JP2015127598A - 貯湯ユニットおよび給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運搬時などにおける水熱交換器の位置ずれを防止できる貯湯ユニットおよび給湯装置を提供する。【解決手段】貯湯ユニットは、温水を貯留する缶体１１と、缶体１１上に配置された水熱交換器１２と、水熱交換器１２を覆う水熱交換器用断熱材１３と、缶体１１の上部に接続された複数の金具１４とを備える。この複数の金具１４は、水熱交換器用断熱材１３の周囲に所定の間隔を空けて配置されている。これにより、水熱交換器１２の移動を規制して、水熱交換器１２が所定の位置から大きく動かないようにすることができる。【選択図】図２

Description

この発明は、貯湯ユニットおよび給湯装置に関する。

従来、貯湯ユニットとしては、特開昭５８−２２４２５６号公報(特許文献１)に開示されているように、缶体と、この缶体上に配置された水熱交換器とを備えたものがある。

上記水熱交換器では、高温の冷媒と冷水の熱交換により、温水が生成される。この温水は、缶体に供給されて貯留され、必要時、外部に取り出せるようになっている。

特開昭５８−２２４２５６号公報(第１図，第４図)

ところで、上記従来の貯湯ユニットでは、缶体は、温水の温度低下を防ぐため、缶体用断熱材で覆われる。この缶体用断熱材上に水熱交換器を置いた状態で、貯湯ユニットを運搬した場合、水熱交換器が激しく動いて、所定の位置から大きくずれてしまうという問題がある。

そこで、この発明の課題は、運搬時などにおける水熱交換器の位置ずれを防止できる貯湯ユニットおよび給湯装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の貯湯ユニットは、
缶体と、
上記缶体上に配置された水熱交換器と、
上記水熱交換器を覆う水熱交換器用断熱材と、
上記缶体の上部に直接または間接に接続された複数の金具と
を備え、
上記複数の金具は、上記水熱交換器用断熱材の周囲に所定の間隔を空けて配置されていることを特徴としている。

上記構成によれば、上記缶体の上部に直接または間接に接続された複数の金具が、水熱交換器用断熱材の周囲に所定の間隔を空けて配置されている。これにより、上記水熱交換器の移動を規制して、水熱交換器が所定の位置から大きく動かないようにすることができる。したがって、上記貯湯ユニットの運搬時などにおける水熱交換器の位置ずれを防ぐことができる。

また、上記水熱交換器は水熱交換器用断熱材で覆われているので、水熱交換器が金具などとの接触で損傷するのも防ぐことができる。

一実施形態の貯湯ユニットでは、
上記水熱交換器用断熱材は、上記缶体上に缶体用断熱材を介して搭載されている。

上記実施形態によれば、上記水熱交換器用断熱材が、缶体上に缶体用断熱材を介して搭載されているので、水熱交換器と缶体の間における断熱材の厚さを大きくとることができる。したがって、上記缶体から水熱交換器側への温熱の移動を効果的に抑制することができる。

一実施形態の貯湯ユニットでは、
上記水熱交換器用断熱材は、上面または側面に凹部を有し、
上記金具は、上記凹部に係合する係合爪を有する。

上記実施形態によれば、上記金具の係合爪が水熱交換器用断熱材の上面または側面の凹部に係合するので、水熱交換器の上下方向または左右方向の移動を効果的に規制することができる。

一実施形態の貯湯ユニットでは、
上記金具は、
上記水熱交換器用断熱材の側面に対向する対向部と、
上記対向部の上記缶体側の端部から上記缶体に向かって延在する基端部と
を有し、
上記基端部は、水平方向内側の端が上記水熱交換器用断熱材の外周縁よりも水平方向内側に位置するように屈曲している。

上記実施形態によれば、上記金具の基端部は、水平方向内側の端が水熱交換器用断熱材の外周縁よりも水平方向内側に位置するように屈曲しているので、金具の弾性を高めることができる。したがって、上記缶体の上部に直接または間接に複数の金具を接続した後、複数の金具を弾性変形させて、水熱交換器用断熱材を複数の金具の内側に容易に配置することができる。

