JP2011149579A - 貯湯タンク - Google Patents

Abstract

【課題】タンク本体の上方に配置された配管接続部近傍からの放熱を抑制することが可能な貯湯タンクを提供する。
【解決手段】貯湯タンク２０は、温水を貯留するタンク本体２１と、タンク本体２１の上面２３ａに設けられ且つヒートポンプ１ａにおいて加熱された温水をタンク本体２１内へ戻す戻り配管が接続される戻り配管接続部２４と、タンク本体２１の上面２３ａに設けられ且つタンク本体２１内から温水を排出する風呂配管６７、給湯配管７４が接続される風呂配管接続部２５、給湯配管接続部２６と、タンク本体２１の側方に配置され風呂配管接続部２５から排出された温水と給水源から供給される水とを混合させる給湯混合弁７１とを備える。そして、タンク本体２１の上方において、配管接続部２４，２５，２６を覆う位置には、真空断熱材１２０が設けられる。
【選択図】図６

Description

本発明は、加熱手段で加熱された温水を貯留する貯湯タンクに関するものである。

貯湯タンクは、温水を貯留するタンク本体を有しており、このタンク本体はステンレス等で構成されていることから、貯留されている温水はタンク本体表面からの放熱により冷却されてしまう。そこで、タンク本体の周囲に断熱材が取り付けられているのが一般的である。

特許文献１に開示された貯湯タンクは、温水を貯留するタンク本体と、加熱手段で加熱された温水をタンク本体内に戻す配管と、タンク本体内から温水を排出して給湯端末に供給する配管と、を備え、タンク本体の上面には、これら配管が接続される配管接続部が設けられている。そして、タンク本体の上方には、スチロール等で構成される断熱材と、真空断熱材とが配置され、タンク本体から上方への放熱を抑制している。

特開２００９−１１５３５２号公報

しかしながら、特許文献１の貯湯タンクでは、スチロール等で構成される断熱材は配管接続部を覆っているが、真空断熱材は配管接続部を覆っていない。したがって、特許文献１の貯湯タンクでは、配管接続部からの放熱を十分に防止することができなかった。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、タンク本体の上方に配置された配管接続部近傍からの放熱を抑制することが可能な貯湯タンクを提供することを目的とする。

第１の発明に係る貯湯タンクは、温水を貯留するタンク本体と、前記タンク本体の上面に設けられ、加熱手段において加熱された温水を前記タンク本体内へ戻す戻り配管または前記タンク本体内から温水供給端末に向けて温水を排出する排出配管が接続される配管接続部と、前記タンク本体の側方に配置され、前記配管接続部から排出された温水と給水手段により供給される水とを混合させる混合弁とを備え、前記タンク本体の上方において前記配管接続部を覆う位置には、真空断熱材が設けられていることを特徴とする。

この貯湯タンクでは、タンク本体の上面に設けられ且つタンク本体内へ温水を戻す配管およびタンク本体内から温水を排出する配管が接続される配管接続部を覆う位置に真空断熱材が設けられているので、タンク本体の上方に配置された配管接続部および配管接続部に接続する配管からの放熱を抑制できる。

第２の発明に係る貯湯タンクは、第１の発明に係る貯湯タンクにおいて、前記配管接続部は、前記タンク本体の上面に設けられ、加熱手段において加熱された温水を前記タンク本体内へ戻す戻り配管が接続される戻り配管接続部と、前記タンク本体の上面に設けられ、前記タンク本体内から温水供給端末に向けて温水を排出する排出配管が接続される排出配管接続部と、を含んでおり、前記真空断熱材は、前記タンク本体の上方において前記戻り配管接続部および前記排出配管接続部の少なくとも一方を覆う位置に設けられていることを特徴とする。

この貯湯タンクでは、タンク本体内へ温水を戻す配管が接続される配管接続部およびタンク本体内から温水を排出する配管が接続される配管接続部の少なくとも一方を覆う位置に真空断熱材が設けられているので、これら配管接続部およびこれら配管接続部に接続する配管からの放熱を抑制できる。

