器２から流出した冷媒をさらに冷却する熱交換器である。中間冷却器９における一方の端部は、凝縮器２と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部は、膨張弁３と冷媒が流通可能に接続されている。
【００２３】
本実施形態では、中間冷却器９において、凝縮器２から流出した冷媒の一部を断熱膨張させて低温低圧とした冷媒と、膨張弁３に供給される冷媒との間で熱交換が行われる例に適用して説明する。この場合、膨張弁３の冷却に用いられた冷媒は、ターボ圧縮機５に流入する。
なお、中間冷却器９の構成としては公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
【００２４】
中間冷却器９は、図２から図５に示すように、ヒートポンプ装置１の中段における一方の端部側（図２の右端部側）であって、正面側（図３の左側）の端部に配置されている。
【００２５】
言い換えると、中間冷却器９は、蒸発器４の上方、かつ、インバータ部６の下方であって、油タンク８と長手方向に隣接するとともに、アキュムレータ１０と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
【００２６】
このようにすることで、中間冷却器９を蒸発器４の上方に配置することにより、ヒートポンプ装置１が停止した際に、中間冷却器９の内部の冷媒は蒸発器４に流入するため、中間冷却器９に冷媒が溜まることを防止することができる。
【００２７】
膨張弁３は、中間冷却器９を介して凝縮器２から供給された冷媒を断熱膨張させ、その圧力減圧させる弁である。膨張弁３の一方の端部は中間冷却器９と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部は、蒸発器４と冷媒が流通可能に接続されている。
なお、膨張弁３としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００２８】
蒸発器４は、略直方体状に形成されたプレート式熱交換器であって、膨張弁３により断熱膨張された冷媒を蒸発させるものである。言い換えると、冷媒と熱源水との間で熱交換を行うことで、熱源水の熱を冷媒に与え、冷媒を気化させるものである。蒸発器４は、一方の端部が膨張弁３と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部がアキュムレータ（気液分離部）１０を介してターボ圧縮機５の吸入部に接続されている。
【００２９】
蒸発器４は、図２および図３に示すように、長方形状に構成されたベース部Ｆ１の長手方向（図２の左右方向）における一方の端部側（図２における右端部側）であって、正面側（図３における左側）に配置され、凝縮器２と並んで配置されている。さらに、蒸発器４は、凝縮器２と比較して、ヒートポンプ装置１の中央より（図２の左より）に配置されている。
【００３０】
言い換えると、蒸発器４は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、中間冷却器９の下方であって、操作盤１１と長手方向に隣接するとともに、凝縮器２および油ミスト分離タンク７と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
【００３１】
蒸発器４における一方の端部側の側面には、蒸発器４により吸熱される前の熱源水が流入する熱源水入口４１が上方に、蒸発器４により吸熱されたあとの熱源水が流出する熱源水出口４２が下方に設けられている。
【００３２】
操作盤１１は、ヒートポンプ装置１における各種機器を制御する操作機器等が集積されたものであって、操作機器等を内部に収納する略直方体状の筐体を有している。
操作盤１１は、図２，図４および図６に示すように、長方形状に構成されたベース部Ｆ１の長手方向における他方の端部側（図２における左端部側）配置されている。
【００３３】
言い換えると、操作盤１１は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、油タンク８の下方であって、蒸発器４および油ミスト分離タンク７と長手方向に隣接した位置に配置されている。
このようにすることで、操作盤１１をヒートポンプ装置１における熱気がこもらない位置に配置することができる。
