JP2013002752A - Hot water storage type water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貯湯式給湯機に関する。 The present invention relates to a hot water storage type water heater.
ヒートポンプユニット等の熱源によって水を加熱して得られた高温の湯を貯湯タンクに貯留し、この貯湯タンクから必要時に湯を取り出して給湯端末に供給するように構成された貯湯式給湯機が広く用いられている。貯湯タンクからの放熱ロスを抑えるため、貯湯タンクの周囲には断熱材が配置される。断熱材としては、従来、発泡ポリスチレン等が一般に用いられているが、貯湯タンクの保温性能を更に向上するため、より断熱性能の高い真空断熱材を用いる技術も提案されている。真空断熱材は、発泡体、粉体、繊維体等をシート状に加工した芯材(コア材)を、ガスバリアー性フィルム(プラスチックフィルム、プラスチック金属ラミネートフィルム等)からなる袋状の外被材で包んで内部を真空状態とし、ガスバリアー性フィルムの周縁部を熱溶着して密封した構成となっている。 There are a wide range of hot water storage water heaters configured to store hot water obtained by heating water with a heat source such as a heat pump unit in a hot water storage tank, take out hot water from this hot water storage tank when necessary, and supply it to a hot water supply terminal It is used. In order to suppress heat dissipation loss from the hot water storage tank, a heat insulating material is disposed around the hot water storage tank. Conventionally, foamed polystyrene or the like is generally used as the heat insulating material, but a technique using a vacuum heat insulating material with higher heat insulating performance has been proposed in order to further improve the heat retaining performance of the hot water storage tank. A vacuum insulation material is a bag-shaped outer cover material made of a gas barrier film (plastic film, plastic metal laminate film, etc.) made of a core (core material) obtained by processing foam, powder, fiber, etc. into a sheet. The inside of the gas barrier film is evacuated and the periphery of the gas barrier film is heat-sealed and sealed.
真空断熱材を貯湯タンクに直接に密着させる構成では、真空断熱材が熱に弱く熱劣化するため、経年変化により、保温性能が年々低下する。特許文献1には、真空断熱材の熱劣化を防止するため、貯湯タンクの周りに発泡ポリスチレン等の非真空断熱材を設け、その非真空断熱材の外側に真空断熱材を設ける発明が開示されている。 In the structure in which the vacuum heat insulating material is directly adhered to the hot water storage tank, the heat insulating performance is deteriorated year by year due to the secular change because the vacuum heat insulating material is weak against heat and thermally deteriorates. Patent Document 1 discloses an invention in which a non-vacuum heat insulating material such as expanded polystyrene is provided around a hot water storage tank and a vacuum heat insulating material is provided outside the non-vacuum heat insulating material in order to prevent thermal deterioration of the vacuum heat insulating material. ing.
特許文献1の発明では、非真空断熱材の外周部に凹部を設け、その凹部内に真空断熱材を設置するようにしている。特許文献1の発明において、真空断熱材を凹部内に設置する際、真空断熱材が凹部から外にはみ出すと、真空断熱材が段差に乗り上げ、真空断熱材と非真空断熱材との間に隙間が生じ、断熱性が低下する。このため、真空断熱材を凹部に対して正確に位置決めして設置する必要がある。しかしながら、真空断熱材のエッジ部からは、外被材のフィルムを溶着した溶着フィルム部が張り出しているため、凹部と真空断熱材のエッジ部との位置関係が視認しにくく、真空断熱材を正確な位置に設置することが容易でない。更に、真空断熱材を正確に位置決めしたとしても、溶着フィルム部が凹部の外に乗り上げるので、真空断熱材のエッジ部付近が非真空断熱材から浮いてしまい易く、隙間が生じ易い。また、溶着フィルム部が真空断熱材のエッジ部から張り出さないように予め溶着フィルム部を内側に折り曲げることもできるが、この場合、曲げ工程が追加になって作業時間が増えるとともに、曲げ時に真空断熱材が破損(穴開き)するおそれがある。 In invention of patent document 1, a recessed part is provided in the outer peripheral part of a non-vacuum heat insulating material, and the vacuum heat insulating material is installed in the recessed part. In the invention of Patent Document 1, when the vacuum heat insulating material is installed in the recess, if the vacuum heat insulating material protrudes from the concave portion, the vacuum heat insulating material runs over the step, and a gap is formed between the vacuum heat insulating material and the non-vacuum heat insulating material. Will occur and the heat insulation will be reduced. For this reason, it is necessary to accurately position and install the vacuum heat insulating material with respect to the recess. However, because the welded film part where the outer cover film is welded protrudes from the edge part of the vacuum heat insulating material, the positional relationship between the recess and the edge part of the vacuum heat insulating material is difficult to see, and the vacuum heat insulating material is accurate. It is not easy to install in a proper position. Further, even if the vacuum heat insulating material is accurately positioned, the welded film portion rides out of the recess, so that the vicinity of the edge portion of the vacuum heat insulating material is likely to float from the non-vacuum heat insulating material, and a gap is likely to be generated. In addition, the welded film part can be folded inward in advance so that the welded film part does not protrude from the edge of the vacuum heat insulating material. There is a risk of damage (drilling) of the insulation.
