JP2004197960A - 貯湯タンクおよび貯湯タンク用成型断熱材 - Google Patents

Abstract

【課題】電気温水器やヒーポン給湯機などの貯湯式給湯機の貯湯タンクの断熱構造に関し、保温・断熱性能に優れ、かつ脱着性にも優れた断熱構造を有した貯湯タンクを提供する。
【解決手段】複数の配管が接続した貯湯缶体と、前記貯湯缶体を収納する外装体と、前記貯湯缶体外郭に沿った形状の缶体用窪部を有し、この缶体用窪部を前記貯湯缶体に密着して、前記貯湯缶体外郭を囲繞する２層状の成型断熱材１３とを備え、前記成型断熱材は、２層状で貯湯缶体と接する内層１５を耐熱性発泡材で形成し、外層１６を非耐熱性発泡材で構成したので、製造組立の工数がかからず効率的な作業を行うことが出来ると共に、メンテナンス時の脱着作業も非常に容易になり作業性が向上するものであり、層間の境界面による熱伝導の変化によって断熱性能が大幅に向上するものであり、薄くしても同等の断熱効果が得られコストの低減が図られるものである。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気温水器やヒーポン給湯機などの貯湯式給湯機の貯湯タンクの断熱構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置の貯湯タンクに於いては、ヒートポンプ等の外部加熱手段により加熱した温水を貯めるかあるいは内部の電熱ヒータで水を加熱し温水にして貯める貯湯缶体の保温・断熱を目的として、貯湯缶体自体にグラスウールなどの面状の断熱材を機械または人手により巻き付けていた。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２４３７０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のもののように貯湯缶体に断熱材を巻き付けるものでは、専用の設備機械が必要か、または大型の貯湯缶体では断熱材の巻き付けるのに作業者一人では効率的に作業することができず製造組立時の工数がかかりコスト高であると共に、断熱材を巻き付けて固定してしまうと貯湯タンク設置後のメンテナンスを行う際の断熱材の脱着作業性が悪いという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は前記課題を解決するため、請求項１では、複数の配管が接続した貯湯缶体と、前記貯湯缶体を収納する外装体と、前記貯湯缶体外郭に沿った形状の缶体用窪部を有し、該缶体用窪部を前記貯湯缶体に密着して、前記貯湯缶体外郭を囲繞する多層状の成型断熱材とを備えたものとした。
【０００６】
これにより、製造組立時にはこの複数の成型断熱材を適切な位置にはめ込むように取り付けるだけで貯湯缶体の外郭に成型断熱材の缶体用窪部が密着して貯湯缶体の保温・断熱性が向上し、製造組立の工数がかからず効率的な作業を行うことが出来ると共に、メンテナンス時の脱着作業も非常に容易になり作業性が向上するものであり、更に多層状の成型断熱材としたことで、層間の境界面による熱伝導の変化によって断熱性能が大幅に向上するものであり、薄くしても同等の断熱効果が得られコストの低減が図られるものである。
【０００７】
又請求項２では、前記成型断熱材は、多層状に形成すると共に層間に空間部を形成したので、この空間部の形成で更に断熱性能が向上し良好な断熱効果が得られるものである。
【０００８】
又請求項３では、前記成型断熱材は、多層状で貯湯缶体と接する内層を耐熱性発泡材で形成し、外装体と接する外層を非耐熱性発泡材で形成したので、内層には高価な耐熱性の発泡材を使用するが、外層は安価な非耐熱性の発泡材で良く、成型断熱材でありながらその分コストの低減が出来るものである。
【０００９】
又請求項４では、前記複数の成型断熱材は、少なくとも底部断熱材と天部断熱材と前面断熱材と背面断熱材の４つに分割構成されているものとした。
これにより、垂直方向の分割面の隙間を底部断熱材と天部断熱材で塞いで温度差による空気の自然対流による放熱を防ぎ、脱着作業性よくコスト安に保温・断熱性能を向上することができる。
【００１０】
又請求項５では、貯湯タンクに備えられた成型断熱材が熱可塑性樹脂発泡材の成形品からなる貯湯タンク用成型断熱材とした。