【００３４】
アキュムレータ１０は、略円柱状に形成され、蒸発器４から流出した冷媒に含まれる液体冷媒と気体冷媒とを分離し、気体冷媒のみをターボ圧縮機５に供給するものである。アキュムレータ１０における一方の端部は、蒸発器４と冷媒が流通可能に接続され、他方の端部は、ターボ圧縮機５と冷媒が流通可能に接続されている。
【００３５】
アキュムレータ１０は、図３、図５および図６に示すように、ヒートポンプ装置１の上部（図６の上方）から中部にわたる位置における一方の端部側（図６の左端部側）であって、背面側（図５の上側）に配置されている。
【００３６】
言い換えると、アキュムレータ１０は、凝縮器２の上方であって、ターボ圧縮機５と長手方向に隣接するとともに、中間冷却器９およびインバータ部６と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
なお、アキュムレータ１０としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではい。
【００３７】
ターボ圧縮機５は、アキュムレータ１０を介して蒸発器４において気化した冷媒を吸入し、圧縮した後に油ミスト分離タンク７を介して凝縮器２に吐出するものである。ターボ圧縮機５における冷媒が流入する吸入部がアキュムレータ１０を介して蒸発器４に接続され、冷媒が流出する吐出部が油ミスト分離タンク７を介して凝縮器２に接続されている。
【００３８】
ターボ圧縮機５は、回転駆動力を供給する電動機５１と一体に構成され、電動機５１は、インバータ部６から供給される電力により回転駆動されるとともに、回転速度が制御されている。
【００３９】
ターボ圧縮機５および電動機５１は、図４から図６に示すように、ヒートポンプ装置１の上部（図６の上方）における他方の端部側（図６の右端部側）であって、背面側（図５の上側）に配置されている。
【００４０】
言い換えると、ターボ圧縮機５および電動機５１は、油ミスト分離タンク７および油タンク８の上方であって、インバータ部６と長手方向に隣接する位置に配置されている。
なお、ターボ圧縮機５および電動機５１としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４１】
インバータ部６は、電動機５１に電力を供給するとともに、電動機５１の回転速度を制御するものであって、略直方体状に形成された筐体を有するものである。
インバータ部６は、図２から図５に示すように、ヒートポンプ装置１の上部（図２の上方）における一方の端部側（図２の右端部側）であって、正面側（図５の下側）に配置されている。
【００４２】
言い換えると、インバータ部６は、中間冷却器９の上方であって、アキュムレータ１０、ターボ圧縮機５および電動機５１と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
なお、インバータ部６としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４３】
油ミスト分離タンク７は、略円柱状に形成され、ターボ圧縮機５から吐出された冷媒に含まれる潤滑油や、潤滑油のミストを、冷媒から分離するものである。油ミスト分離タンク７は、一方の端部がターボ圧縮機５の吐出部に冷媒が流通可能に接続され、他方の端部が凝縮器２に接続されている。
さらに、油ミスト分離タンク７は、冷媒から分離した潤滑油を油タンク８に供給するものでもある。
【００４４】
油ミスト分離タンク７は、図６に示すように、ベース部Ｆ１の長手方向における他方の端部側（図６における右端部側）であって、背面側の端部に配置されている。
【００４５】
言い換えると、油ミスト分離タンク７は、ベース部Ｆ１の上方、かつ、ターボ圧縮機５および電動機５１の下方であって、蒸発器４と長手方向と直交する方向に隣接する位置に配置されている。
なお、油ミスト分離タンク７としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４６】
油タンク８は、略円柱状に形成され、ターボ圧縮機５の潤滑に用いられる潤滑油を貯留するとともに、ターボ圧縮機５に潤滑油を供給し、かつ、ターボ圧縮機５から排出された潤滑油が流入するものである。油タンク８は、ターボ圧縮機５との間で潤滑油の供給および受取が可能に接続されているとともに、油ミスト分離タンク７から潤滑油が供給されるように接続されている。
