JP2015127600A - 貯湯ユニットおよび給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高さ寸法を抑え、かつ、熱ロスを抑えることができる貯湯ユニットを提供する。【解決手段】缶体（１１）と、缶体（１１）の上部を覆う缶体断熱材（５）と、缶体（１１）の上側に位置する水熱交換器（１２）と、水熱交換器（１２）を覆う水熱交断熱材（６）とを備える。缶体断熱材（５）の上面（５０）には、凹部（５１）が設けられている。水熱交断熱材（６）は、缶体断熱材（５）の凹部（５１）に、配置されている。【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）に記載されたものがある。この貯湯ユニットは、缶体と、この缶体の上側に配置され缶体に接続される水熱交換器とを備えていた。

特開昭５８−２２４２５６号公報

ところで、上記従来の貯湯ユニットでは、上記水熱交換器を上記缶体の上側に配置する際、水熱交換器を水熱交断熱材で覆い、この水熱交断熱材を、缶体の上部を覆う缶体断熱材上に載置していた。しかしながら、水熱交断熱材を缶体断熱材に積み上げると、断熱材全体の高さ寸法が大きくなって、貯湯ユニットの高さ寸法が大きくなる問題があった。一方、水熱交断熱材の全体の厚みや缶体断熱材の全体の厚みを薄くして、断熱材全体の高さ寸法を押さえることも考えられるが、こうすると、水熱交換器の断熱性や缶体の断熱性が低下して、熱ロスが増大する問題があった。

そこで、この発明の課題は、高さ寸法を抑え、かつ、熱ロスを抑えることが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、
温水を貯留するための缶体と、
上記缶体の上部を覆う缶体断熱材と、
上記缶体に接続されると共に上記缶体の上側に位置する水熱交換器と、
上記水熱交換器を覆う水熱交断熱材と
を備え、
上記缶体断熱材の上面には、凹部が設けられ、
上記水熱交断熱材は、上記缶体断熱材の上記凹部に、配置されていることを特徴としている。

この発明の貯湯ユニットによれば、上記水熱交断熱材は、上記缶体断熱材の上記凹部に、配置されている。これにより、水熱交断熱材を缶体断熱材に積み上げても、断熱材全体の高さ寸法を抑えることができて、貯湯ユニットの高さ寸法を抑えることができる。

また、上記缶体断熱材の凹部が設けられている部分の厚みは、薄くなって、この部分の断熱性は、低くなるが、この部分に、水熱交断熱材が積み上げられているので、この部分の断熱性を、水熱交断熱材が兼ねることができる。したがって、缶体の断熱性を低下させることがなく、缶体の熱ロスを抑制できる。

また、一実施形態の貯湯ユニットでは、上記水熱交断熱材の上面の高さは、上記缶体断熱材の上面の高さと同じかそれよりも低い。

この実施形態の貯湯ユニットによれば、上記水熱交断熱材の上面の高さは、上記缶体断熱材の上面の高さと同じかそれよりも低い。これにより、断熱材全体の高さ寸法を一層抑えることができて、貯湯ユニットの高さ寸法を一層抑えることができる。

また、一実施形態の貯湯ユニットでは、上記水熱交断熱材の断熱性は、上記缶体断熱材の断熱性よりも高い。

この実施形態の貯湯ユニットによれば、上記水熱交断熱材の断熱性は、上記缶体断熱材の断熱性よりも高い。これにより、水熱交断熱材の上面の高さを、缶体断熱材の上面の高さより低くしても、缶体の断熱性を低下させることがなく、缶体の熱ロスを抑制できる。

また、一実施形態の貯湯ユニットでは、
上記缶体の上面は、上記缶体のセンターに頂部を有する凸状に形成され、
上記水熱交断熱材のセンターは、上記缶体のセンターに対して、オフセットした位置にある。

この実施形態の貯湯ユニットによれば、上記缶体の上面は、凸状に形成され、上記水熱交断熱材のセンターは、上記缶体のセンターに対して、オフセットした位置にある。これにより、水熱交断熱材を、缶体の上面の頂部から離してできる限り下方に、配置することができ、断熱材全体の高さ寸法を一層抑えることができる。

