JP2015140935A

JP2015140935A - 貯湯式給湯装置

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Publication number: JP2015140935A
Application number: JP2014012257A
Authority: JP
Inventors: 正紀樋口; Masanori Higuchi; 佐々木　勝; Masaru Sasaki; 勝佐々木
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: JP6130311B2

Abstract

【課題】水熱交換器周りの放熱ロスを低減する。
【解決手段】筐体５２内に設けられ湯水を貯湯する貯湯タンク３と、貯湯タンク３全面を覆うタンク保温材５１と、貯湯タンク３内の湯水と熱交換するための水熱交換器１９と、タンク保温材５１の上部に設けられ、上面が開放され水熱交換器１９が収容される熱交保温箱５３ａと、熱交保温箱５３ａの開放面を塞ぐ熱交保温蓋５３ｂと、筐体５２の天面に当接し熱交保温蓋５３ｂを上から押さえるための蓋押さえ部材５３ｃとを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は貯湯タンクと水熱交換器とを備えた貯湯式給湯装置に関するものである。

従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、貯湯タンクの上部に貯湯タンク内の湯水を加熱するための水熱交換器が備えられ、筐体内に保温材を充填して貯湯タンクと水熱交換器を保温しているものがあった。

特開昭５８−３３０５４号公報

ところが、このような従来の貯湯式給湯装置においては、充填された保温材によって保温されているため、メンテナンス性が悪いものであった。

本発明は上記課題を解決するため、筐体内に設けられ湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク全面を覆うタンク保温材と、前記貯湯タンク内の湯水と熱交換するための水熱交換器と、前記タンク保温材の上部に設けられ、上面が開放され前記水熱交換器が収容される熱交保温箱と、前記熱交保温箱の開放面を塞ぐ熱交保温蓋と、前記筐体の天面に当接し前記熱交保温蓋を上から押さえるための蓋押さえ部材とを備えたものとした。

また、前記タンク保温材は、前面保温材、背面保温材、底部保温材、配管取出穴を有した上部保温材、配管取出穴を塞ぐ天部保温材とから構成され、前記熱交保温箱は、上部保温材の上部に載置されていると共に、前記蓋押さえ部材は、前記熱交保温蓋と前記天部保温材の両方を上から押さえるものとした。

本発明によれば、水熱交換器を容易にメンテナンス可能であると共に、熱交保温蓋が熱交蓋押さえ部材を介して天板によって押しつけられるため、熱交保温箱と熱交保温蓋の間からの放熱ロスを確実に低減することができる。

また、この熱交蓋押さえ部材によって熱交保温蓋と一緒に頂部保温材も押しつけられるため、熱交保温箱と熱交保温蓋の間の隙間をなくすと同時に、頂部保温材と上部保温材との間の隙間もなくすことができ、一層の放熱ロスの低減が可能となる。

本発明の一実施形態の貯湯式給湯装置の概略構成図同一実施形態の分解斜視図同一実施形態の要部断面図

次に、本発明の一実施形態の貯湯式給湯装置１を図１に基づいて説明する。
２は湯水を貯湯するステンレス製の貯湯タンク３を有した貯湯タンクユニット、４は貯湯タンク３内の湯水を主に深夜時間帯等に沸き上げる加熱手段を構成するヒートポンプユニット、５は給湯設定温度を変更する等の操作を行うためのリモコンである。

貯湯タンクユニット２には、貯湯タンク３底部に市水を給水する給水管６と、貯湯タンク３上部から出湯する出湯管７と、給水管６から分岐された給水バイパス管８と、出湯管７からの湯と給水バイパス管８からの水とを給湯設定温度になるように混合する給湯混合弁９と、給湯混合弁９で混合された湯を蛇口１０へ給湯するための給湯管１１と、給湯管１１途中に設けられ給湯温度を検出する給湯温度センサ１２と、給湯管１１途中に設けられ給湯流量を検出する給湯流量センサ１３と、貯湯タンク２の側面上下に複数設けられてそれぞれ貯湯温度を検出する貯湯温度センサ１４と、給水管６に設けられ市水の給水圧を一定の圧力に減圧する減圧弁１５と、貯湯タンク２内の過圧を逃がす過圧逃がし弁１６とが設けられている。

また、貯湯タンクユニット２には、貯湯タンク３の下部と上部とを接続する加熱循環回路１７と、加熱循環回路１７の貯湯タンク３下部寄りに設けられ、貯湯タンク３の下部から取り出した湯水を貯湯タンク３の上部に循環させる循環ポンプ１８と、加熱循環回路１７の循環ポンプ１８の下流側に設けられ、貯湯タンク３内の湯水を沸き上げる加熱手段を構成する水熱交換器１９と、加熱循環回路１７の水熱交換器１９よりも下流側に設けられ、水熱交換器１９から流出する湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサ２０と、ヒートポンプユニット４からの冷媒を水熱交換器１９の一次側に循環させるための機内冷媒回路２１と、機内冷媒回路２１と外部冷媒配管２２とを接続するための冷媒管接続口２３ａ、２３ｂとが設けられている。

