JP2013148322A

JP2013148322A - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP2013148322A
Application number: JP2012011431A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Matsumoto; 悠介松本; Fumio Watabe; 史生渡部; Noboru Ogawa; 昇小川
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-23
Also published as: JP5734881B2

Abstract

【課題】長期に渡って良好な断熱効果が得られる発泡断熱材を備えた貯湯式給湯機を提供する。
【解決手段】加熱手段２で加熱された温水を貯湯する貯湯タンク７と、該貯湯タンク７を包囲する外装ケース１と、前記貯湯タンク７と外装ケース１との間の空間に前記貯湯タンク７の保温、断熱を行う発泡断熱材２６を複数に分割して備え、前記貯湯タンク７の上部を覆う上部発泡断熱材２７には、配管が挿通する配管挿通部３１を設けると共に、この配管挿通部３１を出た配管を保温、断熱する配管発泡断熱材３３を備えたもので、前記配管挿通部３１の上端部及び配管発泡断熱材３３の底部外周には線状ビード３２、３４を設けたものである。
【選択図】図４

Description

この発明は、電気温水器やヒートポンプ式給湯機等の湯水を貯湯する貯湯タンクを備える貯湯式給湯機に関するものである。

従来よりこの種のものでは、貯湯タンクと外装ケースとの間に複数に分割した発泡断熱材を備え、貯湯タンク上部には上部発泡断熱材を設け、この上部発泡断熱材には出湯管や戻し管等の各種配管が挿通する配管挿通部が形成され、更にこの配管挿通部を出た配管の放熱を防止する配管発泡断熱材を備えたものがあった。（特許文献１参照）

特開２０１１−１４９５７９号公報

ところでこの従来のものでは、輸送や設置時の振動で配管発泡断熱材がずれたりすると、上部発泡断熱材と配管発泡断熱材との間に隙間が形成され、この隙間から放熱が進み、良好な断熱効果を維持することが出来ないと言う課題を有するものであった。

この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、加熱手段で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクを包囲する外装ケースと、前記貯湯タンクと外装ケースとの間の空間に前記貯湯タンクの保温、断熱を行う発泡断熱材を複数に分割して備え、前記貯湯タンクの上部を覆う上部発泡断熱材には、配管が挿通する配管挿通部を設けると共に、この配管挿通部を出た配管を保温、断熱する配管発泡断熱材を備えたものに於いて、前記配管挿通部の上端部及び配管発泡断熱材の底部外周には線状ビードを設けたものである。

この発明によれば、僅か数ミリの線状ビードを配管挿通部の上端部及び配管発泡断熱材の底部外周に設けたことで、内側と外側の２箇所で二重に密閉することが出来、輸送や設置時の振動で配管発泡断熱材がずれたりしても、上部発泡断熱材と配管発泡断熱材との間に隙間が形成されることはなく、長期に渡って良好な断熱効果を得ることが出来るものである。

この発明の一実施形態の貯湯式給湯機の概略構成図。同貯湯タンクユニットの縦断面図。同断熱材の分解斜視図。同要部拡大斜視図。同要部拡大断面図。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は貯湯タンクユニットを構成する外装ケース、２はヒートポンプユニットよりなる加熱手段、３は給湯栓、４はリモートコントローラ、５は浴槽、６は電源である。

前記外装ケース１内には、湯水を貯湯する貯湯タンク７と、貯湯タンク７の上部に接続された出湯管８と、貯湯タンク７の下部に接続された給水管９と、出湯管８からの高温水と給水管９から分岐されたバイパス管１０からの低温水とを混合するミキシング弁１１と、ミキシング弁１１の下流に接続された給湯管１２と、給湯管１２に設けられた給湯温度センサ１３と、給湯管１１に設けられた給湯流量センサ１４と、給水管９に設けられた給水温度センサ１５と、給湯管１２から分岐され浴槽５に接続された湯張り管１６と、この湯張り管１６の開閉を行う湯張り弁１７と、湯張り管１６を流れる流量を積算する湯張り流量センサ１８と、出湯管８から分岐して接続された貯湯タンク７の過圧を逃す過圧逃し弁１９と、給水管９に設けられた給水圧を減圧する減圧弁２０と、貯湯タンク７の側面上下方向に複数設けられた貯湯温度センサ２１と、この外装ケース１内の各種機器の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される給湯制御部２２と、貯湯タンク７と加熱手段２とを接続して湯水を循環させるヒーポン往き管２３とヒーポン戻り管２４からなる加熱循環回路２５とを備えて構成されている。