また、一実施形態の貯湯ユニットでは、上記缶体断熱材と上記水熱交断熱材とは、それぞれ、互いの相対的な水平方向の移動を規制する規制部を有する。

この実施形態の貯湯ユニットによれば、上記缶体断熱材と上記水熱交断熱材とは、それぞれ、互いの相対的な水平方向の移動を規制する規制部を有する。これにより、貯湯ユニットを運搬する時などにおいて、水熱交断熱材の水平方向のずれを防止できる。

また、一実施形態の貯湯ユニットでは、上記缶体断熱材と上記水熱交断熱材とは、それぞれ、互いの相対的な上下方向の移動を規制する規制部を有する。

この実施形態の貯湯ユニットによれば、上記缶体断熱材と上記水熱交断熱材とは、それぞれ、互いの相対的な上下方向の移動を規制する規制部を有する。これにより、貯湯ユニットを運搬する時などにおいて、水熱交断熱材の上下方向のずれを防止できる。

また、一実施形態の給湯装置では、
上記貯湯ユニットと、
上記貯湯ユニットの上記水熱交換器に接続される圧縮機、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。

この実施形態の給湯装置によれば、上記貯湯ユニットを備えるので、貯湯ユニットの高さ寸法を抑えることができ、かつ、貯湯ユニットの缶体の熱ロスを抑えることができる。

この発明の貯湯ユニットおよび給湯装置によれば、上記水熱交断熱材は、上記缶体断熱材の上記凹部に、配置されているので、高さ寸法を抑え、かつ、熱ロスを抑えることができる。

本発明の第１実施形態の貯湯ユニットを含む給湯装置を示す簡略構成図である。 上記貯湯ユニットの側方からみた断面図である。 本発明の第２実施形態の貯湯ユニットを示す側方からみた断面図である。 本発明の第３実施形態の貯湯ユニットを示す側方からみた断面図である。 本発明の第４実施形態の貯湯ユニットを示す簡略構成図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、この発明の一実施形態の給湯装置を示す簡略構成図である。図１に示すように、給湯装置は、温水を貯留する貯湯ユニット１と、貯湯ユニット１に貯留される温水を加熱するためのヒートポンプユニット２とを備える。

上記貯湯ユニット１は、温水を貯留する缶体１１と、上記缶体１１に接続されて缶体１１に貯留される温水を加熱する水熱交換器１２とを有する。上記ヒートポンプユニット２は、水熱交換器を除く冷媒回路を備えている。つまり、ヒートポンプユニット２は、上記水熱交換器１２に接続される圧縮機２１、膨張手段２２および空気熱交換器２３を含む。

上記圧縮機２１、上記水熱交換器１２、上記膨張手段２２および上記空気熱交換器２３は、冷媒配管３１を介して、順に接続される。水熱交換器１２は、凝縮器として作用し、空気熱交換器２３は、蒸発器として作用する。膨張手段２２は、例えば、膨張弁である。

上記ヒートポンプユニット２を流れる冷媒は、例えば、Ｒ３２である。なお、冷媒としては、二酸化炭素や、ＨＦＣ等のフロン類などを用いてもよい。

上記缶体１１の底部には、給水源Ｅに接続される給水配管３２から分岐した一方の入水流路３２ａが、接続されている。これにより、給水源Ｅから供給される市水が、入水流路３２ａを介して、缶体１１の底部に導入される。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。この循環配管３３には、循環ポンプ３４および上記水熱交換器１２が接続されている。

上記缶体１１の頂部には、上記循環配管３３の他端が接続されている。また、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流路３２ｂと、給湯端末Ｔとが接続されている。これにより、缶体１１の頂部から出湯された温水を、給水源Ｅから供給される水と混合することが可能となり、給湯端末Ｔにおいて、所望の温度の温水を供給できる。

そして、上記循環ポンプ３４を駆動させると、缶体１１内の水が、缶体１１の底部から水熱交換器１２へ流れる。上記圧縮機２１を駆動させると、冷媒配管３１内の冷媒が、水熱交換器１２を流れる。これにより、缶体１１内の水は、水熱交換器１２で、高温の冷媒によって、加熱され（沸き上げられ）、缶体１１の頂部に返流される。このような動作を継続して行うことによって、水熱交換器１２によって生成された高温の温水を、缶体１１に貯留することができる。缶体１１内の温水は、給湯端末Ｔに供給される。