この発明の給湯装置は、
上記のいずれか１つの貯湯ユニットと、
上記貯湯ユニットの水熱交換器に接続された圧縮機、膨張手段および空気熱交換器を含むヒートポンプユニットと
を備えることを特徴としている。

上記構成の給湯装置は、上記貯湯ユニットを備えるので、運搬時などにおける水熱交換器の位置ずれを防止できる。

また、上記給湯装置は、貯湯ユニットの水熱交換器に接続された圧縮機、膨張手段および空気熱交換器を含むヒートポンプユニットを備える。これにより、上記貯湯ユニットが、圧縮機、膨張手段または空気熱交換器を有さなくてよい。したがって、上記貯湯ユニットのメンテンナンスの作業工数を減らすことができる。

この発明の貯湯ユニットによれば、缶体上に配置された水熱交換器と、この水熱交換器を覆う水熱交換器用断熱材と、缶体の上部に直接または間接に接続された複数の金具とを備え、複数の金具は、水熱交換器用断熱材の周囲に所定の間隔を空けて配置されているので、缶体に対する水熱交換器の移動を規制して、水熱交換器が所定の位置から大きく動かないようにすることができる。したがって、上記貯湯ユニットの運搬時などにおける水熱交換器の位置ずれを防ぐことができる。

また、上記水熱交換器は水熱交換器用断熱材で覆われているので、水熱交換器が金具などとの接触で損傷するのも防ぐことができると共に、缶体から水熱交換器への温熱の移動を抑制することができる。

この発明の給湯装置は、上記貯湯ユニットを備えるので、運搬時などにおける水熱交換器の位置ずれを防止できる。

また、上記給湯装置は、貯湯ユニットの水熱交換器に接続された圧縮機、膨張手段および空気熱交換器を含むヒートポンプユニットを備えるので、貯湯ユニットが、圧縮機、膨張手段または空気熱交換器を有さなくてよい。したがって、上記貯湯ユニットのメンテンナンスの作業工数を減らすことができる。

図１はこの発明の第１実施形態の給湯装置の回路図である。 図２はこの発明の第１実施形態の貯湯ユニットの要部の縦断面模式図である。 図３は上記貯湯ユニットの要部の上面模式図である。 図４は図２の一部の拡大図である。 図５はこの発明の第２実施形態の貯湯ユニットの要部の縦断面模式図である。 図６はこの発明の第３実施形態の貯湯ユニットの要部の縦断面模式図である。

以下、この発明の貯湯ユニットおよび給湯装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の給湯装置の回路図である。

上記第１実施形態の給湯装置は、貯湯ユニット１およびヒートポンプユニット２を備えている。

上記貯湯ユニット１は、温水を貯留する缶体１１と、その温水を生成するための水熱交換器１２とを有する。

上記貯湯ユニット１の底部には、給水源Ｅに接続された給水配管３２が接続されている。これにより、貯湯ユニット１は、給水源Ｅの市水(水道水)を、給水配管３２から分岐した入水配管３２ａを介して、缶体１１の底部に導入できるようになっている。また、缶体１１の底部には、循環配管３３の一端が接続されている。一方、缶体１１の頂部には、循環配管３３の他端が接続されている。この循環配管３３には、循環ポンプ３４および水熱交換器１２が設けられている。

また、上記缶体１１の頂部には、給湯配管３５を介して、混合弁３６が接続されている。この混合弁３６には、給水配管３２から分岐した他方の入水配管３２ｂと、給湯端末Ｔとが接続されている。これにより、上記給湯装置は、缶体１１の頂部から出湯された温水と、給水源Ｅから供給される水とを、混合弁３６で混合することによって、給湯端末Ｔにおいて、所望の温度の温水を供給できるようになっている。