また、特許文献1の発明では、真空断熱材が貯湯タンクの外周部の全周を覆っておらず、一部の範囲(240°の範囲)しか覆っていない。このため、真空断熱材に覆われていない部分からの放熱ロスが大きいという問題もある。 Moreover, in invention of patent document 1, the vacuum heat insulating material does not cover the perimeter of the outer peripheral part of a hot water storage tank, and has covered only a partial range (240 degrees range). For this reason, there also exists a problem that the heat dissipation loss from the part which is not covered with the vacuum heat insulating material is large.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、真空断熱材を取り付ける作業を容易に行うことができ、貯湯タンクからの放熱ロスの少ない断熱構造を低コストで実現することのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily perform the work of attaching a vacuum heat insulating material, and can realize a heat insulating structure with less heat loss from the hot water storage tank at a low cost. The purpose is to provide a hot water storage type hot water heater that can be used.
本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、貯湯タンクの胴部の外周面を覆う形状に成形された成形断熱材と、成形断熱材の外周面を覆う真空断熱材と、を備え、成形断熱材には、その外周面から隆起した凸部が局所的に設けられており、真空断熱材を成形断熱材に取り付ける際に、真空断熱材の下部エッジを凸部に仮置き可能である。 A hot water storage type hot water supply apparatus according to the present invention covers a substantially cylindrical hot water storage tank for storing hot water, a molded heat insulating material formed in a shape covering an outer peripheral surface of a body portion of the hot water storage tank, and an outer peripheral surface of the molded heat insulating material. A vacuum insulating material, and the molded heat insulating material is locally provided with a raised portion protruding from the outer peripheral surface, and when the vacuum heat insulating material is attached to the molded heat insulating material, the lower edge of the vacuum heat insulating material is provided. It can be temporarily placed on the convex portion.
本発明によれば、真空断熱材を取り付ける作業を容易に行うことができ、貯湯タンクからの放熱ロスの少ない断熱構造を低コストで実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily perform the work of attaching the vacuum heat insulating material, and it is possible to realize a heat insulating structure with less heat loss from the hot water storage tank at a low cost.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニットの外観を示す斜視図である。図2は、図1中のC−C断面図(縦断面図)である。図3は、図2中のA−A断面図(横断面図)である。図4は、図2中のB−B断面図(横断面図)である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a hot water storage tank unit provided in the hot water storage type hot water supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a cross-sectional view (longitudinal sectional view) taken along the line CC in FIG. 3 is a cross-sectional view (cross-sectional view) taken along the line AA in FIG. 4 is a cross-sectional view (cross-sectional view) taken along the line BB in FIG.
