JP2017009216A - 貯湯タンクの断熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱材の組み付けを容易にして作業者の負担を軽減可能な貯湯タンクの断熱構造を提供すること。【解決手段】貯湯タンクの上端側部分を覆う上部発泡断熱材と、貯湯タンクの胴部分を覆う真空断熱材とを備えた貯湯タンクの断熱構造であって、上部発泡断熱材の下部周縁部は真空断熱材の上端部分に外嵌するように形成され、下部周縁部は下端側から上方に向かって内径が小さくなるテーパ内周部を備え、テーパ内周部により真空断熱材が貯湯タンクに押圧される。【選択図】図１

Description

本発明は貯湯タンク内の湯水の降温を防ぐ断熱構造に関し、特に断熱材の組み付けを容易にする断熱構造に関する。

従来から、多量の湯水を貯留可能な貯湯タンクを備え、１または複数の給湯先に湯水を供給する貯湯式給湯装置が実用に供されている。この貯湯式給湯装置は、貯湯タンクの湯水を、例えば、ヒートポンプ回路を有する熱源機や、貯湯タンクの内部に設置された加熱用ヒータ等で加熱して、その加熱された湯水を貯湯タンクに貯留しておき、給湯栓や風呂などに給湯するものである。

ところで、貯湯タンクが貯留している湯水の降温を防ぐため、貯湯タンクの外側は断熱材で覆われている。近年は、従来使用されていた発泡断熱材等に替えて、断熱性能が優れた真空断熱材が用いられるようになってきている。

真空断熱材は、グラスウール等がシート状に固められ内部に空隙を有する芯材を気密性の樹脂フィルムから形成された袋に入れ、袋の中を減圧、真空にした状態で袋の開口端を閉じることにより形成される。芯材は、大気圧に耐え得るように固められているため、真空断熱材を大きく変形させることは困難であり、また、変形等により袋が破損すると断熱性能が著しく低下するため、貯湯タンクを真空断熱材で覆う作業は作業者にとって負担が大きいものである。一般的に貯湯タンクを真空断熱材で覆う場合には、貯湯タンクに巻き付けられたシート状の真空断熱材の端部を粘着テープで貯湯タンクに固定する構造（特許文献１）や、環状に形成された真空断熱材を貯湯タンクに被せた構造（特許文献２）が採用されている。

特開２０１５−５２４１２号公報 特開２０１２−２４７０８０号公報

しかし、特許文献１の構造では、他の断熱材との間に隙間ができないように真空断熱材を固定する位置を調整しながら粘着テープで固定するので作業者にとって負担が大きい。特許文献２の構造では、環状に形成された真空断熱材を貯湯タンクに被せるだけなので、ポンプの作動による振動等により真空断熱材が貯湯タンクから落下するおそれがある。また、異なる大きさの貯湯タンクに対して専用の真空断熱材を用意しなければならず、シート状の真空断熱材を用いる場合と比べて高コストになるおそれがある。

本発明の目的は、断熱材の組み付けを容易にして作業者の負担を軽減可能な貯湯タンクの断熱構造を提供することである。

第１の発明の貯湯タンクの断熱構造は、貯湯タンクの上端側部分を覆う上部発泡断熱材と、貯湯タンクの胴部分を覆う真空断熱材とを備えた貯湯タンクの断熱構造であって、前記上部発泡断熱材の下部周縁部は前記真空断熱材の上端部分に外嵌するように形成され、前記下部周縁部は下端側から上方に向かって内径が小さくなるテーパ内周部を備え、前記テーパ内周部が前記真空断熱材を貯湯タンクに押圧していることを特徴としている。

第２の発明の貯湯タンクの断熱構造は、第１の発明において、前記真空断熱材の上端部分が上方に向かって外径が小さくなるテーパ外周部を有することを特徴としている。

第１の発明の貯湯タンクの断熱構造によれば、貯湯タンクの上端側部分を覆う上部発泡断熱材に設けられたテーパ内周部が、貯湯タンクの胴部分を覆うように巻き付けられた真空断熱材の上端部分を貯湯タンクに押圧して固定した状態になるため、真空断熱材を粘着テープで固定する作業を省くことができる。また、修理作業等を行うために真空断熱材を外す場合、粘着テープを使用していないため、粘着テープを剥がすことにより真空断熱材の袋を破損する事態が生じず、上部発泡断熱材を取り外せば真空断熱材の固定が解除される。さらに、上部発泡断熱材と真空断熱材が密着するため隙間が生じず、隙間を出入りする空気によって起きる断熱性能の低下を防ぐことができる。従って、貯湯タンクの断熱性能を低下させることなく作業者の負担を軽減することができる。