第３の発明に係る貯湯タンクは、第１または第２の発明に係る貯湯タンクであって、前記タンク本体の上方に配置され、断熱材で形成された周囲部材を備え、前記真空断熱材は、前記周囲部材に設けられた凹部内または前記周囲部材の内部に設けられていることを特徴とする。

この貯湯タンクでは、真空断熱材が周囲部材の凹部または周囲部材の内部に設けられるので、貯湯タンクの製品高さを抑えつつ配管接続部および配管からの放熱を抑制できる。

第４の発明に係る貯湯タンクは、第１乃至第３のいずれかの発明に係る貯湯タンクであって、前記周囲部材は、前記配管接続部を通過させる開口を有しており、前記真空断熱材は、前記開口の少なくとも一部を覆う位置に設けられていることを特徴とする。

この貯湯タンクでは、配管接続部を通過させる開口を覆う位置に真空断熱材を設けているので、周囲部材によって覆われていない配管接続部および配管からの放熱を抑制できる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、タンク本体の上面に設けられ且つタンク本体内へ温水を戻す配管およびタンク本体内から温水を排出する配管が接続される配管接続部を覆う位置に真空断熱材が設けられているので、配管接続部および配管接続部に接続する配管から上方への放熱を抑制できる。

第２の発明では、タンク本体内へ温水を戻す配管が接続される接続配管部およびタンク本体内から温水を排出する配管が接続される配管接続部の少なくとも一方を覆う位置に真空断熱材が設けられているので、これら配管接続部およびこれら配管接続部に接続する配管から上方への放熱を抑制できる。

第３の発明では、真空断熱材が周囲部材の凹部または周囲部材の内部に設けられるので、貯湯タンクの製品高さを抑えつつ配管接続部および配管から上方への放熱を抑制できる。

第４の発明では、配管接続部を通過させる開口を覆う位置に真空断熱材を設けているので、周囲部材によって覆われていない配管接続部および配管から上方への放熱を抑制できる。

本発明の実施形態に係る給湯装置の配管系統図である。 貯湯ユニットを示す図であって、（ａ）は外観正面視図であり、（ｂ）は内部正面視図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 貯湯タンクの分解斜視図である。 図２（ｃ）の一部拡大図である。 タンク本体に下層部材を取り付けた状態の上面視図である。 貯湯タンクの上面視図である。 貯湯タンクの変形例を示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る貯湯タンクの実施形態について説明する。

［給湯装置の構成］
図１は、本実施形態に係る給湯装置１の配管系統図である。給湯装置１は、カランＡ、シャワーＢおよび風呂Ｃ（以下、カランＡ、シャワーＢおよび風呂Ｃを総称して適宜「温水供給端末」とする）に湯を供給する装置であって、図１に示すように、ヒートポンプユニット１ａと、貯湯ユニット１ｂとを備えている。

［ヒートポンプユニット１ａ］
ヒートポンプユニット１ａは、温水を貯留するタンク本体２１の下部から供給される水を加熱し、その加熱した湯をタンク本体２１に供給する。このヒートポンプユニット１ａは、圧縮機１０と、水熱交換器１１と、電動膨張弁１２と、空気熱交換機１３と、ファン１４とを有している。そして、この圧縮機１０、水熱交換器１１、電動膨張弁１２、空気熱交換機１３および弁類等が冷媒配管１５によって環状に接続されることにより冷媒回路１６を構成している。この冷媒回路１６上には、水熱交換器１１から出る高温高圧の冷媒と空気熱交換機１３から出る低温低圧の冷媒との間で熱交換を行うためのガス熱交換器１７が配置されている。

［貯湯ユニット１ｂ］
貯湯ユニット１ｂは、貯湯タンク２０と、沸き上げ循環回路３０と、湯循環回路４０と、追焚循環回路５０と、給湯回路６０および７０と、給水回路８０とを有している。