これらの図に示す貯湯タンクユニット1は、略円筒形の貯湯タンク2と、貯湯タンク2を収容する略直方体形の箱状の外郭ケース10と、貯湯タンク2と外郭ケース10との間に配置された断熱材(成形断熱材3,4、真空断熱材5、上部断熱材11および下部断熱材12)とを備えている。図1に示すように、外郭ケース10は、その底部に設けられた複数の脚13を介して、地面または台座に固定される。
A hot water storage tank unit 1 shown in these drawings is disposed between a substantially cylindrical hot
貯湯タンク2の内部には、熱源により加熱された高温の湯を上側から貯め、水道等の水源から供給される低温水を下側から貯めることができ、常に満水状態に維持される。上層の湯と、下層の水とは、比重差により、混じり合うことなく維持される。
Inside the hot
本貯湯式給湯機は、貯湯タンクユニット1の外部に設置されるヒートポンプユニット、あるいは貯湯タンク2内に設置される電気ヒータなどの熱源を備えているが、本明細書では図示および詳細な説明を省略する。また、貯湯タンクユニット1内には、貯湯タンク2内に水を供給する給水配管、貯湯タンク2から湯を取り出す給湯配管、水と湯とを混合して所定温度の湯を供給する混合弁、水循環ポンプなどを備えているが、これらについても図示および詳細な説明を省略する。
The hot water storage type hot water heater includes a heat source such as a heat pump unit installed outside the hot water storage tank unit 1 or an electric heater installed in the hot
図2乃至図4に示すように、成形断熱材3,4、上部断熱材11および下部断熱材12は、貯湯タンク2の外表面に直接に密着させて設けられている。このうち、成形断熱材3,4は、貯湯タンク2の胴部の外周面(側周面)を覆う形状に成形されており、その構成としては、例えば発泡ポリスチレンなどの発泡性成形断熱材が好ましく用いられる。成形断熱材3,4は、それぞれ、半円筒状をなしており、両者を組み合わせて貯湯タンク2の胴部の全周を覆っている。このように、貯湯タンク2の外周面を覆う成形断熱材は、複数の部材に分割されていてもよく、また、円筒状の1個の部材で構成されていてもよい。
As shown in FIGS. 2 to 4, the molded
上部断熱材11は、貯湯タンク2の上面部を覆っている。下部断熱材12は、貯湯タンク2の底面部を覆っている。上部断熱材11、下部断熱材12の構成は特に限定されないが、例えば発泡ポリスチレンなどの発泡性成形断熱材で構成することができる。
The upper
成形断熱材3,4の外側には、シート状の真空断熱材5が取り付けられている。真空断熱材5は、成形断熱材3,4の外周面を密着して覆っている。真空断熱材5は、接着剤または粘着テープ等により、成形断熱材3,4の外周面に貼り付けて固定される。真空断熱材5は、例えば発泡体、粉体、繊維体等をシート状に加工した芯材(コア材)を、ガスバリアー性フィルム(プラスチックフィルム、プラスチック金属ラミネートフィルム等)からなる袋状の外被材で包んで内部を真空状態とし、ガスバリアー性フィルムの外周部を熱溶着して密封した構成となっており、発泡性成形断熱材よりも高い断熱性能を有している。このような真空断熱材5を設置することにより、貯湯タンク2の保温性能をより向上することができる。
A sheet-like vacuum
また、真空断熱材5が直接貯湯タンク2に密着しないことにより、真空断熱材5の熱劣化が防止でき、真空断熱材5の熱伝導率の経年的な増加を確実に抑制することができる。このため、貯湯タンク2の保温性能の経年的な低下を防止することができる。そのため、高断熱性能の維持が可能な貯湯タンク2を備えた貯湯タンクユニット1を実現することができる。
Further, since the vacuum
また、図2に示すように、本実施形態では、成形断熱材3,4の上部エッジと、真空断熱材5の上部エッジとが同じ高さとされている。貯湯タンク2内の上部寄りにはほぼ常に高温の湯があるため、貯湯タンク2の上部寄りの部分からの放熱を抑制することが特に重要である。本実施形態では、成形断熱材3,4の上部エッジまで真空断熱材5が覆っているので、貯湯タンク2の上部寄りの部分からの放熱をより確実に抑制することができる。
Moreover, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the upper edge of the shaping | molding
更に、図3に示すように、本実施形態では、成形断熱材3,4の外周面を全周に渡って真空断熱材5が覆っている。このため、全周のうちの一部にしか真空断熱材が配置されていない場合と比べ、より優れた貯湯タンク2の保温性能が得られる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the vacuum
図2に示すように、成形断熱材3,4の下部寄りの範囲は、真空断熱材5に覆われていない。貯湯タンク2内の下部には、低温の水が貯留されている時間が長いため、貯湯タンク2の上部と比べると、断熱性能に対する要求は低い。このため、成形断熱材3,4の下部寄りの範囲が真空断熱材5に覆われていなくても、放熱ロスに及ぼす影響は小さい。