第２の発明の貯湯タンクの断熱構造によれば、真空断熱材の上端部分にテーパ外周部を有することにより上部発泡断熱材の下部周縁部の内側に真空断熱材の上端部分を入れることが容易になるため、作業者の負担を軽減することができる。

本発明の貯湯タンクの断熱構造を示す断面図である。 上部発泡断熱材の斜視図である。 上部発泡断熱材のテーパ内周部が真空断熱材の上端部分に外嵌し固定した部分を拡大した断面図である。 上部発泡断熱材のテーパ内周部が真空断熱材の上端部分のテーパ外周部に外嵌し固定した部分を拡大した断面図である。 貯湯タンクの接続部と配管を継手により接続した部分を拡大した断面図である。 本発明の貯湯タンクの断熱構造の変形例を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

本発明は、貯湯タンクの断熱材構造に関するものであるが、最初に、本発明の断熱材構造１で覆われる貯湯タンク２について簡単に説明する。

貯湯タンク２は５０Ｌ〜２００Ｌ程度の容量を有し、熱源機等により加熱された５０℃〜９０℃程度の湯水を貯留するものであり、図１に示すように貯湯タンク２の上端部分の曲面状の天部２ａと、円筒状の胴部２ｂと、下端部分の曲面状の底部２ｃとが耐腐食性に優れたステンレス鋼板により一体的に形成されている。図示しないが、貯湯タンク２の下端側には貯湯タンク２を支持する複数の脚部が備えられ、貯湯タンクを収納するユニット等所定の設置場所に固定される。

図５（ａ）に示すように、貯湯タンク２の底部２ｃに設けられた接続部２ｄに、上水道等から貯湯タンク２に水が供給される給水配管３が公知の継手１２ａにより接続される。同様に貯湯タンク２の底部２ｃに設けられた接続部２ｅに、熱源機に貯湯タンク２内の湯水を供給する熱源機往き配管４が公知の継手１２ｂにより接続される。また、図５（ｂ）に示すように、貯湯タンク２の天部２ａに設けられた接続部２ｆに、熱源機で加熱された湯水を貯湯タンク２に戻す熱源機戻り配管５が公知の継手１２ｃにより接続される。同様に貯湯タンク２の天部２ａに設けられた接続部２ｇに、給湯栓等に貯湯タンク２内の湯水を供給する出湯用配管６が公知の継手１２ｄにより接続される。

次に本発明の貯湯タンクの断熱構造１について説明する。
図１に示すように、本発明の貯湯タンクの断熱構造１は、貯湯タンク２の上端側部分を覆う上部発泡断熱材７と、上部発泡断熱材７に含まれる蓋部材９と、貯湯タンク２の胴部２ｂを覆う真空断熱材１０を備えている。

図１、図２に示すように、上部発泡断熱材７は鉛直方向を中心軸とした角柱状または円柱状に形成され、その下面７ａから上方に貯湯タンク２の胴部２ｂの外周面と略同じ形状の内周面を有し胴部２ｂの上端部分に外嵌する凹部７ｂを備え、凹部７ｂの上面７ｃは貯湯タンク２の天部２ａの曲面が当接するように曲面状に凹設されている。断熱性を確保するため、貯湯タンク２に接する部分における上部発泡断熱材７の厚さは３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度である。上部発泡断熱材７の環状の下面７ａから下方に下部周縁部７ｄが環状に上部発泡断熱材７と一体的に形成され、下部周縁部７ｄの内周部分には、下部周縁部７ｄの内径が上方に向かって小さくなるように傾斜したテーパ内周部７ｅが形成されている。テーパ内周部７ｅの傾斜角は鉛直方向に対して５度〜１５度程度である。上部発泡断熱材７の上面は貯湯タンク２の天部２ａの曲面に合わせて曲面状に形成されているが、平面状に形成されていてもよい。

図２に示すように、上部発泡断熱材７の上部には配管が通る複数の溝７ｆと開口部８が設けられ、この開口部８で熱源機戻り配管５と出湯用配管６が貯湯タンク２の接続部２ｆ、２ｇに接続される。蓋部材９は、上部発泡断熱材７の上部に設けられた開口部８を含む凹部７ｇに嵌合するように発泡断熱材で形成され、開口部８に蓋をするように凹部７ｇに嵌入される。蓋部材９の底面には配管が通る複数の溝９ａと配管を接続するスペースを確保するため上方に凹設された凹部９ｂが設けられている。

