JP2007309571A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投資コストを抑えつつ、十分な保温・断熱効果の得られる給湯装置の貯湯タンクを提供できるようにする。
【解決手段】複数の配管が接続され、加熱装置で加熱された湯を貯留する貯湯タンク１２を備え、この貯湯タンクは、それの外郭がグラスウールの面状断熱材３２、３３、３４で被覆された構成の給湯装置である。そして、グラスウールの面状断熱材３２、３３、３４の外側に、熱反射性を有する樹脂シート製の袋体３７を被せてグラスウールの面状断熱材を被覆する構成としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、二酸化炭素などを冷媒とするヒートポンプ式給湯装置や貯湯式電気温水器等の給湯装置に関し、特に貯湯タンクの断熱構造に関する。

従来、この種の給湯装置において、貯湯タンクの保温や断熱のため、貯湯タンクの外面にグラスウールなどの面状の断熱材を巻き付ける構成のもの（例えば、特許文献１参照）や、型成形により上下及び前後の４個に分割形成された発泡性成形断熱材を用いて貯湯タンクの外側全体を覆う構成のもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特開平７−２４３７０５号公報 特開２００２−３１０５１１号公報

上記特許文献１に記載された貯湯タンクの断熱構造では、高温部である貯湯タンク上部の放熱ロスが大きくなる難点があり、また、特許文献１に記載された貯湯タンクの断熱構造では、型成形により４個に分割形成された発泡性成形断熱材を用いるため、発泡性成形断熱材を成形するための大型の金型を必要とし、投資コストが嵩むという問題点があった。

本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、投資コストを抑えつつ、十分な保温・断熱効果の得られる給湯装置の貯湯タンクを提供できるようにすることを目的としている。

請求項１に記載の発明では、複数の配管が接続され、加熱装置で加熱された湯を貯留する貯湯タンクを備え、この貯湯タンクは、それの外郭がグラスウールの面状断熱材で被覆された構成の給湯装置において、前記グラスウールの面状断熱材の外側に、熱反射性を有する樹脂シート製の袋体を被せてグラスウールの面状断熱材を被覆する構成としたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、複数の配管が接続され、加熱装置で加熱された湯を貯留する貯湯タンクを備え、この貯湯タンクは、それの外郭がグラスウールの面状断熱材で被覆された構成の給湯装置において、前記グラスウールの面状断熱材の外側に熱反射性を有する樹脂シート製の袋体を被せてグラスウールの面状断熱材を被覆する構成とし、前記袋体はアルミ蒸着された耐熱性軟質樹脂シートで作られていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の配管が接続され、加熱装置で加熱された湯を貯留する貯湯タンクを備え、この貯湯タンクは、それの外郭がグラスウールの面状断熱材で被覆された構成の給湯装置において、前記グラスウールの面状断熱材の外側に、熱反射性を有する樹脂シート製の袋体を被せてグラスウールの面状断熱材を被覆する構成としているので、貯湯タンクの放熱をグラスウールの面状断熱材と、この面状断熱材の外側の熱反射性を有する袋体との相乗効果で抑制して貯湯タンクの保温・断熱性を確保し、型成形による発泡性成形断熱材を不要として、投資コストを抑えつつ、十分な保温・断熱効果の得られる給湯装置の貯湯タンクを提供できる。

本発明は、投資コストを抑えつつ、十分な保温・断熱効果の得られる給湯装置の貯湯タンクを提供できるようにすることを目的として、複数の配管が接続され、加熱装置で加熱された湯を貯留する貯湯タンクを備え、この貯湯タンクは、それの外郭がグラスウールの面状断熱材で被覆された構成の給湯装置において、前記グラスウールの面状断熱材の外側に、熱反射性を有する樹脂シート製の袋体を被せてグラスウールの面状断熱材を被覆する構成であり、以下に本発明の実施形態について説明する。

次に、本発明に係る給湯装置の一実施例について、図１ないし図５に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示す給湯装置の設置状態を説明する説明図、図２は全体構成の概略構成図、図３は断熱構造を施した状態の貯湯タンクの縦断面図、図４は図３の要部拡大断面図、図５は袋体単体の一部切欠斜視図である。

図１において、ヒートポンプ式の給湯装置Ａは、ヒートポンプユニット１と、このヒートポンプユニット１に配管接続される貯湯タンクユニット２とで構成され、これらヒートポンプユニット１及び貯湯タンクユニット２は、通常、屋外に設置される。また、これらヒートポンプユニット１及び貯湯タンクユニット２は、共通の外装ケース内に一体に組み込む一体型とすることもできる。

次に、図２を用いて説明すると、前記ヒートポンプユニット１は、外装ケース１Ａ内に、ロータリー２段圧縮機などの能力可変の圧縮機３、放熱器４Ａ、電動膨張弁などの減圧装置５、蒸発器６、アキュームレータ７、ヒートポンプ側制御装置８、前記蒸発器６に通風して空気と熱交換させる熱交換用送風機９、及び前記放熱器４Ａと熱交換を行う受熱器４Ｂ等が収容されており、前記圧縮機３、放熱器４Ａ、減圧装置５、蒸発器６及びアキュームレータ７は、冷媒配管１０にて環状に接続されており、二酸化炭素を冷媒として圧縮機３で超臨界圧に圧縮するヒートポンプサイクルＸを構成している。また、前記放熱器４Ａと受熱器４Ｂとは互いに一体化されて加熱装置としての冷媒対水熱交換器４を構成している。

