JP2014081179A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯タンクを断熱するための成型断熱材の内部に真空断熱材を埋設する場合に、作業性が良く、機械的強度を保ち、断熱性能も低下することなく、コンパクト化が図れ、運搬、組立も容易にすることができる貯湯式給湯機を提供する。
【解決手段】湯を貯留する略円筒形の貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０に面した内側面と外部空間に面した外側面とを有し、複数個を組み合わせて貯湯タンク１０の外側を覆う成型断熱材２２と、板状の芯材と、芯材を真空密封して覆うフィルムと、を有し、成型断熱材における内側面と外側面との間に埋設された真空断熱材２３と、フィルムの縁部から延在して設けられ、成型断熱材２２の内側面と外側面との間から外部空間へ露出する連結部２３ａと、を有し、隣接する成型断熱材２２が連結部２３ａを介して連結されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

ヒートポンプ等の加熱手段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。この貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニットには、貯湯タンクからの放熱ロスを抑えるための断熱材が貯湯タンクの周囲に配置されている。

従来の貯湯タンクを覆う高効率の断熱材としては、破損しやすく取り扱いが難しい真空断熱材を、取り扱いが容易で破損し難いように発泡断熱材と一体成型したものが知られている。また、真空断熱材を複数個に分割して、成形した発泡断熱材と組み合わせたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００７−２１２０６２号公報

しかしながら、発泡性成型断熱材の内部に真空断熱材をインサート成型した場合、真空断熱材の埋設された領域では発泡性成型断熱材の厚さが薄くなるため機械的強度が弱くなる。このような強度低下を抑制するために外周に厚みを持たせることとすると、断熱材の大型化を招くこととなり、成型時の作業性、運搬性或いは組立性等の悪化が問題となる。また、大型化の不具合を解消すべく真空断熱材を複数個に分割した場合、強度を保つために真空断熱材間の距離を確保することが必要となるため、真空断熱材の比率が低下して断熱性能が低下する課題もある。

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、貯湯タンクを断熱するための成型断熱材の内部に真空断熱材を埋設する場合に、作業性が良く、機械的強度を保ち、断熱性能も低下することなく、コンパクト化が図れ、運搬、組立も容易にすることができる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

この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、貯湯タンクに面した内側面と外部空間に面した外側面とを有し、複数個を組み合わせて貯湯タンクの外側を覆う成型断熱材と、板状の芯材と、前記芯材を真空密封して覆うフィルムと、を有し、成型断熱材における内側面と外側面との間に埋設された真空断熱材と、フィルムの縁部から延在して設けられ、成型断熱材の内側面と外側面との間から外部空間へ露出するフィルム露出部と、を有し、隣接する前記成型断熱材が前記フィルム露出部を介して連結されているものである。

本発明によれば、貯湯タンクを断熱するための成型断熱材の内部に真空断熱材を埋設する場合に、作業性が良く、機械的強度を保ち、断熱性能も低下することなく、コンパクト化が図れ、運搬、組立も容易にすることができる貯湯式給湯機を提供することができる。

本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットを備えた貯湯式給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットが備える貯湯タンクおよび断熱部材を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１の発泡性成型断熱材を中心軸方向から見た展開断面図である。 貯湯タンクに組み付けた胴部発泡性成型断熱材を貯湯タンクの中心軸方向から見た断面図である。 図４中のＢ部を拡大して示す詳細図である。 胴部発泡性成型断熱材が折りたたまれた状態を示す図である。 凹部の配置の変形例をそれぞれ示す図である。 凹部の配置の変形例をそれぞれ示す図である。 本発明の実施の形態２の貯湯タンクユニットの部分断面図であり前述の実施の形態１における図４のＢ部に相当する断面詳細図である。 本発明の実施の形態３の貯湯タンクユニットの発泡性成型断熱材を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４の貯湯タンクユニットの発泡性成型断熱材を示す斜視図である。

以下、本発明の貯湯式給湯機の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、各図面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。また、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットを備えた貯湯式給湯機を示す構成図である。図１に示すように、貯湯式給湯機５０は、ヒートポンプユニット１と貯湯タンクユニット４０とを有する。貯湯タンクユニット４０は、略円筒形の貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０を収容する外装ケース３０および天板３２とを有している。ヒートポンプユニット１で沸き上げられた湯は、貯湯タンク１０に一旦貯留され、必要に応じて所定の給湯先に供給される。