上記水熱交換器１２は、缶体１１上に配置され、凝縮器として作用する。より詳しくは、水熱交換器１２では、ヒートポンプユニット２からの高温冷媒と缶体１１からの水とが熱交換する。これにより、貯湯ユニット１は、缶体１１からの水を水熱交換器１２で温めて、缶体１１に戻すことができるようになっている。

上記ヒートポンプユニット２は、水熱交換器１２を有さないが、水熱交換器１２に接続された圧縮機２１と、膨張手段２２および空気熱交換器２３を有する。この圧縮機２１と、水熱交換器１２と、膨張手段２２および空気熱交換器２３は、冷媒配管３１を介して環状に接続されている。この冷媒配管３１は、高温冷媒が水熱交換器１２へ向かって流れる往配管３１ａと、水熱交換器１２からの低温冷媒が流れる復配管３１ｂとを有している。また、空気熱交換器２３は蒸発器として作用する。なお、膨張手段２２は例えば膨張弁である。

また、上記圧縮機２１および循環ポンプ３４を駆動させると、缶体１１内の水が、缶体１１の底部から循環配管３３を流れる。このとき、循環配管３３を流れる水は、高温冷媒との熱交換で温水になった後、缶体１１の頂部から缶体１１内に戻る。このような動作を継続して行うことによって、缶体１１内に高温の温水を貯留できるようになっている。

図２は上記貯湯ユニット１の要部の縦断面模式図である。また、図３は上記貯湯ユニット１の要部の上面模式図である。

上記貯湯ユニット１は、図２，図３に示すように、水熱交換器１２を全体的に覆う略直方体形状の水熱交換器用断熱材１３と、複数の金具１４，１４，１４，１４とを備えている。

上記水熱交換器用断熱材１３は、缶体１１上に缶体用断熱材１５を介して搭載されている。この缶体用断熱材１５は、複数の断熱部品パーツからなって、缶体１１の外側の表面の大部分を覆っている。

上記複数の金具１４，１４，１４，１４は、水熱交換器用断熱材１３の周囲に所定の間隔を空けて配置されている。より詳しくは、水熱交換器用断熱材１３の各側面に対して１つの金具１４が対向している。そして、一対の金具１４，１４が、前後方向において水熱交換器用断熱材１３を挟むように配置されている。一方、他の一対の金具１４，１４が、左右方向において水熱交換器用断熱材１３を挟むように配置されている。また、複数の金具１４，１４，１４，１４は、それぞれ、缶体１１の上部に溶接で固定されている。すなわち、各金具１４は缶体１１の上部に直接接続されている。

また、図示を省略しているが、複数の金具１４，１４，１４，１４が挿通される複数の挿通孔が水熱交換器用断熱材１３に設けられている。

図４は、図２の一部を拡大した図である。

上記複数の金具１４，１４，１４，１４は、それぞれ、対向部１４ａ、基端部１４ｂおよび先端部１４ｃで構成されている。

上記対向部１４ａは、水熱交換器用断熱材１３の側面に対向し、缶体１１の中心軸と略平行な方向に延在している。

上記基端部１４ｂは、対向部１４ａの缶体１１側の端部から缶体１１に向かって延在し、水平方向内側の端が水熱交換器用断熱材１３の外周縁よりも水平方向内側に位置するように屈曲している。すなわち、基端部１４ｂは、缶体１１の中心軸に対して傾斜する部分からなっている。また、基端部１４ｂの図中下側の部分が、缶体１１の上部に溶接される。

上記先端部１４ｃは、対向部１４ａの缶体１１側とは反対側の端部から缶体１１の中心軸に向かって延在している。この先端部１４ｃの延在方向は、缶体１１の中心軸に対して略垂直となっている。

上記構成の貯湯ユニット１によれば、複数の金具１４，１４，１４，１４が、水熱交換器用断熱材１３の周囲に所定の間隔を空けて配置されているので、水熱交換器１２の移動を規制して、水熱交換器１２が所定の位置から大きく動かないようにすることができる。したがって、貯湯ユニット１の運搬時などにおける水熱交換器１２の位置ずれを防ぐことができる。