前記貯湯タンクユニット２は、タンク側外装ケース２Ａ内に、ステンレス鋼板製の縦長な貯湯タンク１２、給水配管１３、給水開閉弁１４、分岐給水配管１５、貯湯用配管１６、貯湯用循環ポンプ１７、追い焚き用配管１８、追い焚き用熱交換器１９、風呂水用配管２０、風呂水用循環ポンプ２１、追い焚き用循環ポンプ２２、給湯用配管２３、混合弁装置２４、風呂給湯開閉弁２５、タンク側制御装置２６等を収容している。

前記給水配管１３及び貯湯用配管１６の出口部１６Ａが前記貯湯タンク１２の底部に接続され、貯湯用配管１６の入口部１６Ｂ、追い焚き用配管１８の出口部１８Ａ及び給湯用配管２３がそれぞれ前記貯湯タンク１２の頂部に接続されている。

２７は前記ヒートポンプ側制御装置８とタンク側制御装置２６とを配線接続する通信線、２８は台所用リモートコントローラ、２９は風呂用リモートコントローラであり、これら各リモートコントローラ２８、２９はタンク側制御装置２６に配線接続されている。３０は風呂を示している。

ここで、台所などに設置してある蛇口（図示せず）を開けると、貯湯タンク１２内上部の高温の湯が水道圧で給湯用配管２３へ押し出され、給湯が行われると同時に、貯湯タンク１２内下部には、底部に接続された水道配管１３から水道水が給水される。

風呂３０に注湯する湯張りを行う場合は、風呂用リモートコントローラ２９の風呂湯張りスイッチ（図示せず）を押すと、貯湯タンク１２内上部から給湯用配管２３へ押し出された高温の湯が混合弁装置２４へ流れ、ここで分岐給水管１５から給水される水と混合されて、予め設定された温度の湯が風呂３０へ注湯され、所定の湯量が注湯されると湯張りが完了する。この風呂３０の湯張り時にも、湯張り運転の開始と同時に、貯湯タンク１２内下部には、底部に接続された水道配管１３から水道水が給水される。

上記したように台所や風呂３０などの利用部への給湯が行われると、貯湯タンク１２内の高温の湯が消費され、貯湯タンク１２内における高温の湯の層が減少し、この高温の湯は貯湯タンク１２内の上部にのみ貯留し、貯湯タンク１２内の中間部や下部は、温度の低い湯或いは水が貯留された状態となる。

次に、お湯の沸き上げ運転について説明する。ヒートポンプユニット１の運転開始により、ヒートポンプサイクルＸの圧縮機３が起動すると、二酸化炭素の冷媒が圧縮機３によって２段圧縮され、この圧縮機３で圧縮されて吐出した超臨界圧の高温・高圧の液状の冷媒は放熱器４Ａで放熱して受熱器４Ｂを流れる水と熱交換し、その水を加熱する。

前記放熱器４Ａで放熱して温度の低下した冷媒は、減圧装置５で減圧されて低圧となった後、蒸発器６に流れ、蒸発器６で空気から吸熱して蒸発し、低温・低圧のガス状の冷媒となり、アキュームレータ７に流れ、このアキュームレータ７から圧縮機３に吸入され再び圧縮される。

上述のヒートポンプユニット１の運転開始に伴い、貯湯タンクユニット２内の貯湯用循環ポンプ１７が起動し、この循環ポンプ１７の運転により、前記貯湯タンク１２内下部の低温或いは常温の水が、貯湯用配管１６の出口部１６Ａから貯湯用配管１６内へ流れ、貯湯用循環ポンプ１７を介して受熱器４Ｂへ流れ、ここで前記放熱器４Ａを流れる高温・高圧の冷媒と熱交換して加熱される。そして、この受熱器４Ｂで加熱された高温の湯は前記入口部１６Ｂから貯湯タンク１２内の上部に流入し、沸き上げ運転の時間の経過に伴って、貯湯タンク１２内には８０℃以上の湯の貯留量が徐々に増加し、この高温の湯の湯層が貯湯タンク１２内の下部に至ると沸き上げ運転が完了する。

次に、図３〜図５を用いて貯湯タンク１２の断熱構造について説明する。前記貯湯タンク１２は、それの外郭の上面部、底面部及び周面部がそれぞれグラスウールの上面部面状断熱材３２と底面部面状断熱材３３と周面部面状断熱材３４とを組み合わせることにより被覆されている。３５、３５は貯湯タンク１２の下部に設けられた複数の支持脚である。

前記上面部、底面部及び周面部の面状断熱材３２、３３、３４は、何れもグラスウール材３６が軟質樹脂シートの袋３７に収容されており、周面部の面状断熱材３４は、貯湯タンク１２の周面部に巻き付けた後に金属線材などの締着具（図示せず）を用いて、巻き付け装着状態を保持している。また、上面部の面状断熱材３２は、貯湯タンク１２の上面部に載置して固定し、更に、底面部の面状断熱材３３は、貯湯タンク１２の底面部に粘着テープ等を用いて固定する。

