JP2007315616A

JP2007315616A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2007315616A
Application number: JP2006142366A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Saito; 正信斉藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】環境に優しく、かつ、保温・断熱性に優れた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１３、１６、１８、２３が接続され、加熱装置４で加熱された湯を貯留する貯湯タンク１２を備えている。そして、貯湯タンク１２の保温・断熱用に用いる断熱材として、或いは、貯湯タンクの外郭を覆うように設ける断熱材として、古紙を粉状又は粒状にした木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材が用いられている構成である。
【選択図】図２

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、グラスウールは軟質樹脂シートの袋に収容したものでないと、貯湯タンクの外周に巻き付けたり、取り付けたりする作業において、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や刺激を与え、取り扱い性が悪い上、断熱性能も十分とはいえないものである。

また、特許文献２に記載された貯湯タンクの断熱構造では、発泡性成形断熱材が合成樹脂を主成分とするため、断熱材を焼却処分する際には、黒煙などが発生し、環境保護面で好ましいとはいえないものである。

本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、環境に優しく、かつ、保温・断熱性に優れた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、この貯湯タンクの保温・断熱用に用いる断熱材として、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材が用いられていることを特徴とする。

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、この貯湯タンクの外郭を覆うように設ける断熱材として、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材が用いられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の給湯装置において、前記木質系の再生セルロース繊維は、古紙を粉砕し、粉状又は粒状にしたものであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、請求項１又は２に記載の給湯装置において、前記セルロース断熱材は、木質系の再生セルロース繊維と発泡材料とを含む発泡断熱材であることを特徴とする。

本発明によれば、貯湯タンクの保温・断熱用に、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材が用いられているため、環境に優しく、かつ、保温・断熱性に優れた給湯装置の貯湯タンクを提供できる。

本発明は、環境に優しく、かつ、保温・断熱性に優れた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、この貯湯タンクの保温・断熱用に用いる断熱材として、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材が用いられている構成であり、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実施例について、図１ないし図４に基づいて説明する。図１は本発明の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は貯湯タンクの外周にセルロース断熱材を施す状態を模式的に示して説明する説明図である。

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及び図４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、底面部及び周面部を含む外郭全体が、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材３２で被覆されている。３３、３３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。

前記セルロース断熱材３２は、貯湯タンク１２の外郭全体にわたって、例えば、約５０〜８０ｍｍの厚さ寸法Ｔで積層される。

このセルロース断熱材３２は、例えば、新聞紙やダンボールなどの古紙を粉砕して、粉状又は粒状にした木質系の再生セルロース繊維を主成分としている。

そして、粉状又は粒状にした木質系の再生セルロース繊維に、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン等の樹脂を含む発泡材料を混合させて加熱しながら練り、この混練物を、図５に示すように、例えば、押出し機３４を用いて、組み合わされた複数の形状維持用の成形型３５、３５の注入口３５Ａ、３５Ａから成形型３５、３５内に注入して固めることにより、貯湯タンク１２の外郭全体にわたってセルロース断熱材３２が積層される。

ここで、セルロース断熱材３２の主成分である木質系の再生セルロース繊維は、６０〜９０ｗｔ％含有することが好ましく、残りはポリオレフィン系樹脂が好ましい。

また、セルロース断熱材３２は、発泡材料を混合せずに、非発泡断熱材であっても良いが、発泡材料を混合させた発泡断熱材とすると、内部に空気層が形成されて、貯湯タンク１２の保温・断熱効果を一層高めることが可能となる。

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、それの外郭の上面部、底面部及び周面部を含む外郭全体が、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材３２で被覆されている構成である。

そのため、セルロース断熱材３２は、再生セルロース繊維自体が空気層を含み、断熱性が高く、しかも、新聞紙やダンボールなどの古紙を粉砕して、粉状又は粒状にすることで、混練物の押出し・成形性が良好となり、環境に優しく、かつ、保温・断熱性に優れた給湯装置の貯湯タンクを提供できる。

また、セルロース断熱材３２は、発泡材料を混合させた発泡断熱材とすると、内部に一層多くの空気層が形成されて、貯湯タンク１２の保温・断熱効果をさらに高めることができる。

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。貯湯タンクの外周にセルロース断熱材を施す状態を模式的に示して説明する説明図である。

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セルロース断熱材
３５成形型

Claims

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、この貯湯タンクの保温・断熱用に用いる断熱材として、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材が用いられていることを特徴とする給湯装置。
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、この貯湯タンクの外郭を覆うように設ける断熱材として、木質系の再生セルロース繊維を主成分とするセルロース断熱材が用いられていることを特徴とする給湯装置。
前記木質系の再生セルロース繊維は、古紙を粉砕し、粉状又は粒状にしたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
前記セルロース断熱材は、木質系の再生セルロース繊維と発泡材料とを含む発泡断熱材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。