JP2012052674A - 給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】真空断熱材の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくして、真空断熱材の断熱効果を高めることができる給湯機を提供する。
【解決手段】給湯機は、タンクと、該タンクの外側に配置される真空断熱材１ａ、１ｂとを備え、前記真空断熱材は、芯材と、該芯材を真空状態で包む包材とを備えて構成され、前記包材は、前記芯材を密閉する密閉部を周囲に有し、前記真空断熱材は、密閉部が芯材側に折り返された状態で前記タンクの外側に配置され、密閉部が折り返された真空断熱材の端縁部を少なくとも覆うように、真空断熱材とは異なる材質によって構成される被覆断熱材２ａ〜２ｇが配置される。
【選択図】図４

Description

本発明は、タンクを備える給湯機に関する。

従来のタンクの断熱構造として、例えば、特許文献１に開示される断熱構造が知られている。この断熱構造においては、真空断熱材の密閉部が芯材側に折り返された状態で配置されている。これによって、密閉部が放熱フィンのように機能して放熱してしまうことを防止している。

特開２００９−１１５３５２号公報

しかしながら、真空断熱材は、金属性の包材を用いているため、熱を受けた部分から所定の距離に亘って熱が包材を伝播する性質を有する。従って、真空断熱材の密閉部を芯材側に折り返したとしても、密閉部が折り返された真空断熱材の端縁部で受けた熱が真空断熱材の反対側に回り込むヒートブリッジによって放熱してしまい、断熱効果が小さいという問題がある。

そこで、本発明は、真空断熱材の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくして、真空断熱材の断熱効果を高めることができる給湯機を提供することを目的とする。

本発明による給湯機は、タンクと、該タンクの外側に配置される真空断熱材とを備え、前記真空断熱材は、芯材と、該芯材を真空状態で包む包材とを備えて構成され、前記包材は、前記芯材を密閉する密閉部を周囲に有し、前記真空断熱材は、密閉部が芯材側に折り返された状態で前記タンクの外側に配置され、密閉部が折り返された真空断熱材の端縁部を少なくとも覆うように、真空断熱材とは異なる材質によって構成される被覆断熱材が配置されることを特徴とする。

本発明によれば、真空断熱材の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくして、真空断熱材の断熱効果を高めることができる。

本発明の実施形態に係る給湯機に用いられる真空断熱材の密着部を展開した状態の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 真空断熱材の密閉部を折り返した状態の側面図である。 タンクに断熱材を配置した状態の側面図である。 図４のＰ方向矢視図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図である。 図４のＤ−Ｄ断面図である。 筐体を配置した状態の給湯機の外観図である。 図９のＥ−Ｅ断面図である。

本発明の実施形態に係る給湯機は、タンク５と、該タンクの外側に配置される真空断熱材１（１ａ，１ｂ，１ｃ）とを備えるものである。

前記タンク５は、内部に温水を貯留するものであり、いわゆる貯湯タンクと呼ばれるものであるが、内部に貯留されるものは水に限られず、熱媒体として機能する液体であっても良い。タンク５は、水平方向に沿う二辺のうち一辺が他辺よりも短い直方体形状を有するものである。タンク５が有する隣接する側面同士は、曲面部によって接続される。ただし、タンク５の形状はこれに限定されるものではなく、断面円形状の円筒形状を有するものであっても良い。

図１は、前記真空断熱材１（１ａ，１ｂ，１ｃ）の外観図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。真空断熱材１は、グラスウール等の繊維材からなる芯材８と、該芯材を真空状態で包む包材４とを備えて構成される。包材４は、ガスバリア性を有する金属製のシートであり、アルミニウム等の金属箔をフィルムでラミネートしたものや、金属を蒸着させたフィルム等が用いられる。真空断熱材１の包材４は、前記芯材を密閉する密閉部９を周囲に有する。図３は、この真空断熱材１の端部の芯材８のない密閉部９を折り返した外観図である。

図４及び図５は、給湯機の筐体６（外板）を外した側面図である。図４及び図５に示すように、前記真空断熱材１（１ａ，１ｂ，１ｃ）は、密閉部９が芯材８側に折り返された状態で前記タンク５の外側に配置され、密閉部９が折り返された真空断熱材１の端縁部を覆うように、真空断熱材１とは異なる材質によって構成される被覆断熱材２（２ａ〜２ｇ）が配置される。具体的には、前記被覆断熱材２（２ａ〜２ｇ）は、密閉部９が折り返された真空断熱材１の端縁から５０mmの範囲に亘って端縁部を被覆する。なお、前記被覆断熱材は、真空断熱材１の端縁部を少なくとも覆うものであれば、真空断熱材１の全体を覆うものであっても良い。