ヒートポンプユニット４には、冷媒を圧縮する圧縮機２４と、水熱交換器１９で放熱された冷媒を減圧する膨張弁２５と、低温低圧の冷媒を蒸発する蒸発器２６と、圧縮機２４、膨張弁２５、蒸発器２６を環状に接続するための冷媒配管２７と、冷媒配管２７と貯湯タンクユニット２内の機内冷媒配管２１とを外部冷媒配管２２で接続するための冷媒管接続口２８ａ、２８ｂと、蒸発器２６に熱源となる外気を送風する送風機２９とが設けられている。

３０は貯湯タンクユニット２内に設けられ、給湯温度センサ１２、給湯流量センサ１３、貯湯温度センサ１４、沸き上げ温度センサ２０の検出値が入力され、給湯混合弁９、循環ポンプ１８の作動を制御すると共に、ヒートポンプユニット４およびリモコン５と必要な情報を送受信可能に接続された貯湯制御手段である。ここで、貯湯制御手段３０は、ＭＰＵ等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。

３１はヒートポンプユニット４内に設けられ、図示しない各種センサの検出値が入力され、圧縮機２４、膨張弁２５、送風機２９の作動を制御すると共に、貯湯制御手段３０と必要な情報を送受信可能に接続された加熱制御手段である。ここで、加熱制御手段３１は、ＭＰＵ等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。

リモコン５には、給湯機に関する各種の情報（給湯設定温度、残湯量、給湯機の作動状態等）を表示する表示部３２と、給湯設定温度を設定操作するための設定スイッチ等の操作スイッチ３３と、操作スイッチ３３の操作信号や貯湯制御手段３０からの信号を受け、表示部３２に予め定められた必要な表示を行わせると共に、貯湯制御手段３０に操作信号に基づく信号を送信するリモコン制御手段３４とが設けられているものである。ここで、リモコン制御手段３４は、ＭＰＵ等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。

ここで、貯湯制御手段３０と加熱制御手段３１とリモコン制御手段３４は互いに必要な情報を授受して、互いに連携して貯湯式給湯機１の作動を制御する制御手段として振る舞うものである。

次に、沸き上げ動作について説明すると、深夜時間帯となると、貯湯制御手段３０は、加熱制御手段３１に沸き上げ開始の指令を出力した後に、循環ポンプ１８を駆動し、沸き上げ開始指令を受けた加熱制御手段３１は圧縮機２４と膨張弁２５と送風機２９を駆動して、沸き上げ温度センサ２０が検出する温度が沸き上げ目標温度となるように、貯湯制御手段３０と加熱制御手段３１が協調して沸き上げ動作を行う。

この沸き上げ動作では、圧縮機２４で高温高圧にされた冷媒が、水熱交換器１９の一次側を流通し、二次側の水と熱交換を行い、次いで膨張弁２５で減圧されて低温低圧の気液二相状態となり、低温低圧の冷媒が蒸発器２６で送風機２９によって供給される外気の熱を受けて蒸発し、圧縮機２４に吸入される冷凍サイクルによって貯湯タンク３内の水が加熱される。

そして、貯湯温度センサ１４で検出する貯湯量が所定の目標貯湯量に達したことを検出すると、貯湯制御手段３０は加熱制御手段３１に沸き上げ停止の指令を出力した後に、循環ポンプ１８を停止し、沸き上げ停止指令を受けた加熱制御手段３１は圧縮機２４と膨張弁２５と送風機２９を停止して、沸き上げ動作を停止する。

次に、図２を参照して貯湯タンクユニット２の構造について説明する。図２は貯湯タンクユニット２の分解斜視図である。
５１は貯湯タンク３の略全面を覆って貯湯の保温を行う発泡成形材よりなるタンク保温材で、貯湯タンク３の前面を覆う前面保温材５１ａ、貯湯タンク３の背面を覆う背面保温材５１ｂ、貯湯タンク３の底面を覆う底部保温材５１ｃ、出湯管７を取り出すための配管取出穴５１ｄが開口され貯湯タンク３の上面を覆う上部保温材５１ｅ、配管取出穴５１ｄを覆う天部保温材５１ｆに分割して構成され、各保温材が相しゃくり構造によって接続されているものである。

５２は貯湯タンクユニット２の筐体で、前面パネル（図示せず）と、右側面板５２ａ、左側面板５２ｂ、背面板５２ｃ、底板５２ｄ、天板５２ｅにより構成され、底板５２ｃの下部に貯湯タンク３を支える支持脚５２ｆが設けられ、隣接する各板同士がねじ止めによって強固に固定されるものである。