［貯湯タンク２０］
貯湯タンク２０は、温水を貯留するタンク本体２１と、複数の残湯量サーミスタ２２とを有している。タンク本体２１は、ヒートポンプユニット１ａにより沸き上げられた湯を貯留している。このタンク本体２１には、沸き上げ循環回路３０、湯循環回路４０、風呂給湯回路６０、カラン・シャワー給湯回路７０および給水回路８０が接続されており、ヒートポンプユニット１ａにより沸き上げられた湯は、沸き上げ循環回路３０、湯循環回路４０、風呂給湯回路６０およびカラン・シャワー給湯回路７０に供給されるように構成されている。このタンク本体２１の下部には、給水源Ｓから供給される水が給水回路８０を介して供給される。複数の残湯量サーミスタ２２は、タンク本体２１の異なる高さ位置にそれぞれ設けられ、タンク本体２１の残湯量を検知する。

［沸き上げ循環回路３０］
沸き上げ循環回路３０は、タンク本体２１とヒートポンプユニット１ａとの間で湯を循環させるために設けられる回路であって、その回路上には、沸き上げポンプ３１と、水熱交換器１１と、沸き上げ三方弁３２とが配置されている。この沸き上げ循環回路３０の一方端は、タンク本体２１の底部に接続されており、タンク本体２１の下部の低温の水が出水可能となっている。また、沸き上げ循環回路３０の他方端は、三方弁３２から分岐しており、その一方はタンク本体２１の頂部に接続されると共に、他方はタンク本体２１の底部に接続されている。これにより、ヒートポンプユニット１ａにより加熱された湯が低温の場合には、その低温の水をタンク本体２１の下部に戻すことが可能となると共に、ヒートポンプユニット１ａにより加熱された湯が高温の場合には、その高温の湯をタンク本体２１の上部に戻すことが可能となる。また、沸き上げ循環回路３０には、ヒートポンプユニット１ａに供給される水の温度を検知する入水サーミスタ１８およびヒートポンプユニット１ａにより加熱された水の温度を検知する出湯サーミスタ１９が設けられている。

［湯循環回路４０］
湯循環回路４０は、後述する追焚循環回路５０を循環する風呂Ｃの水を加熱するために設けられる循環回路である。この回路上には、追焚熱交換器４１と、熱交循環ポンプ４２とが配置されている。この湯循環回路４０の一方端は、タンク本体２１の頂部に接続されており、タンク本体２１の上部の高温の湯が出湯可能となっている。また、湯循環回路４０の他方端は、タンク本体２１の底部に接続されており、追焚熱交換器４１で熱交換された低温の水をタンク本体２１の下部に戻すことが可能となっている。

［追焚循環回路５０］
追焚循環回路５０は、風呂Ｃの湯を循環させる循環回路であって、湯循環回路４０を循環する湯と熱交換することにより風呂Ｃの水が加熱される。この回路上には、風呂循環ポンプ５１と、上記した追焚熱交換器４１とが配置されている。また、追焚循環回路５０には、風呂Ｃの湯の温度を検知する風呂サーミスタ５２および風呂Ｃの水位を検知する水位センサ５３が設けられている。

［風呂給湯回路６０］
風呂給湯回路６０は、タンク本体２１に貯留される温水を風呂Ｃに供給するための回路であって、その回路上には、湯はり混合弁６１と、湯はり電磁弁６２と、逆止弁６３と、湯はり水量センサ６４と、逆止弁６５と、湯はりサーミスタ６６とが配置されている。この風呂給湯回路６０の一方端は、タンク本体２１の頂部に接続されており、タンク本体２１の上部の高温の湯が出湯可能となっている。また、風呂給湯回路６０の他方端は、風呂Ｃに接続されている。湯はり混合弁６１は、タンク本体２１から供給される湯と給水源Ｓから供給される水とを混合することによって、風呂Ｃに供給される湯の温度を調整する。また、湯はり水量センサ６４は、風呂Ｃに供給される湯の流量を検知するために設けられると共に、湯はりサーミスタ６６は、風呂Ｃに供給される湯の温度を検知するために設けられている。