前記上面部、底面部及び周面部の面状断熱材３２、３３、３４は、グラスウール材３６が軟質樹脂シートの袋３７に収容され、グラスウールによる作業者への弊害を抑え、取り扱いを容易としている。前記軟質樹脂シートとしては、耐熱性のポリエチレンシート等が用いられている。

そして、貯湯タンク１２の外郭を被覆した状態の前記前記上面部、底面部及び周面部の面状断熱材３２、３３、３４の外側の略全体には、図５に示すような軟質樹脂シート製の袋体３９を、図３に示すように被せて被覆する構成としている。

前記袋体３９は、図５に示すように、天面部３９Ａ及び４面の周面部３９Ｂを有すると共に下面が開放されて袋状を呈しており、それの全体がアルミニウム蒸着（アルミ蒸着）されたポリエチレンシートなどの耐熱性軟質樹脂シートで作られ、熱反射性を有している。そのため、貯湯タンク１２からの放射熱の一部が、上面部、底面部及び周面部の面状断熱材３２、３３、３４を透過しても、この熱反射性を有する軟質樹脂シート製の袋体３９が放射熱を面状断熱材３２、３３、３４側、即ち、貯湯タンク１２側へ反射させて、貯湯タンク１２の保温・断熱性を一層高めている。

そして、前記袋体３９の天面部３９Ａには、貯湯タンク１２の頂部に接続される貯湯用配管１６や給湯用配管２３などを通すための、例えば、十形状の切り込み４０を設けている。

上述の実施例によれば、給水配管１３、貯湯用配管１６、追い焚き用配管１８及び給湯用配管２３を含む複数の配管が接続され、加熱装置としてのヒートポンプサイクルＸの冷媒対水熱交換器４で加熱された湯を貯留する貯湯タンク１２を備え、この貯湯タンク１２は、上面部及び底面部の周面部の外郭が、それぞれ上面部、底面部及び周面部のグラスウールの面状断熱材３２、３３、３４で被覆され、そして、これらのグラスウールの面状断熱材３２、３３、３４の外側の略全体に、アルミニウム蒸着（アルミ蒸着）されて耐熱性軟質樹脂シートで作られた熱反射性を有する軟質樹脂シート製の袋体３９を被せてグラスウールの面状断熱材３２、３３、３４を被覆する構成としているので、貯湯タンク１２の放熱をグラスウールの面状断熱材３２、３３、３４と、この面状断熱材３２、３３、３４の外側の熱反射性を有する袋体３９の相乗効果で抑制して貯湯タンク１２の保温・断熱性を確保し、型成形による発泡性成形断熱材を不要として、投資コストを抑えつつ、十分な保温・断熱効果の得られる給湯装置の貯湯タンク１２と成せるものである。

また、実施例のように、前記上面部、底面部及び周面部のグラスウールの面状断熱材３２、３３、３４は、それぞれグラスウール材３６が軟質樹脂シートの袋３７に収容され、グラスウールによる作業者へのカユミやチクチク感などの弊害を抑え、取り付け作業時の取り扱い性を向上できる。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

本発明の一実施例を示す給湯装置の設置状態を説明する説明図である。 同じく全体構成の概略構成図である。 同じく断熱構造を施した状態の貯湯タンクの縦断面図である。 同じく図３の要部拡大断面である。 同じく袋体単体の一部切欠斜視図である。

符号の説明

Ａ 給湯装置
Ｘ ヒートポンプサイクル
１ ヒートポンプユニット
２ 貯湯タンクユニット
３ 圧縮機
４ 冷媒対水熱交換器（加熱装置）
１２ 貯湯タンク
１３ 給水配管（配管）
１６ 貯湯用配管（配管）
１８ 追い焚き用配管（配管）
２３ 給湯用配管（配管）
３２ 上面部面状断熱材（面状断熱材）
３３ 底面部面状断熱材（面状断熱材）
３４ 周面部面状断熱材（面状断熱材）
３６ グラスウール材
３７ 袋
３９ 袋体

Claims (2)

1. 複数の配管が接続され、加熱装置で加熱された湯を貯留する貯湯タンクを備え、この貯湯タンクは、それの外郭がグラスウールの面状断熱材で被覆された構成の給湯装置において、
   前記グラスウールの面状断熱材の外側に、熱反射性を有する樹脂シート製の袋体を被せてグラスウールの面状断熱材を被覆する構成としたことを特徴とする給湯装置。
2. 複数の配管が接続され、加熱装置で加熱された湯を貯留する貯湯タンクを備え、この貯湯タンクは、それの外郭がグラスウールの面状断熱材で被覆された構成の給湯装置において、
   前記グラスウールの面状断熱材の外側に熱反射性を有する樹脂シート製の袋体を被せて
   グラスウールの面状断熱材を被覆する構成とし、前記袋体はアルミ蒸着された耐熱性軟質樹脂シートで作られていることを特徴とする給湯装置。

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