【００４７】
油タンク８は、図２、および、図４から図６に示すように、ヒートポンプ装置１の中段であって、他方の端部側（図２の左端部側）に配置されている。
言い換えると、油タンク８は、操作盤１１の上方、かつ、電動機５１の下方であって、中間冷却器９と長手方向に隣接する位置に配置されている。
このようにすることで、ターボ圧縮機５から油タンク８に潤滑油が戻りやすくなる。
【００４８】
さらに、ヒートポンプ装置１には、図２から図６に示すように、凝縮器２や、蒸発器４や、ターボ圧縮機５や、インバータ部６などを支持するベース部Ｆ１と、縦主フレームＦ２と、横主フレームＦ３と、縦副フレームＦ４と、横副フレームＦ５と、が設けられている。
【００４９】
ベース部Ｆ１は、ヒートポンプ装置１を構成する他の全ての構成要素を支持する部材であって、金属から形成された棒状の部材を略長方形状に組み合わせたものである。
ベース部Ｆ１の上面には、図２から図６に示すように、凝縮器２、蒸発器４、油ミスト分離タンク７、および、操作盤１１が配置されているとともに、複数の縦主フレームＦ２および縦副フレームＦ４が取り付けられている。
【００５０】
縦主フレームＦ２は、ベース部Ｆ１からヒートポンプ装置１の上端まで延びる棒状の部材であり、ヒートポンプ装置１を吊り上げた際に、横主フレームＦ３およびベース部Ｆ１とともに他の構成要素を支持するものである。
縦主フレームＦ２は、図２から図６に示すように、ベース部Ｆ１における一対の長辺にそれぞれ２本ずつ、かつ、各長辺の中央から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。
さらに、４本の縦主フレームＦ２それぞれの上端には吊り部１２が設けられている。
【００５１】
横主フレームＦ３は、縦主フレームＦ２の間をベース部Ｆ１における短辺に沿って延び、一の長辺に配置された縦主フレームＦ２と、他の長辺に配置された縦主フレームＦ２とを接続する棒状の部材である。言い換えると、横主フレームＦ３は、縦主フレームＦ２とともに梯子状の構造を構成するものである。
さらに、横主フレームＦ３は、縦主フレームＦ２とともに、インバータ部６、ターボ圧縮機５、電動機５１、および、油タンク８を支持するものでもある。
【００５２】
具体的には、一の長辺に配置された縦主フレームＦ２と、他の長辺に配置された縦主フレームＦ２との間に２本の横主フレームＦ３が配置されている。つまり、ヒートポンプ装置１全体としては４本の横主フレームＦ３が設けられている。
【００５３】
上方の横主フレームＦ３は、インバータ部６、ターボ圧縮機５および電動機５１の下方、かつ、中間冷却器９の上方に配置されている。下方の横主フレームＦ３は、中間冷却器９の下方、かつ、蒸発器４および凝縮器２の上方に配置されている。
【００５４】
縦副フレームＦ４は、横副フレームＦ５とともにアキュムレータ１０および中間冷却器９などを支持するものである。縦副フレームＦ４は、ベース部Ｆ１から上方に向かって延びる棒状の部材であって、凝縮器２および蒸発器４の上方、かつ、アキュムレータ１０および中間冷却器９の下方の空間まで延びている。
【００５５】
横副フレームＦ５は、縦副フレームＦ４とともにアキュムレータ１０および中間冷却器９などを支持するものである。縦副フレームＦ４は、縦副フレームＦ４に対して略直交する方向に延びる棒状の部材であって、凝縮器２および蒸発器４の上方、かつ、アキュムレータ１０および中間冷却器９の下方の空間に配置されたものである。
【００５６】
図７は、図１のヒートポンプ装置の外観を説明する正面図である。図８は、図７のヒートポンプ装置の外観を説明する右側面図である。図９は、図７のヒートポンプ装置の外観を説明する左側面図である。図１０は、図７のヒートポンプ装置の外観を説明する上面図である。
【００５７】
さらに、ヒートポンプ装置１には、図７から図１０に示すように、凝縮器２や、蒸発器４や、ターボ圧縮機５や、縦主フレームＦ２や、横主フレームＦ３や、縦副フレームＦ４や、横副フレームＦ５などを内部に収納する外板１３が設けられている。
【００５８】