２６は貯湯タンク７と外装ケース１との間で、該貯湯タンク７の外郭のほぼ全面を覆い保温・断熱を行う、耐熱性発泡ポリスチレンからなる発泡断熱材で、貯湯タンク７の上部を覆う上部発泡断熱材２７と、貯湯タンク７の胴部である側面を覆う側面発泡断熱材２８と、この側面発泡断熱材２８は、前後に分かれて側面前断熱材２８ａと、側面後断熱材２８ｂとからなり全体では３部分に分割されているものである。

２９は側面前断熱材２８ａと側面後断熱材２８ｂの内側の上下端部で、貯湯タンク７の側壁面と接するように突出して形成された僅か１ミリ程度の線状ビードで、貯湯タンク７の側面の上部と下部に当接し、外装ケース１の取り付けにより押圧されてつぶれることで、貯湯タンク７と側面前断熱材２８ａ、側面後断熱材２８ｂとの間には０．数ミリの断熱空間層３０が全周に渡って形成され、しかも側面前断熱材２８ａ、側面後断熱材２８ｂとは貯湯タンク７に接することがなく、放熱体になる心配がなくなるものである。

３１は上部発泡断熱材２７に形成された配管挿通部で、貯湯タンク７の頂部に接続した出湯管８や過圧逃し弁１９やヒーポン戻り管２４が挿通出来るように形成され、その上端部には僅か１ミリ程度の線状ビード３２が上方に向かって突出して設けられている。

３３は前記配管挿通部３１を出た配管を保温、断熱する配管発泡断熱材で、配管部分を覆うように上部発泡断熱材２７上に取り付けられて、配管挿通部３１の線状ビード３２を上から押圧するものであり、又この配管発泡断熱材３３の底部外周にも同じように１ミリ程度の線状ビード３４が形成され、上部発泡断熱材２７上に取り付けられることで線状ビード３４が該上部発泡断熱材２７に押しつけられて密閉するもので、内側の線状ビード３２とこの外側の線状ビード３４とで内外二重で密閉を維持して断熱効果を向上させるものである。

前記加熱手段２は、二酸化炭素冷媒を圧縮するコンプレッサー３５と、凝縮器としての冷媒水熱交換器３６と、減圧器３７と、蒸発器としての空気熱交換器３８よりなるヒートポンプ回路３９と、空気熱交換器３８に送風する送風機４０と、加熱循環回路２５途中に設けられた能力可変の循環ポンプ４１と、加熱循環回路２５の冷媒水熱交換器３６入口側に設けられ、冷媒水熱交換器３６に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ４２と、加熱循環回路２５の冷媒水熱交換器３６出口側に設けられ、冷媒水熱交換器３６から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ４３と、この加熱手段２の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される加熱制御部４４とを備えて構成されている。

ここで、前記電源６は時間帯別電灯であり、夜間（ここでは２３時から翌７時まで）が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かし上げて使用するものであり、また、この時間帯別電灯では昼間（７時から２３時まで）にも電力は供給され、残湯量が少なくなったときに追加の沸き増しが行われるものである。なお、前記電源６は給湯制御部２２に接続され、この給湯制御部２２からリモートコントローラ４および加熱制御部４４に有線にて通信信号が重畳されて電力供給されるものである。

そして、夜間時間帯になると前記給湯制御部２２が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるよう加熱制御部４４に指示してヒートポンプ回路３９を作動させ、加熱循環回路２５の循環ポンプ４１を駆動開始する。そして、循環ポンプ４１の駆動により貯湯タンク７下部から取り出された湯水がヒーポン往き管２３を通り加熱手段２の冷媒水熱交換器３６に流入して加熱され、ヒーポン戻り管２４を介して貯湯タンク７の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
又このヒーポン往き管２３については、発泡断熱材２６による断熱からは外れており、加熱手段２へ供給される水の温度をわざと上げないことで、ＣＯＰを向上させるようにしているものである。

更に貯湯タンク７の側面に設けられた貯湯温度センサ２１が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、または、熱交入口温度センサ４２が所定温度以上を検出すると、給湯制御部２２が加熱制御部４４へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路３９と循環ポンプ４１の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに貯湯動作を終了するものである。