また、上記水熱交換器１２は水熱交換器用断熱材１３で覆われているので、水熱交換器１２が金具１４との接触で損傷するのも防ぐことができる。

また、上記水熱交換器用断熱材１３は、缶体１１上に缶体用断熱材１５を介して搭載されているので、水熱交換器１２と缶体１１の間における断熱材の厚さを大きくとることができる。したがって、缶体１１から水熱交換器１２側への温熱の移動を効果的に抑制することができる。

また、上記各金具１４の基端部１４ｂは、水平方向内側の端が水熱交換器用断熱材１３の外周縁よりも水平方向内側に位置するように屈曲しているので、各金具１４の弾性を高めることができる。したがって、缶体１１の上部に各金具１４を接続した後、各金具１４，１４を弾性変形させて、水熱交換器用断熱材１３を各金具１４の内側に容易に配置することができる。

また、上記給湯装置は、貯湯ユニット１の水熱交換器１２に接続された圧縮機２１、膨張手段２２および空気熱交換器２３を含むヒートポンプユニット２を備えるので、貯湯ユニット１が、圧縮機、膨張手段または空気熱交換器を有さなくてよい。したがって、貯湯ユニット１のメンテンナンスの作業工数を減らすことができる。

上記第１実施形態では、複数の金具１４，１４，１４，１４は、それぞれ、缶体１１の上部に直接固定されていたが、缶体１１の上部に間接に接続してもよい。缶体１１の上部に間接に金具１４を接続する方法としては、インサート成形によって金具１４と缶体用断熱材１５を一体化して、缶体１１の上部に缶体用断熱材１５を固定する方法などがある。

上記第１実施形態では、水熱交換器用断熱材１３の各側面に対して１つの金具１４が対向していたが、水熱交換器用断熱材１３の各側面に対して例えば２つの金具１４が対向するようにしてもよい。

上記第１実施形態では、水熱交換器１２と缶体１１の間には、水熱交換器用断熱材１３および缶体用断熱材１５があったが、缶体用断熱材１５が無いようにして、水熱交換器用断熱材１３が缶体用断熱材を兼用するようにしてもよい。

上記第１実施形態において、ヒートポンプユニット２を流れる冷媒として、Ｒ３２、二酸化炭素や、ＨＦＣ等のフロン類などを用いてもよい。

〔第２実施形態〕
図５はこの発明の第２実施形態の貯湯ユニットの要部の縦断面模式図である。なお、図５では、図４の構成部と同一構成部に、図４の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。

上記第２実施形態の貯湯ユニットは、水熱交換器用断熱材２１３および複数の金具２１４，２１４，２１４，２１４(図５で１つのみ図示する)を備えている点だけが、上記第１実施形態の貯湯ユニット１と異なっている。

上記水熱交換器用断熱材２１３は、水熱交換器１２を全体的に覆えるように略直方体形状に形成されている。また、水熱交換器用断熱材２１３の上面には、複数の凹部２１３ａ，２１３ａ，２１３ａ，２１３ａ(図５で１つのみ図示する)が形成されている。

上記複数の金具２１４，２１４，２１４，２１４は、上記第１実施形態の複数の金具１４，１４，１４，１４と同様に配置されるが、それぞれの形状が上記第１実施形態の金具１４と異なる。より詳しくは、各金具２１４は、対向部１４ａ、基端部１４ｂ、先端部１４ｃおよび係合爪２１４ｄで構成されている。この係合爪２１４ｄは、先端部１４ｃから水熱交換器用断熱材２１３側に向かって突出し、凹部２１３ａに係合する。

上記第２実施形態の貯湯ユニットは、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、金具２１４の係合爪２１４ｄが水熱交換器用断熱材３１３の上面の凹部２１３ａに係合するので、水熱交換器１２の左右方向の移動を効果的に規制することができる。

〔第３実施形態〕
図６はこの発明の第３実施形態の貯湯ユニットの要部の縦断面模式図である。なお、図６では、図４の構成部と同一構成部に、図４の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。