貯湯タンク１０の下部には、給水配管１１と、貯湯タンク１０内の低温水をヒートポンプユニット1に送るためのヒートポンプ往き配管１３ａとが接続されている。また、貯湯タンク１０の上部には、ヒートポンプユニット１により熱せられた湯を貯湯タンク１０内へ戻すためのヒートポンプ戻り配管１３ｂが接続されている。給湯配管１２は、浴室、台所等の所定の給湯先（図示せず）に給湯するための配管である。ふろ往き配管１４は、浴槽（図示せず）に給湯するための配管である。

貯湯タンクユニット４０の外装ケース３０の下部には、後面側が前面側よりも下方に突出して、けこみ部３１が形成されている。けこみ部３１には、上述した給水配管１１、ヒートポンプ往き配管１３ａ、ヒートポンプ戻り配管１３ｂ、給湯配管１２、ふろ往き配管１４の各々を貯湯タンクユニット４０内に引き込むための、または貯湯タンクユニット４０内から引き出すための配管接続部がそれぞれ設けられている。

外装ケース３０の下部には、支持脚３５が接続されている。各支持脚３５をコンクリート製の土台Ｃにアンカーボルト（図示せず）で固定することにより、貯湯タンクユニット４０が土台Ｃに据え付けられている。なお、上記の配管接続部および配管接続部に接続された各配管を覆い隠して貯湯タンクユニット４０の意匠性を向上させるために、外装ケース３０の下方には配管カバー（図示せず）が設けられる。

上述の構成を有する貯湯式給湯機５０では、給水配管１１からの給水により貯湯タンク１０内が上層の高温湯と下層の低温水とで常時満水状態に保たれると共に、貯湯タンク１０内の温水に給水配管１１から常時送水圧が付与される。沸き上げ運転時には、貯湯タンク１０内の下部にある低温水がヒートポンプ往き配管１３ａを通ってヒートポンプユニット１内の熱交換器（放熱器）に送られ、熱交換器で沸き上げられて高温の湯となる。その高温の湯は、ヒートポンプ戻り配管１３ｂを通って貯湯タンク１０に戻り、上部から貯湯タンク１０内に流入する。

また、給湯時には、給水配管１１からの送水圧により貯湯タンク１０内の高温の湯が給湯管路（図示せず）に流入し、その高温の湯と給水配管１１からの低温水とが混合弁（図示せず）によって混合されることにより、使用者がリモートコントローラ（図示せず）等で設定した給湯温度の湯が生成され、その湯が給湯配管１２あるいは、ふろ往き配管１４を通って、浴室、台所等の所定の給湯先の給湯栓あるいは浴槽に供給される。

図２は、本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットが備える貯湯タンクおよび断熱部材を示す分解斜視図である。図２に示すように、貯湯タンク１０の周囲には、上部発泡性成型断熱材２０と、下部発泡性成型断熱材２１と、真空断熱材２３がインサート成型された胴部発泡性成型断熱材２２とが配置される。貯湯タンク１０は、放熱を極力抑えるため、これらの発泡性成型断熱材２０〜２２によって周囲を密着して覆われた状態で上述した外装ケース３０に収容される。

上部発泡性成型断熱材２０、下部発泡性成型断熱材２１および胴部発泡性成型断熱材２２は、例えば発泡スチロール等の発泡プラスチックを用いて成型することにより、貯湯タンク１０を覆う形状となるように形成された部材である。上部発泡性成型断熱材２０は、皿状（椀状）をなしており、貯湯タンク１０の上面を覆う位置に配置される。下部発泡性成型断熱材２１は、皿状（椀状）をなしており、貯湯タンク１０の底面を覆う位置に配置される。胴部発泡性成型断熱材２２は、２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄの４つの発泡性成型断熱材で構成されている。これらの胴部発泡性成型断熱材２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄは、組み付けた状態で円筒状をなしており、貯湯タンク１０の胴部を覆う位置に配置される。

胴部発泡性成型断熱材２２には真空断熱材２３が一体成型されている。真空断熱材２３は、発泡体、粉体、繊維体等をシート状または板状に加工した多孔体からなる芯材を、ガスバリア性フィルム（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）からなる袋状の外皮材で包み、内部を真空排気して密封溶着してなる板状の断熱材である。このような真空断熱材は、熱伝導率が極めて低く、特に優れた断熱性能を有する。