［カラン・シャワー給湯回路７０］
カラン・シャワー給湯回路７０は、タンク本体２１に貯留される温水をカランＡおよびシャワーＢに供給するための回路であって、その回路上には、給湯混合弁７１と、給湯水量センサ７２と、給湯サーミスタ７３とが配置されている。このカラン・シャワー給湯回路７０の一方端は、タンク本体２１の頂部に接続されており、タンク本体２１の上部の高温の湯が出湯可能となっている。また、カラン・シャワー給湯回路７０の他方端は、カランＡおよびシャワーＢに接続されている。給湯混合弁７１は、タンク本体２１から供給される湯と給水源Ｓから供給される水とを混合することによって、カランＡおよびシャワーＢに供給される湯の温度を調整する。また、給湯水量センサ７２は、カランＡおよびシャワーＢに供給される湯の流量を検知するために設けられると共に、給湯サーミスタ７３は、カランＡおよびシャワーＢに供給される湯の温度を検知するために設けられている。

［給水回路８０］
給水回路８０は、給水源Ｓから供給される水道水をタンク本体２１、湯はり混合弁６１
および給湯混合弁７１に供給する回路である。この給水回路８０の給水源Ｓからタンク本体２１までの回路上には、ストレーナ８１と、逆止弁８２と、水温サーミスタ８３と、逆止弁８４とが配置されている。水温サーミスタ８３は、給水源Ｓからタンク本体２１に供給される水道水の温度を検知するために設けられている。

［貯湯ユニット１ｂの構造］
図２は、貯湯ユニット１ｂを示す図であって、（ａ）は貯湯ユニット１ｂの外観正面視図であり、（ｂ）は貯湯ユニット１ｂの前パネル２１０を取り外した状態における正面視図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。図３は、貯湯タンク２０の分解斜視図である。

貯湯ユニット１ｂは、ケーシング２００内に貯湯タンク２０および上記各回路を構成する配管等を収容している。図２に示すように、貯湯タンク２０はケーシング２００内の後方に配置され、各回路の配管等は貯湯タンク２０の前方に配置されている。

図２（ｂ）に示すように、沸き上げ循環回路３０を構成する配管のうちヒートポンプ１ａから戻る温水が流れる戻り配管３３は、後述するようにタンク本体２１の上部の戻り配管接続部２４に接続され、タンク本体２１の上部右方から下方に伸び、タンク本体２１の下部略中央に配置された三方弁３２に接続されている。また、風呂給湯回路６０を構成する風呂配管６７は、後述するようにタンク本体２１の上部の風呂配管接続部２５に接続され、タンク本体２１の上部略中央から下方に伸び、図２（ｃ）に示すようにタンク本体２１の側方かつ前面側に配置された湯はり混合弁６１に接続されている。また、給湯配管７４は、後述するようにタンク本体２１の上部の給湯配管接続部２６に接続され、タンク本体２１の上部左方から下方に伸び、図２（ｃ）に示すようにタンク本体２１の側方かつ前面側に配置された給湯混合弁７１に接続されている。

［貯湯タンク２０の構造］
貯湯タンク２０は、図３に示すように、タンク本体２１と、上面部材９０と、側面部材１００と、下面部材１１０と、蓋部材１３０とを備えている。上面部材９０、側面部材１００、下面部材１１０および蓋部材１３０は、スチロールまたはガラスウール等の断熱材で形成され、タンク本体２１の周囲に取り付けられてタンク本体２１の表面からの放熱を防止している。タンク本体２１の外周面は、上面２３ａと、側面２３ｂと、下面２３ｃとからなり、上面２３ａは上面部材９０によって覆われ、側面２３ｂは側面部材１００および蓋部材１３０によって覆われ、下面２３ｃは下面部材１１０によって覆われている。