図２は、上記貯湯ユニット１の側方からみた断面図である。図２に示すように、上記缶体１１の上部は、缶体断熱材５により、覆われている。上記水熱交換器１２は、缶体１１の上側に位置する。水熱交換器１２は、水熱交断熱材６により、覆われている。缶体断熱材５と水熱交断熱材６とは、断熱材からなり、例えば、発泡スチロールなどの樹脂からなる。水熱交換器１２は、例えば、配管を渦巻き状に巻き回して形成され、平面視、環状である。水熱交換器１２は、水熱交断熱材６から取り出し可能である。

上記缶体断熱材５の上面５０には、凹部５１が設けられている。この凹部５１は、缶体断熱材５の上面５０および側面５３を切り欠いて、形成されている。上記水熱交断熱材６は、この凹部５１に、配置されている。つまり、水熱交断熱材６は、缶体断熱材５の凹部５１が設けられている部分に、積み上げられている。

上記水熱交断熱材６の上面６０の高さは、上記缶体断熱材５の上面５０の高さよりも低い。水熱交断熱材６の断熱性は、缶体断熱材５の断熱性よりも高い。

上記缶体１１の上面１１ａは、上記缶体１１のセンターＣ１に頂部を有する凸状に形成されている。つまり、上面１１ａは、上方に凸の湾曲面である。上面１１ａは、平面視、円形に形成されている。

上記水熱交断熱材６は、平面視、矩形状に形成されている。水熱交断熱材６のセンターＣ２は、上記缶体１１のセンターＣ１に対して、オフセットした位置にある。また、水熱交断熱材６は、缶体１１のセンターＣ１に重ならない。

上記構成の貯湯ユニット１によれば、上記水熱交断熱材６は、上記缶体断熱材５の上記凹部５１に、配置されている。これにより、水熱交断熱材６を缶体断熱材５に積み上げても、断熱材全体の高さ寸法を抑えることができて、貯湯ユニット１の高さ寸法を抑えることができる。

また、上記缶体断熱材５の凹部５１が設けられている部分の厚みは、薄くなって、この部分の断熱性は、低くなるが、この部分に、水熱交断熱材６が積み上げられているので、この部分の断熱性を、水熱交断熱材６が兼ねることができる。したがって、缶体１１の断熱性を低下させることがなく、缶体１１の熱ロスを抑制できる。さらに、水熱交断熱材６の厚みを薄くしなくてもよく、水熱交換器１２の熱ロスを抑制できる。

また、上記缶体断熱材５と上記水熱交断熱材６とは、別体であるため、水熱交換器１２を缶体断熱材５にインサート成形する場合に比べて、水熱交換器１２のメンテナンスが容易となる。

また、上記水熱交断熱材６の上面６０の高さは、上記缶体断熱材５の上面５０の高さよりも低い。これにより、断熱材全体の高さ寸法を一層抑えることができて、貯湯ユニット１の高さ寸法を一層抑えることができる。

また、上記水熱交断熱材６の断熱性は、上記缶体断熱材５の断熱性よりも高い。これにより、水熱交断熱材６の上面６０の高さを、缶体断熱材５の上面５０の高さより低くしても、缶体１１の断熱性を低下させることがなく、缶体１１の熱ロスを抑制できる。

また、上記缶体１１の上面１１ａは、凸状に形成され、上記水熱交断熱材６のセンターＣ２は、上記缶体１１のセンターＣ１に対して、オフセットした位置にある。これにより、水熱交断熱材６を、缶体１１の上面１１ａの頂部から離してできる限り下方に、配置することができ、断熱材全体の高さ寸法を一層抑えることができる。また、水熱交断熱材６は、缶体１１の上面１１ａの頂部付近に接続される配管の邪魔にならない。

上記構成の給湯装置によれば、上記貯湯ユニット１を備えるので、貯湯ユニット１の高さ寸法を抑えることができ、かつ、貯湯ユニット１の缶体１１の熱ロスを抑えることができる。