上記第３実施形態の貯湯ユニットは、水熱交換器用断熱材３１３および複数の金具３１４，３１４，３１４，３１４(図６で１つのみ図示する)を備えている点だけが、上記第１実施形態の貯湯ユニット１と異なっている。

上記水熱交換器用断熱材３１３は、水熱交換器１２を全体的に覆えるように略直方体形状に形成されている。また、水熱交換器用断熱材３１３の各側面には、１つの凹部３１３ａが形成されている。

上記複数の金具３１４，３１４，３１４，３１４は、上記第１実施形態の複数の金具１４，１４，１４，１４と同様に配置されるが、それぞれの形状が上記第１実施形態の金具１４と異なる。より詳しくは、各金具３１４は、対向部１４ａ、基端部１４ｂ、先端部１４ｃおよび係合爪３１４ｄで構成されている。この係合爪３１４ｄは、対向部１４ａから水熱交換器用断熱材３１３側に向かって突出し、凹部３１３ａに係合する。

上記第３実施形態の貯湯ユニットは、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、金具３１４の係合爪３１４ｄは水熱交換器用断熱材３１３の側面の凹部３１３ａに係合するので、水熱交換器１２の上下方向の移動を効果的に規制することができる。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１〜第３実施形態の記載内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

１ 貯湯ユニット
２ ヒートポンプユニット
１１ 缶体
１２ 水熱交換器
２１ 圧縮機
２２ 膨張手段
２３ 空気熱交換器
３１ 冷媒配管
１３，２１３，３１３ 水熱交換器用断熱材
１３ａ，２１３ａ，３１３ａ 凹部
１４，２１４，３１４ 金具
１４ａ 対向部
１４ｂ 基端部
１４ｄ，２１４ｄ，３１４ｄ 係合爪

Claims (5)

1. 温水を貯留する缶体(１１)と、
   上記缶体(１１)上に配置された水熱交換器(１２)と、
   上記水熱交換器(１２)を覆う水熱交換器用断熱材(１３，２１３，３１３)と、
   上記缶体(１１)の上部に直接または間接に接続された複数の金具(１４，２１４，３１４)と
   を備え、
   上記複数の金具(１４，２１４，３１４)は、上記水熱交換器用断熱材(１３，２１３，３１３)の周囲に所定の間隔を空けて配置されていることを特徴とする貯湯ユニット(１)。
2. 請求項１に記載の貯湯ユニット(１)において、
   上記水熱交換器用断熱材(１３，２１３，３１３)は、上記缶体(１１)上に缶体用断熱材(１５)を介して搭載されていることを特徴とする貯湯ユニット(１)。
3. 請求項１または２に記載の貯湯ユニット(１)において、
   上記水熱交換器用断熱材(２１３，３１３)は、上面または側面に凹部(２１３ａ，３１３ａ)を有し、
   上記金具(２１４，３１４)は、上記凹部(２１３ａ，３１３ａ)に係合する係合爪(２１４ｄ，３１４ｄ)を有することを特徴とする貯湯ユニット(１)。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の貯湯ユニット(１)において、
   上記金具(１４，２１４，３１４)は、
   上記水熱交換器用断熱材(１３，２１３，３１３)の側面に対向する対向部(１４ａ)と、
   上記対向部(１４ａ)の上記缶体(１１)側の端部から上記缶体(１１)に向かって延在する基端部(１４ｂ)と
   を有し、
   上記基端部(１４ｂ)は、水平方向内側の端が上記水熱交換器用断熱材(１３，２１３，３１３)の外周縁よりも水平方向内側に位置するように屈曲していることを特徴とする貯湯ユニット(１)。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の貯湯ユニット(１)と、
   上記貯湯ユニット(１)の水熱交換器(１２)に接続された圧縮機(２１)、膨張手段(２２)および空気熱交換器(２３)を含むヒートポンプユニット(２)と
   を備えることを特徴とする給湯装置。

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