前記被覆断熱材２としては、発泡ポリエチレンなどの発泡材が用いられる。これにより、真空断熱材の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくすることができる。なお、被覆断熱材はこれに限定されるものではなく、ポリスチレンフォームや、ポリウレタンフォームでもよく、グラスウール等で構成されるものであっても良い。

また、前記タンク５と前記真空断熱材１（１ａ，１ｂ，１ｃ）との間には、真空断熱材とは異なる材質によって構成される内側断熱材３（３ａ，３ｂ，３ｃ）が配置される。このようにすることで、タンク５からの熱が直接真空断熱材１に伝わらないため、真空断熱材１の端縁部からのヒートシンクによる放熱を抑えることができる。内側断熱材３（３ａ，３ｂ，３ｃ）としては、発泡ポリエチレンなどの発泡材が用いられる。これにより、真空断熱材１の端縁部からの放熱を小さくすることができる。なお、内側断熱材３（３ａ，３ｂ，３ｃ）はこれに限定されるものではなく、ポリスチレンフォームや、ポリウレタンフォームでもよく、グラスウール等で構成されるものであっても良い。

次に、タンク５の各面の断熱構造に関して個別に説明する。図７は、図４のＣ−Ｃ断面図である。図７に示すように、タンク５と真空断熱材１ａとの間には、真空断熱材とは異なる材質によって構成される内側断熱材３ａが配置される。この内側断熱材３ａは、凹形状を有する。即ち、前記内側断熱材３ａは、厚み方向に凹む凹部を有する。前記真空断熱材１ａは、前記内側断熱材３ａの凹部の中に配置される。前記真空断熱材１ａは、密閉部９をタンク５とは反対側に（外側に）折り返した状態で前記内側断熱材３ａの凹部に配置される。

そして、前記被覆断熱材２ａ，２ｃは、その中間部で前記真空断熱材１ａの端縁部を覆うように配置される。具体的には、前記被覆断熱材２ａ，２ｃは、前記真空断熱材１ａの端縁よりも内側の領域と、真空断熱材１ａの端縁よりも外側の領域とを覆うように配置される。なお、前記内側断熱材３ａの凹部は、真空断熱材１ａを収容する空間と、前記被覆断熱材２ａ，２ｃを収容する空間とが連続して形成される。このような構造により、真空断熱材の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくすることができる。

図５は、図４のＰ方向矢視図であり、図３に示すように、真空断熱材１（１ｃ）は、端部の芯材のない密閉部９が折り返され、折り返された密閉部９が外側になるように配置される。そして、折り返された密閉部９には、被覆断熱材２（２ｈ，２ｋ，２ｍ，２ｎ）が貼り付けられている。これにより、真空断熱材１（１ｃ）の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくすることができる。

図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図６に示すように、タンク５と真空断熱材１ｃとの間には、真空断熱材とは異なる材質によって構成される内側断熱材３ｃが配置される。この内側断熱材３ｃは、凹形状を有する。即ち、前記内側断熱材３ｃは、厚み方向に凹む凹部を有する。前記真空断熱材１ａは、前記内側断熱材３ｃの凹部の中に配置される。前記真空断熱材１ｃは、密閉部９をタンク５とは反対側に（外側に）折り返した状態で前記内側断熱材３ａの凹部に配置される。

そして、前記被覆断熱材２ｈは、その中間部で前記真空断熱材１ｃの端縁部を覆うように配置される。具体的には、前記被覆断熱材２ｈは、前記真空断熱材１ｃの端縁よりも内側の領域と、真空断熱材１ｃの端縁よりも外側の領域とを覆うように配置される。このような構造により、真空断熱材の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくすることができる。

図８は、図４のＤ−Ｄ断面図である。図８に示すように、真空断熱材１ａ，１ｂは、端部の芯材のない密閉部９が外側に折り返されている。そして、真空断熱材１ａ，１ｂは、端縁部同士を対向させて配置されている。そして、各真空断熱材１ａ，１ｂの端縁部に跨って前記被覆断熱材２ｄが配置されている。即ち、真空断熱材１ａ，１ｂの近接する端縁部同士が共通の被覆断熱材２ｄで覆われている。このような構造により、真空断熱材の端縁部からのヒートブリッジによる放熱を小さくすることができる。