これにより、成型性と断熱性と軽量性に優れた成型断熱材を容易に得ることができ、着脱作業性にも優れるものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１は温水を貯湯する貯湯タンク、２はヒートポンプ式の加熱器で、加熱器２で加熱した温水を貯湯タンク１に貯湯し、給湯要求があった時に給湯栓３から給湯するものである。
【００１２】
次に、前記貯湯タンク１について図２の分解斜視図に基づいて説明すると、４は第一貯湯缶体、５は第二貯湯缶体、６は第一貯湯缶体４を支える第一缶体支持脚、７は第二貯湯缶体５を支える第二缶体支持脚、８は第二貯湯缶体５下部に接続された給水管、９は第一貯湯缶体４上部と第二貯湯缶体５下部とを接続する缶体接続管、１０は第一貯湯缶体４上部と給湯栓３を接続する給湯管、１１は第二貯湯缶体５下部と加熱器２の流入側を接続する加熱器往管、１２は第一貯湯缶体４上部と加熱器２の流出側を接続する加熱器復管であり、給水管８から給水され第一貯湯缶体４と第二貯湯缶体５に貯められた水は、循環ポンプ（図示せず）の駆動により第二貯湯缶体５下部の加熱器往管１１を流れて加熱器２に流入し、高温に加熱された後に加熱器復管１２を流れて第一貯湯缶体４の上部から徐々に貯湯され、そして給湯栓３が開かれれば給水圧により第一貯湯缶体４の上部に貯められた温水が第一貯湯缶体４の上部の給湯管１０を流れて給湯栓３から給湯されるものである。
【００１３】
１３は第一貯湯缶体４及び第二貯湯缶体５の外郭のほぼ全面を覆い保温・断熱を行う複数の成型断熱材で、底部断熱材１３１、前下部断熱材１３２、前上左部断熱材１３３、前上右部断熱材１３４、後部断熱材１３５、天部断熱材１３６より分割構成され、それぞれ第一貯湯缶体４及び第二貯湯缶体５に接する部分には第一貯湯缶体４および第二貯湯缶体５の外郭に沿った形状の缶体用窪部１４を有しており、これらの缶体用窪部１４を第一貯湯缶体４及び第二貯湯缶体５の外郭に密着し、それぞれ隣り合う成型断熱材１３同士が互いに接する面を密着して取り付けられるものである。
【００１４】
このように貯湯缶体４、５を複数の成型断熱材１３で覆って保温・断熱を行うようにしたので、製造組立時にはこの複数の成型断熱材１３を適切な位置にはめ込むように取り付けるだけで良く、効率的な作業を行うことができ製造組立の工数がかからずコストを抑えることができると共に、メンテナンス時の脱着作業も非常に容易になり作業性が向上するものである。
ここで、成型断熱材１３は、成型が可能で断熱性があれば素材は特に限定しないが、熱可塑性樹脂発泡材の成形品であれば成型性と断熱性と軽量性に優れるので特に好ましい素材である。熱可塑性樹脂発泡材の成形品は、熱可塑性樹脂発泡シートを熱成形したものでも、熱可塑性樹脂発泡粒子を型内成形したものであってもよい。熱可塑性樹脂発泡材としては、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリフェニレンエーテル、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレンテレフタレート、発泡α−メチルスチレン、発泡パラメチルスチレン、発泡架橋ポリエチレン等があげられる。
【００１５】
又前記複数の成型断熱材１３の内、貯湯缶体４、５外周と接触する前下部断熱材１３２、前上左部断熱材１３３、前上右部断熱材１３４、後部断熱材１３５は、２層状に形成され、貯湯缶体４、５と接する内層１５を耐熱性発泡材で形成し、外装体と接する外層１６は非耐熱性発泡材で形成し、この内、外層１５、１６の間に空気層である空間部１７が形成されるように一体に成型加工したものであり、更に空間部１７にはこの間隔を保持するための複数の突起１８又は仕切が形成されているものである。
ここで、耐熱性発泡材としては、発泡ポリフェニレンエーテル、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレンテレフタレート、発泡α−メチルスチレン、発泡パラメチルスチレン、発泡架橋ポリエチレン等があげられる。また、非耐熱性発泡材としては、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン等があげられる。このうち、非耐熱性発泡材としては成型性とコスト面から発泡ポリスチレンが特に好ましい。
【００１６】