本実施の形態では、上面部材９０、側面部材１００および下面部材１１０が、タンク本体２１に取り付けられた周囲部材である。

＜タンク本体２１上方の断熱構造＞
上面２３ａには、戻り配管３３が接続される戻り配管接続部２４と、風呂配管６７が接続される風呂配管接続部２５と、給湯配管７４が接続される給湯配管接続部２６とが設けられている。この上面２３ａに配置される上面部材９０は、上面２３ａに直接接触する下層部材９１と、下層部材９１の上方に配置された上層部材９２とによって構成されている。そして、上層部材６２の上方には、真空断熱材１２０が配置されている。

図４は、図２（ｃ）の円で囲んだ部分の拡大図である。図５は、タンク本体２１に下層部材９１が取り付けられた状態における上面視図であり、図６は、タンク本体２に下層部材９１、上層部材９２および真空断熱材１２０が取り付けられた状態における上面視図である。

下層部材９１は、上記のとおり断熱材で構成され、底面が上面２３ａの形状に沿った形状であって、略中央部には貫通孔９１１が設けられている。下層部材６１を上面２３ａに取り付けると、図５に示すように戻り配管接続部２４、風呂配管接続部２５および給湯配管接続部２６が貫通孔９１１の内側に位置し、図４に示すようにこれら配管が貫通孔９１１を通過する。

上層部材９２は、下層部材９１の貫通孔９１１を覆う部材である。図４に示すように、上層部材９２の底面は、下層部材９１の上面に沿った溝であって、貫通孔９１１を通過して前方に伸びる配管が通過できる形状を備えている。また、上層部材９２の上面には、略長方形状の所定の深さを備えた凹部９２１が形成されており、この凹部９２１の底面は平坦になっている。

真空断熱材１２０は、板状の真空断熱材であって、平面視して凹部９２１と略同一の形状を備え、凹部９２１の深さと略同一の厚みを備えている。したがって、真空断熱材１２０は、図４に示すように、凹部９２１に嵌合するため、真空断熱材１２０の上面と上層部材９２の上面とはほぼ同じ高さに位置する。

また、図６に示すように、真空断熱材１２０は、タンク本体２１の上面２３ａに設けられた戻り配管接続部２４、風呂配管接続部２５および給湯配管接続部２６の全てを覆う位置に配置されている。また、真空断熱材１２０は、タンク本体２１の背面側部分の大部分を覆うように配置されている。さらに、真空断熱材１２０は、下層部材９１に設けられた貫通孔９１１の一部を覆う位置に配置されており、配管接続部２４，２５，２６の上方に配置されている。

（実施形態に係る貯湯タンクの特徴）
本実施形態に係る貯湯タンクには、以下のような特徴がある。

本実施形態の貯湯タンク２０では、タンク本体２１の上面２３ａに設けられ且つタンク本体２１内へ温水を戻す戻り配管３３が接続される戻り配管接続部２４と、タンク本体２１の上面２３ａに設けられ且つタンク本体２１内から温水を排出する風呂配管６７、給湯配管７４が接続される風呂配管接続部２５、給湯配管接続部２６とを覆う位置に真空断熱材１２０が設けられているので、これら配管接続部２４，２５，２６および配管３３，６７，７４の一部から上方への放熱を抑制できる。

また、本実施形態の貯湯タンク２０では、真空断熱材１２０が上層部材９２の凹部９２１に設けられるので、貯湯タンク２０の製品高さを抑えつつ配管接続部２４，２５，２６および配管３３，６７，７４の一部から上方への放熱を抑制できる。

また、本実施形態の貯湯タンク２０では、配管接続部２４，２５，２６を通過させる貫通孔９１１を覆う位置に真空断熱材１２０を設けているので、下層部材９１によって覆われていない配管接続部２４，２５，２６およびこれら配管接続部に接続する配管３３，６７，７４の一部から上方への放熱を抑制できる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記実施形態では、タンク本体２１の上面２３ａに、タンク本体２１内へ温水を戻す配管のみが接続される戻り配管接続部２４と、タンク本体２１内から温水を排出する配管のみが接続される風呂配管接続部２５および給湯配管接続部２６と、が設けられていたが、これに限定されず、タンク本体２１の上面２３ａにタンク本体２１内へ温水を戻す配管およびタンク本体２１内から温水を排出する配管の両方が接続される配管接続部が設けられてもよい。