次に、本実施の形態の特徴的構成である胴部発泡性成型断熱材２２について詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態１の発泡性成型断熱材を中心軸方向（図１中のＡ方向）から見た展開断面図である。この図に示すように、各胴部発泡性成型断熱材２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄは、それぞれの内部に各芯材がインサート成型されることにより、これら胴部発泡性成型断熱材２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄが真空断熱材２３の連結部（フィルム露出部）２３ａを介して連結された構成になっている。尚、真空断熱材２３は、胴部発泡性成型断熱材２２の円筒面に沿った曲面形状（略円筒状）をなした状態で埋設されているが、真空断熱材２３の連結部２３ａは、フィルムからなる外皮材のため、屈曲性があり、自由に変形可能である。

図４は、貯湯タンク１０に組み付けた胴部発泡性成型断熱材２２を貯湯タンクの中心軸方向から見た断面図である。また、図５は、図４中のＢ部を拡大して示す詳細図である。尚、貯湯タンク１０の壁の厚みは発泡性成型断熱材に比べて薄いため、これらの図中では、便宣上、貯湯タンク１０の厚みを省略して示している（後述する図６乃至図８も同様とする）。

図４および図５に示すように、隣接する胴部発泡性成型断熱材２２ａと２２ｂとの接触部は、貯湯タンク１０が露出することがないように、胴部発泡性成型断熱材２２ａの外側面の端部２２１ａが胴部発泡性成型断熱材２２ｂの端部２２１ｂの外側面にオーバーラップするように構成されている。また、図５に示すように、胴部発泡性成型断熱材２２ａと２２ｂとの接触部の外側面には凹部２２３が形成されている。凹部２２３は、胴部発泡性成型断熱材２２を貯湯タンク１０に組み付けた際に、外部へ露出する連結部２３ａが収納されるための空間として利用される。

このような構成によれば、真空断熱材２３の連結部２３ａが胴部発泡性成型断熱材２２の外周よりも外側へ突出することを抑制することができるので、胴部発泡性成型断熱材２２の強度を保つことができる。これにより、断熱性能の低下を有効に抑制することができるので、発泡性成型断熱材のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、図６は、胴部発泡性成型断熱材２２が折りたたまれた状態を示す図である。通常、胴部発泡断熱材は貯湯タンク１０を覆う形状となるように形成されているため、円筒状や半円筒状をなしており、運搬時や組立時にスペース効率が悪い。この点、図６に示すように、本実施の形態の胴部発泡性成型断熱材２２は、真空断熱材２３の連結部２３ａが胴部発泡性成型断熱材２２を折りたたむことが可能な長さに設定されている。このため、胴部発泡性成型断熱材２２をコンパクトに折りたたむことができ、運搬、組立時の効率を上げることができる。

ところで、上述した実施の形態１では、４個の胴部発泡性成型断熱材２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄを真空断熱材２３の連結部２３ａを介して周方向に連結させた構成としているが、胴部発泡性成型断熱材２２の分割個数は特に限定せず、例えば前後２分割でもよい。また、胴部発泡性成型断熱材２２の分割の方向も特に限定せず、例えば、上下方向に連結された構成でもよい。

また、上述した実施の形態１では、胴部発泡性成型断熱材２２の外側面に凹部２２３を設けることとしているが、凹部２２３を設置可能な位置はこれに限られない。図７および図８は、凹部の配置の変形例をそれぞれ示す図である。図７に示す例では、凹部２２３を胴部発泡性成型断熱材２２の内側面に設けることとしている。また、図８に示す例では、凹部２２３を胴部発泡性成型断熱材２２の外側面と内側面との間に設けることとしている。図７および図８の構成によれば、真空断熱材２３の連結部２３ａが外部空間に露出しないため、胴部発泡性成型断熱材２２の強度確保や断熱性能の低下抑制を有効に図ることが可能となる。

実施の形態２．
次に、図９を参照して本発明の実施の形態２について説明する。尚、本実施の形態２では、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その説明を省略する。図９は、本発明の実施の形態２の貯湯タンクユニットの部分断面図であり前述の実施の形態１における図４のＢ部に相当する断面詳細図である。