従って、複数の成型断熱材１３が、２層構造になっていることで、層間の境界面による熱伝導の変化によって断熱性能が大幅に向上するし、更に第３の断熱層とも言える空間部１７により一層の断熱効果もあり、薄くしても同等の断熱効果が得られてコストの低減が図られるものであり、又内層１５のみが高価な耐熱性発泡材で形成し、断熱材の大部分を占める外層１６を安価な非耐熱性発泡材としたことで、成型断熱材１３でありながら、大きなコストダウンが図れるものである。
【００１７】
又、複数の成型断熱材１３のそれぞれ互いに接する面にはそれぞれ位置決め用の嵌合凹凸部１９を設けているので、複数の成型断熱材１３の位置決めが正確になると共に、複数の成型断熱材１３相互の密着度も高くなり複数の成型断熱材１３間の隙間を空気が流動することによる放熱を防ぐことができ、特に前上左部断熱材１３３と前上右部断熱材１３４と後部断熱材１３５の上面と、天部断熱材１３６の底面を嵌合凹凸１５によって確実に密着させたことによって、垂直方向の分割面（前上左部断熱材１３３と前上右部断熱材１３４と後部断熱材１３５の互いに接する面）および水平方向の分割面（前上左部断熱材１３３と前上右部断熱材１３４と後部断熱材１３５の上面と、天部断熱材１３６の底面の接する面）の隙間の発生を確実に防ぎこの隙間や缶体用窪部１４から温度差により対流が発生して空気が流動して放熱してしまうのを確実に防止することができ、保温・断熱性能が大きく向上する。
【００１８】
又、前記複数の成型断熱材１３の互いに接する面に前記第一貯湯缶体４及び第二貯湯缶体５に接続された給水管８、給湯管１０等の複数の配管を収める配管用溝部２０を設けてこれら配管の保温・断熱を行っており、具体的に説明すると、前記底部断熱材１３１には、その前下部断熱材１３２または後部断熱材１３５に接する上面に前記第二貯湯缶体５の下部に接続された給水管８と加熱器往管１１と第一貯湯缶体４下部に接続された缶体接続管９が収められる複数の配管用溝部２０が設けられ、前記後部断熱材１３５には、その前上左部断熱材１３３または前上右部断熱材１３４に接する面に第一貯湯缶体４と第二貯湯缶体５とを連通する缶体連通管９および第一貯湯缶体４上部に接続された加熱器復管１２が収められる複数の配管用溝部２０が設けられ、前記天部断熱材１３６には、第一貯湯缶体４と第二貯湯缶体５とを連通する缶体連通管９と第一貯湯缶体４上部に接続された給湯管１０が収められる複数の配管用溝部２０が設けられている。
【００１９】
これにより、貯湯缶体４、５を保温・断熱するための複数の成型断熱材１３を適切な位置にはめ込むように取り付けるだけで、貯湯缶体４、５の保温・断熱だけでなく、それぞれの貯湯缶体４、５に接続された複数の配管８、９、１０、１１、１２も複数の成型断熱材１３の互いに接する面に設けられた配管用溝部２０にそれぞれはまり込んで収められて保温・断熱が行われるため、配管専用の断熱材が必要なくなると共に脱着作業も容易で作業性が良く製造組立時の工数も減りかつメンテナンス時の作業性も大幅に向上し、配管の保温・断熱にかかるコストを大幅に下げることができる。
【００２０】
２１は底板２１１、前板２１２、後板２１３、天板２１４から構成された貯湯タンク１の外装体である。
【００２１】
この外装体２１の内面には前記複数の成型断熱材１３の外面の少なくとも一部が当接しており、外装体２１をしっかりと組み付けることにより前記複数の成型断熱材１３が内側に押しつけられて互いに接する面がより密着して保温・断熱性能が向上すると共に、缶体支持脚６、７にかかる貯湯缶体４、５の荷重の一部を支え、外装体２１内部での貯湯缶体４、５の傾き・転倒防止を行う。
【００２２】
尚、成型断熱材１３は２層状のものを例にして説明したが、これに限定されることなく３層状或いは４層状でも良く境界面または空間部１７が増える毎に断熱効果も向上するものである。
又上記複数の成型断熱材１３は、少なくとも底部断熱材と天部断熱材と前面断熱材と背面断熱材の４つに分割構成されていれば、脱着作業性よくコスト安に保温・断熱性能を向上することができるもので、メンテナンス時に取り外すことの多い前面断熱材を更に上下に分割することで、更にメンテナンス性を向上することができるものである。
【００２３】