また、図９に示すように、この給湯機は、前記真空断熱材１及び前記被覆断熱材２によって覆われたタンク５を収容する筐体６を備える。このとき、前記被覆断熱材２ａ，２ｃは、前記真空断熱材１ａの端縁部と前記筐体６との間隔よりも厚いものが用いられる。具体的には、筐体６と内側断熱材３ａとの距離Ｆは、４mmに設定され前記被覆断熱材２ａ，２ｃとしては、前記距離Ｆよりも厚さの大きいもの（例えば、５mm）が用いられる。従って、前記被覆断熱材２は、前記筐体６によって真空断熱材１の端縁部に押しつけられる。このようにすることにより、被覆断熱材２ａ，２ｃを外板６で押えることで被覆断熱材２ａ，２ｃの密着性を上げ、熱が漏れないようにしている。

そして、図９及び図９のＥ−Ｅ断面図である図１０に示すように、前記筐体６のうち前記被覆断熱材２と当接する当接部分には、筐体６の内側に向かって突出する突出部７が設けられる。具体的には、前記突出部７は、筐体６にリブ加工を施すことによって構成される。このようにすることにより、外板６にリブ加工してさらに強く断熱材２ａ，２ｃを押えるようにしている。

また、図５に示すように、前記タンク５が有する水平方向に沿う二辺のうち短い方の一辺を有する側面に配置される真空断熱材１ｃは、前記側面の一辺よりも幅が大きく形成される。具体的には、前記真空断熱材１ｃの幅は３５１mmに設定され、前記タンク５の幅は、３１５mmに設定される。そして、前記真空断熱材１ｃは、前記タンク５の両側からそれぞれ１８mm外にはみだすように配置される。このように、真空断熱材１ｃを前記一辺を有するタンク５の側面よりもはみださせることで、タンクから真空断熱材の端部までの距離が遠くなる。従って、真空断熱材１ａの端縁部にタンク５の熱が伝わりにくくなるため、ヒートブリッジによる放熱を抑えることができる。

なお、本発明に係る給湯機は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、タンクと前記真空断熱材との間に配置される内側断熱材３は、凹部を有するものであるとして説明したが、これに限定されるものではなく、凹部を有しない例えばシート状の断熱材を用いても良い。

１（１ａ〜１ｃ） 真空断熱材
２（２ａ〜２ｇ，２ｈ，２ｋ，２ｍ，２ｎ） 被覆断熱材
３（３ａ〜３ｃ） 内側断熱材
４ 包材
５ タンク
６ 外板
７ 突出部
８ 芯材
９ 密閉部

Claims (9)

1. タンクと、該タンクの外側に配置される真空断熱材とを備え、
   前記真空断熱材は、芯材と、該芯材を真空状態で包む包材とを備えて構成され、前記包材は、前記芯材を密閉する密閉部を周囲に有し、
   前記真空断熱材は、密閉部が芯材側に折り返された状態で前記タンクの外側に配置され、密閉部が折り返された真空断熱材の端縁部を少なくとも覆うように、真空断熱材とは異なる材質によって構成される被覆断熱材が配置されることを特徴とする給湯機。
2. 前記真空断熱材は、密閉部をタンクとは反対側に折り返されることを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
3. 前記タンクと前記真空断熱材との間に、真空断熱材とは異なる材質によって構成される内側断熱材が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯機。
4. 複数の真空断熱材を端縁部同士を対向させて配置し、
   各真空断熱材の端縁部に跨って前記被覆断熱材を配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の給湯機。
5. 前記内側断熱材は、厚さ方向に凹む凹部を有し、
   前記真空断熱材は、前記凹部の中に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の給湯機。
6. 前記真空断熱材及び前記被覆断熱材によって覆われたタンクを収容する筐体を備え、
   前記筐体によって前記被覆断熱材を真空断熱材の端縁部に押しつけることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の給湯機。
7. 前記真空断熱材及び前記被覆断熱材によって覆われたタンクを収容する筐体を備え、
   前記被覆断熱材は、前記真空断熱材の端縁部と前記筐体との間隔よりも厚く設定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の給湯機。
8. 前記筐体のうち前記被覆断熱材と当接する当接部分には、筐体の内側に向かって突出する突出部が設けられることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の給湯機。
9. 前記タンクは水平方向に沿う二辺のうち一辺が他辺よりも短い直方体形状を有し、
   前記一辺を有する側面に配置される真空断熱材は、前記側面の一辺よりも幅が大きく形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の給湯機。

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