図９に示すように、本実施の形態では、隣り合う真空断熱材２３が、断熱材の厚み方向（すなわち、貯湯タンクの径方向）にオーバーラップするように配置されている点に特徴を有している。このような構成によれば、貯湯タンク１０の胴体部の周囲を真空断熱材２３で隙間なく覆うことができるので断熱性能の低下を有効に抑制することが可能となる。また、上記構造によって発泡性成型断熱材２２の厚みが薄くなることはないので、必要な強度を保つことができる。

実施の形態３．
次に、図１０を参照して本発明の実施の形態３について説明する。尚、本実施の形態３では、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その説明を省略する。図１０は、本発明の実施の形態３の貯湯タンクユニットの発泡性成型断熱材２２を示す斜視図である。

図１０に示すように、本実施の形態では、部分的（図では３箇所）に構成した連結部２３ｂ（フィルム露出部）を用いて隣接する胴部発泡性成型断熱材２２を連結している点に特徴を有している。このような構成によれば、胴部発泡性成型断熱材２２に連結された真空断熱材２３をインサート一体成型する場合、胴部発泡性成型断熱材２２同士が密接する部分が多くなるため、強度を保ち断熱性能の低下を抑制し、更には連結部２３ｂの柔軟性が確保されて容易にコンパクト化を図ることが可能となる。尚、部分連結部の形状や個数については限定されない。

実施の形態４．
次に、図１１を参照して本発明の実施の形態４について説明する。尚、本実施の形態４では、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その説明を省略する。図１１は、本発明の実施の形態４の貯湯タンクユニットの発泡性成型断熱材を示す斜視図である。

図１１に示すように、本実施の形態では、真空断熱材２３の連結部２３ａに真空断熱材の破損膨らみ部２３ｃを設ける点に特徴を有している。破損膨らみ部２３ｃは、胴部発泡性成型断熱材２２内にインサート成型された真空断熱材２３の真空破壊が発生した場合に、その内部の芯材の膨らむ力によって膨張する。これにより、外部から見て風船状の膨らみとなって破損の発生を認識することが可能となる。尚、破損膨らみ部２３ｃは、貯湯タンク１０に胴部発泡性成型断熱材２２を組み付けたときに外部から目視できるように、例えば外部に露出している連結部２３ａに配置することが望ましい。また、破損膨らみ部２３ｃの形状や個数については限定されない。

１０ 貯湯タンク，２２ 成型断熱材，２３ 真空断熱材，２３ａ 連結部（フィルム露出部），５０ 貯湯式給湯機，２２３ 凹部，２３ｃ 確認部

Claims (9)

1. 湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクに面した内側面と外部空間に面した外側面とを有し、複数個を組み合わせて前記貯湯タンクの外側を覆う成型断熱材と、
   板状の芯材と、前記芯材を真空密封して覆うフィルムと、を有し、前記成型断熱材における内側面と外側面との間に埋設された真空断熱材と、
   前記フィルムの縁部から延在して設けられ、前記成型断熱材の内側面と外側面との間から外部空間へ露出するフィルム露出部と、を有し、
   隣接する前記成型断熱材が前記フィルム露出部を介して連結されている貯湯式給湯機。
2. 隣接する前記成型断熱材の接触部には、前記成型断熱材を前記貯湯タンクに装着した際の前記フィルム露出部を収納するための凹部が形成されている請求項１記載の貯湯式給湯機。
3. 前記凹部は、前記成型断熱材の外側面に設けられている請求項２記載の貯湯式給湯機。
4. 前記凹部は、前記成型断熱材の内側面に設けられている請求項２記載の貯湯式給湯機。
5. 前記凹部は、前記成型断熱材の内側面と外側面との間に設けられている請求項２記載の貯湯式給湯機。
6. 前記フィルム露出部は、連結された前記成型断熱材を折りたたみ可能な長さに設定されている請求項１乃至５の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
7. 隣接する前記成型断熱材の接触部は、隣接する前記真空断熱材が重なるように、一方の前記成型断熱材が隣接する他方の前記成型断熱材にオーバーラップしている請求項１乃至６の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
8. 前記フィルム露出部は、隣接する前記成型断熱材の接触部の一部の領域に設けられている請求項１乃至７の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
9. 前記フィルム露出部には、前記芯材が密閉されている空間と連通した空間であって、前記フィルムが真空破壊を起こした場合に膨らむ確認部が設けられている請求項１乃至８の何れか１項記載の貯湯式給湯機。

Images