なお、ここで貯湯タンク７内に貯湯される熱量は給湯制御部２２により、過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節（または給水温度センサ１５で検出する給水温度）および目標貯湯熱量の大小によって６０℃〜９０℃の範囲で変動するものである。

前記リモートコントローラ４には給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ４５、浴槽５への湯張りを指示する湯張りスイッチ４６、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ４７、及び給湯可能な残時間を表示させる残時間表示スイッチ４８とを有した操作部４９と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部５０と、これら操作部４９及び表示部５０を制御すると共に、前記給湯制御部２２と通信を行うマイクロコンピュータを主に構成されたリモコン制御部５１を備えており、通常運転時は前記表示部５０に操作部４９で設定された給湯設定温度や時刻情報および貯湯温度センサ２１で検知する残り貯湯量等が表示されるものである。なお、前記表示部５０はドットマトリクス型の液晶表示部としても良い。

次に給湯栓３を開くと、給水管９からの給水圧により貯湯タンク７上部の高温水が出湯管８に押し出され、給湯制御部２２により制御されるミキシング弁１１にて、バイパス管１０の低温水と給湯温度センサ１３の検出する温度が、前記リモートコントローラ４の操作部４９で設定された給湯設定温度になるように混合されて、給湯管１２を介して給湯されるものである。

もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ２１で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部２２が検知し、貯湯タンク７内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われるものである。

次に浴槽５に湯張りを行う際は、リモートコントローラ４の湯張りスイッチ４６が操作されると、給湯制御部２２が湯張り弁１７を開いて湯張りを開始し、湯張りを開始してからの積算流量が湯張り量に達したことを検出すると湯張り弁１７を閉じて湯張りを完了するものである。

又発泡断熱材２６は、貯湯タンク７を側面前断熱材２８ａと側面後断熱材２８ｂとで挟み込んで覆い、残った貯湯タンク７の上部を上部発泡断熱材２７で覆った後、外側から発泡断熱材２６で貯湯タンク７を覆った寸法よりやや小さめの寸法に形成された外装ケース１を取り付けることで、側面前断熱材２８ａと側面後断熱材２８ｂの内側の上下端部にそれぞれ形成された線状ビード２９が、貯湯タンク７側に押圧されてつぶれ、該貯湯タンク７と側面前断熱材２８ａ、側面後断熱材２８ｂとの間に０．数ミリの断熱空間層３０が形成されると共に、この断熱空間層３０によって側面前断熱材２８ａと側面後断熱材２８ｂは貯湯タンク７と直接接することがなく、線状ビード２９による点接触となるので、経年変化で発泡断熱材２６が縮んだとしても線状ビード２９及び断熱空間層３０は維持され、断熱空間層３０による強力な断熱効果、側面前断熱材２８ａと側面後断熱材２８ｂによる放熱が阻止され、長期に渡って良好な断熱効果を得ることが出来るものである。

更に貯湯タンク７上部を覆った上部発泡断熱材２７の配管挿通部３１を介して各種配管を行った後に、この配管を保温、断熱するように配管発泡断熱材３３で覆うように上部発泡断熱材２７上に取り付け、外装ケース１の天板で押しつけるようにすれば、配管挿通部３１上端の線状ビード３２と配管発泡断熱材３３の底部外周の線状ビード３４とが押しつぶされて密着し、内側と外側の２箇所で二重に密閉するので、輸送や設置時の振動で配管発泡断熱材３３がずれたとしても、確実に密閉状態を維持することが出来、ここも長期に渡って良好な断熱効果を得ることが出来るものである。

１外装ケース
２加熱手段
７貯湯タンク
２６発泡断熱材
２７上部発泡断熱材
３１配管挿通部
３３配管発泡断熱材
３２、３４線状ビード

Claims

加熱手段で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクを包囲する外装ケースと、前記貯湯タンクと外装ケースとの間の空間に前記貯湯タンクの保温、断熱を行う発泡断熱材を複数に分割して備え、前記貯湯タンクの上部を覆う上部発泡断熱材には、配管が挿通する配管挿通部を設けると共に、この配管挿通部を出た配管を保温、断熱する配管発泡断熱材を備えたものに於いて、前記配管挿通部の上端部及び配管発泡断熱材の底部外周には線状ビードを設けた事を特徴とする貯湯式給湯機。