As shown in FIG. 2, the area near the lower part of the molded
図4に示すように、真空断熱材5に覆われていない成形断熱材3,4の下部寄りの範囲には、成形断熱材3,4の外周面から局所的に隆起した凸部7が設けられている。本実施形態では、成形断熱材3,4の全周のうち、180°間隔で2箇所に凸部7が設けられている。成形断熱材3,4の外周面に真空断熱材5を貼り付け固定する際には、真空断熱材5の下部エッジを凸部7に載せて仮置きすることができる。真空断熱材5は、成形断熱材3,4の外周面の湾曲に沿うように、予め湾曲した形状に加工されていることが望ましい。
As shown in FIG. 4, a
図5は、真空断熱材5を成形断熱材3,4の外周に貼り付け固定する前の状態を示す縦断面図である。図6は、真空断熱材5の下部エッジを成形断熱材3,4の凸部7に載せて仮置きした状態を示す斜視図である。図6では、真空断熱材5を一点鎖線で表している。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state before the vacuum
成形断熱材3,4の外周面に真空断熱材5を貼り付け固定する際、凸部7が仮に無いとすると、作業者は、真空断熱材5の重さを支えた状態で作業しつつ、真空断熱材5の縦方向および横方向の貼り付け位置決めを行い、真空断熱材5を斜めに貼らないように微調整を行いながら貼り付け作業を行う必要がある。このため、貼り付け作業が煩雑で、作業効率が悪くなる。
When attaching and fixing the vacuum
これに対し、本実施形態では、成形断熱材3,4の外周に真空断熱材5を貼り付け固定する際、成形断熱材3,4の凸部7に真空断熱材5の下部エッジを載せて仮置きすることができるので、真空断熱材5の重さを作業者が直接受けることを回避した状態で作業可能となる。また、凸部7で真空断熱材5の縦方向の貼り付け位置を決定することが可能となるので、真空断熱材5の位置決めを容易に行うことができ、正確に位置決めした状態で固定作業を行うことができる。このため、真空断熱材5を正確な位置に容易に貼り付け固定することができ、作業効率を高めることができる。特に、本実施形態では、凸部7が複数箇所(2箇所)に設けられており、仮置きの際に真空断熱材5の下部エッジを凸部7が複数箇所(2箇所)で支持するので、真空断熱材5を斜めに貼ることを確実に防止することができる。
On the other hand, in this embodiment, when the vacuum
更に、本実施形態では、図6に示すように、真空断熱材5の横方向の貼り付け位置を決めるための目印3a,3bが成形断熱材3の外周面に設けられている。このため、真空断熱材5の横方向の位置決め調整をより正確且つ容易に行うことができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, marks 3 a and 3 b for determining the horizontal attachment position of the vacuum
成形断熱材3,4の外周面に真空断熱材5を貼り付け固定する作業中に、真空断熱材5の外被材に傷をつけて穴が開いてしまうと、スローリークが発生し、真空断熱材5が破損する。本実施形態では、作業者が手で真空断熱材5の重さを直接支えなくて済むので、作業者が不用意に真空断熱材5を傷つけるおそれが低くなり、真空断熱材5の破損を抑制することができる。
During the work of attaching and fixing the vacuum
真空断熱材5のエッジ部からは、外被材のフィルムを熱溶着した溶着フィルム部6が張り出している。本実施形態では、この溶着フィルム部6が真空断熱材5のエッジ部から張り出さないように予め溶着フィルム部6を内側に折り曲げる曲げ工程を行うことなく、溶着フィルム部6が外側に張り出した状態のままで真空断熱材5を使用する。このため、曲げ工程追加による作業時間の増加を回避することができるとともに、曲げ時に真空断熱材5を破損(穴開き)してしまう可能性を排除することができる。
From the edge part of the vacuum
図6に示すように、真空断熱材5の下部エッジから張り出した溶着フィルム部6は、凸部7の上を覆う。図7は、凸部7付近の縦断面図である。図8は、凸部7付近の横断面図である。図8に示すように、溶着フィルム部6は、成形断熱材3,4の外周面と凸部7とを覆っているので、成形断熱材3,4の外周面と凸部7との段差部において、溶着フィルム部6と成形断熱材3,4との間に隙間8が生じる。
As shown in FIG. 6, the welded
図7に示すように、本実施形態では、成形断熱材3,4の外周面に対する凸部7の高さβは、真空断熱材5の厚さαより小さくなっている。このように、凸部7の高さβを、真空断熱材5の厚さαより低くしたことにより、溶着フィルム部6が凸部7に乗り上げた部分での溶着フィルム部6の変形を最小限に留めることが可能となり、真空断熱材5への穴開き(スローリーク)による破損の懸念を回避することができる。また、溶着フィルム部6により覆われた成形断熱材3,4の外周面と凸部7との段差部において、溶着フィルム部6と成形断熱材3,4との間に生ずる隙間8を小さくすることができるので、隙間8からの熱気の漏出を抑制し、貯湯タンク2の放熱ロスを軽減することが可能となる。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the height β of the