ヒートポンプ装置１の上部には、図７から図９に示すように、ヒートポンプ装置１を搬送する際に用いられる吊り部１２が、外部に露出されている。吊り部１２は、縦主フレームＦ２の上端に固定された部材であり、ヒートポンプ装置１を吊り上げた際に吊り部１２に働く力は、縦主フレームＦ２を介して、横主フレームＦ３およびベース部Ｆ１に伝達される。
【００５９】
その一方で、図７，図８および図１０に示すように、ヒートポンプ装置１の一方の端部側（図７の右端部側）の下方には、熱源水入口４１、熱源水出口４２、温水入口２１、および、温水出口２２が外部に突出している。
【００６０】
さらに、一方の端部側の上方には、外部から電力が供給される電源箱１４が配置されている。電源箱１４に供給された電力はヒートポンプ装置１の運転に用いられ、特に、インバータ部６を介して電動機５１に供給される。
【００６１】
その一方で、図９に示すように、ヒートポンプ装置１の他方の端部側（図７の左端部側）の下方には、操作盤１１が外部に露出されている。
【００６２】
次に、上記の構成からなるヒートポンプ装置における温水の供給について、図１などを参照しながら説明する。
ヒートポンプ装置１から温水を供給する場合には、外部からインバータ部６に電力が供給され、インバータ部６により電動機５１が回転駆動され、ターボ圧縮機５が冷媒の圧縮を行う。
【００６３】
ターボ圧縮機５により圧縮された高温高圧の気体冷媒は、ターボ圧縮機５の吐出部から吐出され、油ミスト分離タンク７に流入する。油ミスト分離タンク７では、冷媒に含まれる潤滑油のミストが、冷媒から分離される。潤滑油のミストが分離された冷媒は、油ミスト分離タンク７から凝縮器２に流入する。
【００６４】
凝縮器２では、高温の冷媒と、外部から供給された、例えば約７５℃の温水との間で熱交換が行われる。高温の冷媒は温水に熱を放出することにより、凝縮して液化する。その一方で、温水は、高温の冷媒から熱を吸収して、例えば約８０℃の温水となり、凝縮器２から外部に流出する。
【００６５】
凝縮器２で液化した冷媒は、凝縮器２から流出して中間冷却器９に流入する。中間冷却器９では、流入した冷媒の一部を分流し、断熱膨張させて低温低圧の冷媒を生成する。そして、分流された低温の冷媒と、その他の冷媒との間で熱交換を行い、その他の冷媒をさらに冷却する。
分流された冷媒は、その他の冷媒の冷却に用いられた後、ターボ圧縮機５の吸入部に流入する。
【００６６】
中間冷却器９により冷却された冷媒は膨張弁３に向かって流れ、膨張弁３を通過する際に断熱膨張され、低温低圧の液体冷媒となる。断熱膨張された冷媒は、蒸発器４に流入する。
【００６７】
蒸発器４では、低温の冷媒と、外部から供給された、例えば約４５℃の熱源水との間で熱交換が行われる。低温の冷媒は、熱源水から熱を吸収することにより、蒸発して気化する。その一方で、熱源水は、低温の冷媒に放熱して、例えば約４０℃の熱源水となり、蒸発器４の外部に流出する。
【００６８】
蒸発した気体冷媒は、蒸発器４からアキュムレータ１０に流入する。アキュムレータ１０では、気体冷媒とともに蒸発器４から流出した液体冷媒が、気体冷媒から分離され、気体冷媒のみがアキュムレータ１０から流出する。
【００６９】
アキュムレータ１０において液体冷媒が分離された気体冷媒は、ターボ圧縮機５の吸入部に流入し、ターボ圧縮機５により圧縮され、再び、吐出部から高圧の冷媒として吐出され、上述のサイクルが繰り返される。
【００７０】
その一方で、ターボ圧縮機５には、油タンク８から潤滑油が供給され、潤滑油はターボ圧縮機５における摺動部の潤滑に用いられる。潤滑に用いられた潤滑油は、ターボ圧縮機５から油タンク８に戻され、再び、油タンク８からターボ圧縮機５に供給される。
【００７１】
ここで、ターボ圧縮機５において潤滑に用いられた潤滑油の一部は、冷媒とともに油ミスト分離タンク７に向かって流出する。流出した潤滑油は、油ミスト分離タンク７において冷媒と分離される。冷媒から分離された潤滑油は、油ミスト分離タンク７から油タンク８に戻される。
【００７２】
上記の構成によれば、直方体状に形成することができるプレート式熱交換器を、凝縮器２および蒸発器４として用いることにより、ヒートポンプ装置１における他の構成要素を配置する際に、凝縮器２および蒸発器４と、他の構成要素との間に隙間を発生させにくくなる。そのため、ヒートポンプ装置１における設置面積や体積の増加を抑制することができる。