また、上記実施形態では、真空断熱材１２０を上層部材９２の上面に設けられた凹部９２１に配置されていたが、真空断熱材１２０の配置はこれに限定されず、例えば、図７に示すように、真空断熱材１２０を上層部材９３の内部に配置してもよい。真空断熱材１２０を上層部材１２０の内部に設けることにより、上層部材９３が真空断熱材１２０を保護すると共に、真空断熱材１２０が配管接続部により近い位置に配置されるため、上方への放熱をより効果的に抑制できる。

また、上記実施形態では、真空断熱材１２０が戻り配管接続部２４、風呂配管接続部２５および給湯配管接続部２６の全てを覆う位置に配置されていたが、これに限定されず、真空断熱材１２０は、これら配管接続部のうち少なくとも１つを覆う位置に配置されていればよい。

また、上記実施形態では、貫通孔９１１を１つの部材で形成したが、これに限定されず、例えば、２つ以上の部材で貫通孔９１１を形成してもよい。

また、上記実施形態では、温水供給端末をカランＡ、シャワーＢおよび浴槽Ｃとしたが、これに限定されず、例えば、温水供給端末が床温調パネルやラジエタ等の暖房端末であってもよい。

本発明を利用すれば、貯湯タンクの上方に配置された配管から上方への放熱を抑制することが可能となる。

１ａ ヒートポンプ（加熱手段）
２０ 貯湯タンク
２１ タンク本体
２３ａ 上面
２４ 戻り配管接続部（配管接続部、戻り配管接続部）
２５ 風呂配管接続部（配管接続部、排出配管接続部）
２６ 給湯配管接続部（配管接続部、排出配管接続部）
３３ 戻り配管
６１ 湯はり混合弁（混合弁）
６７ 風呂配管（排出配管）
７１ 給湯混合弁（混合弁）
７４ 給湯配管（排出配管）
９０ 上面部材（周囲部材）
９１ 下層部材（周囲部材）
９２，９３ 上層部材（周囲部材）
１２０ 真空断熱材
９１１ 貫通孔（開口）
９１２ 凹部
Ａ カラン（温水供給端末）
Ｂ シャワー（温水供給端末）
Ｃ 浴槽（温水供給端末）

Claims (4)

1. 温水を貯留するタンク本体と、
   前記タンク本体の上面に設けられ、加熱手段において加熱された温水を前記タンク本体内へ戻す戻り配管または前記タンク本体内から温水供給端末に向けて温水を排出する排出配管が接続される配管接続部と、
   前記タンク本体の側方に配置され、前記配管接続部から排出された温水と給水手段により供給される水とを混合させる混合弁とを備え、
   前記タンク本体の上方において前記配管接続部を覆う位置には、真空断熱材が設けられている
   ことを特徴とする貯湯タンク。
2. 前記配管接続部は、
   前記タンク本体の上面に設けられ、加熱手段において加熱された温水を前記タンク本体内へ戻す戻り配管が接続される戻り配管接続部と、
   前記タンク本体の上面に設けられ、前記タンク本体内から温水供給端末に向けて温水を排出する排出配管が接続される排出配管接続部と、を含んでおり、
   前記真空断熱材は、前記タンク本体の上方において前記戻り配管接続部および前記排出配管接続部の少なくとも一方を覆う位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の貯湯タンク。
3. 前記タンク本体の上方に配置され、断熱材で形成された周囲部材を備え、
   前記真空断熱材は、前記周囲部材に設けられた凹部内または前記周囲部材の内部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の貯湯タンク。
4. 前記周囲部材は、前記配管接続部を通過させる開口を有しており、
   前記真空断熱材は、前記開口の少なくとも一部を覆う位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の貯湯タンク。

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