実施の形態2.
次に、図9および図10を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 and FIG. 10. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
図9は、本発明の実施の形態2の貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニット1の真空断熱材5の下部エッジを成形断熱材3,4の凸部7に載せて仮置きした状態を示す斜視図である。図9では、真空断熱材5を一点鎖線で表している。図10は、実施の形態2における凸部7付近の横断面図である。
FIG. 9 shows a state in which the lower edge of the vacuum
図9に示すように、本実施の形態2では、溶着フィルム部6に覆われている部分の成形断熱材3,4の外周面と凸部7との段差を緩やかに繋ぐ斜面9が成形断熱材3,4に形成されている。図10に示すように、この斜面9を設けたことにより、溶着フィルム部6と成形断熱材3,4との間に隙間が生ずることを防止することができる。このため、隙間からの熱気の漏出を抑制し、貯湯タンク2の放熱ロスを更に軽減することが可能となる。
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the
1 貯湯タンクユニット
2 貯湯タンク
3,4 成形断熱材
3a,3b 目印
5 真空断熱材
6 溶着フィルム部
7 凸部
8 隙間
9 斜面
10 外郭ケース
11 上部断熱材
12 下部断熱材
13 脚
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water
Claims (7)
前記貯湯タンクの胴部の外周面を覆う形状に成形された成形断熱材と、
前記成形断熱材の外周面を覆う真空断熱材と、
を備え、
前記成形断熱材には、その外周面から隆起した凸部が局所的に設けられており、前記真空断熱材を前記成形断熱材に取り付ける際に、前記真空断熱材の下部エッジを前記凸部に仮置き可能である貯湯式給湯機。 A substantially cylindrical hot water storage tank for storing hot water;
A molded heat insulating material molded into a shape covering the outer peripheral surface of the body portion of the hot water storage tank;
A vacuum heat insulating material covering the outer peripheral surface of the molded heat insulating material;
With
The molded heat insulating material is locally provided with a raised portion protruding from its outer peripheral surface, and when the vacuum heat insulating material is attached to the molded heat insulating material, the lower edge of the vacuum heat insulating material is formed on the convex portion. A hot water storage type water heater that can be temporarily placed.
前記成形断熱材は、前記溶着フィルム部に覆われている部分の前記成形断熱材の外周面と前記凸部との段差を緩やかにする斜面を有している請求項1乃至4の何れか1項記載の貯湯式給湯機。 The welded film portion protruding from the lower edge of the vacuum heat insulating material covers the outer peripheral surface of the molded heat insulating material and the convex portion,
The said molded heat insulating material has a slope which makes the level | step difference of the outer peripheral surface of the said molded heat insulating material of the part covered with the said welding film part, and the said convex part gentle. The hot water storage type water heater described in the item.
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