具体的には、他の構成要素と比較して体積が大きな凝縮器２および蒸発器４を並べて置くことにより、ヒートポンプ装置１における設置面積の増大を防止しやすくなる。
【００７３】
その一方で、インバータ部６を蒸発器４の上方に配置することで、インバータ部６を冷却する空気の流路を確保することが容易となる。
【００７４】
さらに、アキュムレータ１０を凝縮器２の上方に配置することにより、ヒートポンプ装置１を停止した際に、アキュムレータ１０の内部に溜まった冷媒が蒸発器４に流入するため、アキュムレータ１０に冷媒が溜まることを防止することができる。
【００７５】
油ミスト分離タンク７の上方にターボ圧縮機５を配置すること、言い換えると、ターボ圧縮機５の下方に油ミスト分離タンク７を配置することにより、ヒートポンプ装置１を停止した際に、ターボ圧縮機５の内部の冷媒が油ミスト分離タンク７に流入するため、ターボ圧縮機５に冷媒が溜まることを防止することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ ヒートポンプ装置
２ 凝縮器
４ 蒸発器
５ ターボ圧縮機
６ インバータ部（制御部）
７ 油ミスト分離タンク（油分離部）
１０ アキュムレータ（気液分離部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、
圧縮された冷媒を液化させる凝縮器と、
液化された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
が設けられたヒートポンプ装置であって、
前記凝縮器および前記蒸発器は、プレート式熱交換器であることを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記ターボ圧縮機を駆動制御する制御部と、
前記ターボ圧縮機から吐出された冷媒から潤滑油を分離する油分離部と、
前記蒸発器から流出した冷媒が流入し、気体冷媒と液体冷媒とを分離し、該気体冷媒のみを前記蒸発器に供給する気液分離部と、
が設けられ、
前記凝縮器および前記蒸発器が並べて配置されるとともに、前記油分離部が、前記凝縮器および前記蒸発器と同一平面上に配置され、
前記蒸発器および前記蒸発器の一方の上方に前記制御部が配置され、
前記凝縮器および前記蒸発器の他方の上方に前記気液分離部が配置され、
前記油分離部の上方に前記ターボ圧縮機が配置されていることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ装置。
【請求項１】
冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、
圧縮された冷媒を液化させる凝縮器と、
液化された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
が設けられたヒートポンプ装置であって、
前記凝縮器および前記蒸発器は、プレート式熱交換器であることを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記ターボ圧縮機を駆動制御する制御部と、
前記ターボ圧縮機から吐出された冷媒から潤滑油を分離する油分離部と、
前記蒸発器から流出した冷媒が流入し、気体冷媒と液体冷媒とを分離し、該気体冷媒のみを前記蒸発器に供給する気液分離部と、
が設けられ、
前記凝縮器および前記蒸発器が並べて配置されるとともに、前記油分離部が、前記凝縮器および前記蒸発器と同一平面上に配置され、
前記蒸発器および前記蒸発器の一方の上方に前記制御部が配置され、
前記凝縮器および前記蒸発器の他方の上方に前記気液分離部が配置され、
前記油分離部の上方に前記ターボ圧縮機が配置されていることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１０２２４（Ｐ２０１０−２１０２２４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６０１７７（Ｐ２００９−６０１７７）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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