５３は貯湯タンク３の上部に配置され水熱交換器１９を保温する発泡成形材よりる熱交保温材で、上面側が開口されて水熱交換器１９を収容する箱状の熱交保温箱５３ａ、熱交保温箱５３ａの上面開口を塞ぐ熱交保温蓋５３ｂ、熱交保温蓋５３ｂを上から押さえつけるための蓋押さえ部材５３ｃから構成されている。

ここで水熱交換器１９は、水が流通する外管の内部に冷媒が流通する内管を備えた二重管等の熱交換管１９ａを角筒螺旋状に巻回したもので、角柱形状の芯状冶具に熱交換管１９ａを巻きつけた後、芯状冶具から離脱させて形成されるものである。

図３は要部断面図で、熱交保温箱５３ａは、その底面の一部に上部保温材５１ｅの配管取出穴５１ｄ周りの立ち上げ縁部５１ｅ１に係合する溝部５３ａ１が設けられて、立ち上げ縁部５１ｅ１と溝部５３ａ１とが係合する形で上部保温材５１ｅの上部に位置決めされて載置されている。

また、天部保温材５１ｆは、その一部が熱交保温箱５３ａと相しゃくり状に係合する形で上部保温材５１ｅの配管取出穴５１ｄを塞ぐように、上部保温材５１ｅの上部に載置されている。

蓋押さえ部材５３ｃは、熱交保温蓋５３ｂの上面から天板５２ｅの間の高さを有すると共に、その一部は天部保温材５１ｆの上面から天板５２ｅの間の高さを有して形成されているもので、天部保温材５１ｆの上面に当接する底面には天部保温材５１ｆ上面に設けられた溝部５１ｆ１に係合する位置決め突部５３ｃ１が設けられている。また、蓋押さえ部材５３ｃの幅方向の大きさは、貯湯タンク３の直径の半分程度の大きさとしている。

そして、この貯湯タンクユニット２を組み立てる際に、順次各保温材を組み付け、筐体５２を組み付けて、最後に天板５２ｅをねじ止めすると、天板５２ｅによって蓋押さえ部材５３ｃが下方向へ押しつけられ、熱交保温蓋５３ｂが熱交保温箱５３ａに押しつけられると共に、熱交保温箱５３ａが上部保温材５１ｅに押しつけられ、さらに天部保温材５１ｆが上部保温材５１ｅに押しつけられて、各保温材間の隙間がなくなり、放熱ロスを低減することができると共に、貯湯タンクユニット２の強度も向上する。

また、天板５２ｅは逆に中央付近だけが上方向に押され、中央が盛り上がる形状に変形するため、天板５２ｅの上面にかかる雨水等は、天板５２ｅの周囲へ自然と流れ落ちると共に、天板５２ｅの強度も向上する。

さらに、メンテナンス時は、各保温材を容易に取り外すことが可能であるため、簡単にメンテナンス可能であると共に、再度組み付ければ確実に保温性能を発揮することができるものである。

なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で改変可能なものであり、例えば、熱交保温蓋５３ｂと蓋押さえ部材５２ｃは一体に成型されていてもよく、また、熱交保温箱５３ａは上部保温材５１ｅに一体に成型されていてもよい。

また、例えば、ヒートポンプユニット４を貯湯タンクユニット２とは別体で構成しているが、これを一体としてもよく、また、貯湯タンク３内の湯水を熱源として外部流体を加熱する水熱交換器を収容する熱交保温材に適用してもよいものである。

１貯湯式給湯装置
３貯湯タンク
５１タンク保温材
５１ａ前面保温材
５１ｂ背面保温材
５１ｃ底部保温材
５１ｄ配管取出穴
５１ｅ上部保温材
５１ｆ天部保温材
５２筐体
５２ｅ天板
５３ａ熱交保温箱
５３ｂ熱交保温蓋
５３ｃ蓋押さえ部材

Claims

筐体内に設けられ湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク全面を覆うタンク保温材と、前記貯湯タンク内の湯水と熱交換するための水熱交換器と、前記タンク保温材の上部に設けられ、上面が開放され前記水熱交換器が収容される熱交保温箱と、前記熱交保温箱の開放面を塞ぐ熱交保温蓋と、前記筐体の天面に当接し前記熱交保温蓋を上から押さえるための蓋押さえ部材とを備えたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
前記タンク保温材は、前面保温材、背面保温材、底部保温材、配管取出穴を有した上部保温材、配管取出穴を塞ぐ天部保温材とから構成され、前記熱交保温箱は、上部保温材の上部に載置されていると共に、前記蓋押さえ部材は、前記熱交保温蓋と前記天部保温材の両方を上から押さえるものとしたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。