図５は前記複数の成型断熱材１３の他の一実施形態で、成型断熱材１３の外周の一部を貯湯缶体４または５に接する缶体用窪部１４から一定厚さを残して肉抜きし、肉抜きしていない外周の一部を外装体２１内面に当接するようにしたものである。こうすることによって外装体２１をしっかりと組み付けることにより前記複数の成型断熱材１３が内側に押しつけられて互いに接する面がより密着して保温・断熱性能が向上すると共に、外装体２１内部での貯湯缶体４、５の傾き・転倒防止を行い、かつ発泡ポリスチレンの材料コストを抑えて、さらなるコストダウンが計られる。
【００２４】
尚、本発明はこの一実施形態に限られることなく、その要旨を変更しない範囲で他の実施形態に適用可能であるもので、例えば、ヒートポンプ式加熱器ではなく貯湯缶体内部に設けた電熱ヒータによって温水を作るものでも良く、また、貯湯缶体も一つでも良い。また、外装体を円筒型にしたものでも成型断熱材の外周を円筒型の外装体に沿った形にすれば良いものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、製造組立時にはこの複数の成型断熱材を適切な位置にはめ込むように取り付けるだけで貯湯缶体の外郭に成型断熱材の缶体用窪部が密着して貯湯缶体の保温・断熱性が向上し、製造組立の工数がかからず効率的な作業を行うことが出来ると共に、メンテナンス時の脱着作業も非常に容易になり作業性が向上するものであり、更に多層状の成型断熱材としたことで、層間の境界面による熱伝導の変化によって断熱性能が大幅に向上するものであり、薄くしても同等の断熱効果が得られコストの低減が図られるものである。
【００２６】
又請求項２に記載の発明によれば、この空間部の形成で更に断熱性能が向上し良好な断熱効果が得られるものである。
【００２７】
又請求項３では、内層には高価な耐熱性の発泡材を使用するが、外層は安価な非耐熱性発泡材で良く、成型断熱材でありながらその分コストの低減が出来るものである。
【００２８】
又請求項４に記載の発明によれば、垂直方向の分割面の隙間を底部断熱材と天部断熱材で塞いで温度差による空気の自然対流による放熱を防ぎ、脱着作業性よくコスト安に保温・断熱性能を向上することができる。
【００２９】
又請求項５の発明によれば、成型断熱材を熱可塑性樹脂発泡材の成形品としたので、成型性と断熱性と軽量性に優れた成型断熱材を容易に得ることができ、着脱作業性にも優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の貯湯式給湯機の概略構成図。
【図２】同一実施形態の貯湯タンクの分解斜視図。
【図３】同一実施形態の貯湯タンクの要部断面図。
【図４】同一実施形態の成型断熱材の断面図。
【図５】この発明の他の一実施形態の成型断熱材の斜視図。
【符号の説明】
１ 貯湯タンク
４ 第一貯湯缶体（貯湯缶体）
５ 第二貯湯缶体（貯湯缶体）
８ 給水管（配管）
９ 缶体接続管（配管）
１０ 給湯管（配管）
１１ 加熱器往管（配管）
１２ 加熱器復管（配管）
１３１ 底部断熱材（成型断熱材）
１３２ 前下部断熱材（成型断熱材）
１３３ 前上左部断熱材（成型断熱材）
１３４ 前上右部断熱材（成型断熱材）
１３５ 後部断熱材（成型断熱材）
１３６ 天部断熱材（成型断熱材）
１４ 缶体用窪部
１５ 内層
１６ 外層
１７ 空間部
１９ 嵌合凹凸部
２０ 配管用溝部
２１ 外装体

Claims (5)

1. 複数の配管が接続した貯湯缶体と、前記貯湯缶体を収納する外装体と、前記貯湯缶体外郭に沿った形状の缶体用窪部を有し、この缶体用窪部を前記貯湯缶体に密着して、前記貯湯缶体外郭を囲繞する多層状の成型断熱材とを備えた事を特徴とする貯湯タンク。
2. 前記成型断熱材は、多層状に形成すると共に層間に空間部を形成した事を特徴とする請求項１記載の貯湯タンク。
3. 前記成型断熱材は、多層状で貯湯缶体と接する内層を耐熱性発泡材で形成し、外装体と接する外層を非耐熱性発泡材で形成した事を特徴とする請求項１及び２記載の貯湯タンク。
4. 前記成型断熱材は、少なくとも底部断熱材と天部断熱材と前面断熱材と背面断熱材の４つに分割構成されていることを特徴とする請求項１から３記載の貯湯タンク。
5. 請求項１から４記載の貯湯タンクに備えられた成型断熱材が熱可塑性樹脂発泡材の成形品からなることを特徴とする貯湯タンク用成型断熱材。

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