（第２の実施形態）
図３は、この発明の第２実施形態の貯湯ユニットの側方からみた断面図である。この第２の実施形態は、上記第１の実施形態とは、缶体断熱材および水熱交断熱材の構成が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図３に示すように、この第２実施形態の貯湯ユニット１Ａでは、缶体断熱材５Ａと水熱交断熱材６Ａとは、それぞれ、互いの相対的な水平方向の移動を規制する規制部５２，６２を有する。

上記缶体断熱材５Ａの規制部５２は、凹部５１の底面に窪み状に設けられている。上記水熱交断熱材６Ａの規制部６２は、水熱交断熱材６Ａの下面側から下方に突出するように設けられている。水熱交断熱材６Ａの規制部６２は、缶体断熱材５Ａの規制部５２に、嵌め込まれる。これにより、缶体断熱材５Ａと水熱交断熱材６Ａとは、互いに、水平方向の移動を規制される。

上記構成の貯湯ユニット１Ａによれば、上記第１実施形態の作用効果に加え、さらに、上記規制部５２，６２を有しているので、貯湯ユニット１Ａを運搬する時などにおいて、水熱交断熱材６Ａの水平方向のずれを防止できる。

（第３の実施形態）
図４は、この発明の第３実施形態の貯湯ユニットの側方からみた断面図である。この第３の実施形態は、上記第１の実施形態とは、缶体断熱材および水熱交断熱材の構成が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、この第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図４に示すように、この第３実施形態の貯湯ユニット１Ｂでは、缶体断熱材５Ｂと水熱交断熱材６Ｂとは、それぞれ、互いの相対的な上下方向の移動を規制する規制部５２，６２を有する。

上記缶体断熱材５Ｂの規制部５２は、凹部５１の側面側に窪み状に設けられている。上記水熱交断熱材６Ｂの規制部６２は、水熱交断熱材６Ｂの側面から水平方向に突出するように設けられている。水熱交断熱材６Ｂの規制部６２は、缶体断熱材５Ｂの規制部５２に、嵌め込まれる。これにより、缶体断熱材５Ｂと水熱交断熱材６Ｂとは、互いに、上下方向の移動を規制される。

上記構成の貯湯ユニット１Ｂによれば、上記第１実施形態の作用効果に加え、さらに、上記規制部５２，６２を有しているので、貯湯ユニット１Ｂを運搬する時などにおいて、水熱交断熱材６Ｂの上下方向のずれを防止できる。

（第４の実施形態）
図５は、この発明の第４実施形態の貯湯ユニットを示す簡略構成図である。この第４の実施形態は、上記第１の実施形態とは、水熱交換器の構成のみが相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、この第４の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図５に示すように、貯湯ユニット１Ｃの水熱交換器１２Ｃは、缶体１１に接続されて、風呂Ｆを循環する水を加熱する。つまり、この水熱交換器１２Ｃは、第１実施形態のヒートポンプ用水熱交換器でなく、追い焚き用水熱交換器である。

なお、図示しないが、ヒートポンプ用水熱交換器は、缶体１１に接続されている。この場合、ヒートポンプ用水熱交換器は、貯湯ユニット１Ｃに含まれていてもよく、または、ヒートポンプユニット２に含まれていてもよい。

上記缶体１１の頂部には、追い焚き循環配管４０の入口および出口が、接続されている。追い焚き循環配管４０には、循環ポンプ３７および上記水熱交換器１２Ｃが接続されている。

上記水熱交換器１２Ｃには、風呂循環配管３８が接続されている。風呂循環配管３８の入口および出口は、風呂Ｆに接続されている。風呂循環配管３８には、循環ポンプ３９が接続されている。

そして、上記追い焚き循環配管４０の循環ポンプ３７を駆動させると、缶体１１内の温水が、水熱交換器１２Ｃを流れる。上記風呂循環配管３８の循環ポンプ３９を駆動させると、風呂Ｆ内の水が、水熱交換器１２Ｃを流れる。これにより、風呂循環配管３８を流れる水は、水熱交換器１２Ｃで、追い焚き循環配管４０を流れる高温の温水により、加熱され、風呂Ｆの水が、追い焚きされる。

図示しないが、上記水熱交換器１２Ｃは、上記第１実施形態と同様に、水熱交断熱材に覆われ、水熱交断熱材は、缶体断熱材の凹部に、配置される。したがって、この第４実施形態においても、上記第１実施形態と同じ作用効果を奏する。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、上記第１から上記第４の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。

上記第１実施形態では、上記水熱交断熱材の上面の高さを、上記缶体断熱材の上面の高さよりも低くしたが、水熱交断熱材の上面の高さを、缶体断熱材の上面の高さと同じにしてもよい。

上記第１実施形態では、上記水熱交断熱材の断熱性を、上記缶体断熱材の断熱性よりも高くしたが、水熱交断熱材の断熱性を、缶体断熱材の断熱性と同じにしてもよい。

上記第１実施形態では、上記水熱交断熱材のセンターを、上記缶体のセンターに対して、オフセットした位置に配置したが、水熱交断熱材のセンターを、缶体のセンターに一致させてもよい。

上記第２実施形態では、上記缶体断熱材および上記水熱交断熱材に、水平方向の移動を規制する規制部を設けたが、この規制部に加えて、上記第３実施形態の上下方向の移動を規制する規制部を、さらに、設けてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 貯湯ユニット
２ ヒートポンプユニット
５，５Ａ，５Ｂ 缶体断熱材
６，６Ａ，６Ｂ 水熱交断熱材
１１ 缶体
１１ａ 上面
１２，１２Ｃ 水熱交換器
２１ 圧縮機
２２ 膨張手段
２３ 空気熱交換器
５０ 上面
５１ 凹部
５２ 規制部
５３ 側面
６０ 上面
６２ 規制部
Ｃ１ （缶体の）センター
Ｃ２ （水熱交断熱材の）センター

Claims (7)

1. 温水を貯留するための缶体（１１）と、
   上記缶体（１１）の上部を覆う缶体断熱材（５，５Ａ，５Ｂ）と、
   上記缶体（１１）に接続されると共に上記缶体（１１）の上側に位置する水熱交換器（１２，１２Ｃ）と、
   上記水熱交換器（１２，１２Ｃ）を覆う水熱交断熱材（６，６Ａ，６Ｂ）と
   を備え、
   上記缶体断熱材（５，５Ａ，５Ｂ）の上面（５０）には、凹部（５１）が設けられ、
   上記水熱交断熱材（６，６Ａ，６Ｂ）は、上記缶体断熱材（５，５Ａ，５Ｂ）の上記凹部（５１）に、配置されていることを特徴とする貯湯ユニット。
2. 請求項１に記載の貯湯ユニットにおいて、
   上記水熱交断熱材（６，６Ａ，６Ｂ）の上面（６０）の高さは、上記缶体断熱材（５，５Ａ，５Ｂ）の上面（５０）の高さと同じかそれよりも低いことを特徴とする貯湯ユニット。
3. 請求項２に記載の貯湯ユニットにおいて、
   上記水熱交断熱材（６，６Ａ，６Ｂ）の断熱性は、上記缶体断熱材（５，５Ａ，５Ｂ）の断熱性よりも高いことを特徴とする貯湯ユニット。
4. 請求項１から３の何れか一つに記載の貯湯ユニットにおいて、
   上記缶体（１１）の上面（１１ａ）は、上記缶体（１１）のセンター（Ｃ１）に頂部を有する凸状に形成され、
   上記水熱交断熱材（６，６Ａ，６Ｂ）のセンター（Ｃ２）は、上記缶体（１１）のセンター（Ｃ１）に対して、オフセットした位置にあることを特徴とする貯湯ユニット。
5. 請求項１から４の何れか一つに記載の貯湯ユニットにおいて、
   上記缶体断熱材（５Ａ）と上記水熱交断熱材（６Ａ）とは、それぞれ、互いの相対的な水平方向の移動を規制する規制部（５２，６２）を有することを特徴とする貯湯ユニット。
6. 請求項１から５の何れか一つに記載の貯湯ユニットにおいて、
   上記缶体断熱材（５Ｂ）と上記水熱交断熱材（６Ｂ）とは、それぞれ、互いの相対的な上下方向の移動を規制する規制部（５２，６２）を有することを特徴とする貯湯ユニット。
7. 請求項１から６の何れか一つに記載の貯湯ユニット（１，１Ａ，１Ｂ）と、
   上記貯湯ユニット（１，１Ａ，１Ｂ）の上記水熱交換器（１２）に接続される圧縮機（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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