図１、図３、図４に示すように真空断熱材１０は、気密性を有する公知の樹脂フィルムで形成された袋１０ａにグラスウール等をシート状に固めた芯材１０ｂを入れ、袋１０ａの内部を真空状態にして開口部を封止したシート状のものである。その大きさは貯湯タンク２の胴部２ｂに巻き付けたときに胴部２ｂの周面の略全体を覆う大きさに、その厚さは５ｍｍ〜１０ｍｍ程度に形成される。

次に、本発明の断熱構造１の組み付けについて説明する。貯湯タンク２には熱源機戻り配管５や出湯用配管６が接続されていない状態である。

まず、真空断熱材１０を貯湯タンク２の胴部２ｂを覆うように所定の位置に巻き付ける。この時、図３に示すように真空断熱材１０の袋１０ａの上端部分を後の作業の妨げにならないように、真空断熱材１０と貯湯タンク２の胴部２ｂの間に折り曲げて挟み込む。

次に、真空断熱材１０が胴部２ｂに巻き付けられた状態で、出湯用配管６等を通す方向に溝７ｆを合わせて上部発泡断熱材７を貯湯タンク２の天部２ａに被せる。

次に、上部発泡断熱材７の凹部７ｂを貯湯タンク２の胴部２ｂの上端部分に外嵌させるとともに、上部発泡断熱材７のテーパ内周部７ｅが真空断熱材１０の上端部分に外嵌するように上部発泡断熱材７を押し下げる。すると、図３に示すように、上部発泡断熱材７は貯湯タンク２の上端側部分に固定され、上部発泡断熱材７のテーパ内周部７ｅが真空断熱材１０の上端部分に沿って弾性変形し、真空断熱材１０の上端部分がテーパ内周部７ｅによって貯湯タンク２の方へ押圧されることにより真空断熱材１０が貯湯タンク２に固定される。なお、真空断熱材１０には、図４に示すように予め真空断熱材１０の上端部分にテーパ外周部１０ｃを設けてもよい。

次に上部発泡断熱材７の開口部８において、熱源機戻り配管５、出湯用配管６を貯湯タンク２の配管接続部２ｆ、２ｇに継手１２ａ、１２ｂにより接続する。最後に、凹部７ｇに蓋部材９を嵌入させて開口部８を覆うことで断熱材の組み付けが完了する（図１）。

次に、本発明の貯湯タンクの断熱材構造１の作用及び効果について説明する。
本発明の貯湯タンクの断熱構造１によれば、図１、図３、図４に示すように、真空断熱材１０を貯湯タンク２の胴部２ｂに巻き付けた状態で上部発泡断熱材７を貯湯タンク２の上端側部分に取付けることにより、真空断熱材１０の上端部分が上部発泡断熱材７のテーパ内周部７ｅによって貯湯タンク２へ押圧され、真空断熱材１０を貯湯タンク２に固定できる。

従って、真空断熱材１０を粘着テープ等で固定する作業を省くことができ、作業者の負担を軽減できる。また、修理作業等を行うために真空断熱材１０を外す場合、粘着テープを使用していないので粘着テープを剥がすことによる真空断熱材１０の破損のおそれがなく、上部発泡断熱材７を取り外すことで真空断熱材１０の固定が解除され、作業者の負担を軽減できる。さらに、上部発泡断熱材７と真空断熱材１０が密着するため隙間が生じず、隙間を出入りする空気によって起きる断熱性能の低下を防ぐことができる。即ち、本発明の断熱材構造１によれば、断熱性能を低下させることなく作業者の負担を軽減することができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した形態について説明する。
［１］前記実施例の構成に図６に示すように蓋部材１３を有する下部発泡断熱材１１を備えていてもよい。貯湯タンク２の下部に貯留された湯水は低温である場合が多いが、貯湯タンク２が満蓄状態の場合等に湯水の降温を防ぐことができる。この下部発泡断熱材１１は上部発泡断熱材７と同様に真空断熱材１０の下端部分に外嵌する構成にしてもよい。これにより断熱性を向上させるとともに、真空断熱材１０の下端部分を固定することができる。

［２］上部発泡断熱材７は開口部８を通る断面で２つに分割された状態で形成され、貯湯タンク２に被せる前に固定ベルト等の固定手段により一体化され、一体化された上部発泡断熱材７を貯湯タンク２に被せる構成も可能である。上部発泡断熱材７の高さは、下部周縁部７ｄを設けたことにより従来のものより高い。そのために貯湯タンク２の上方のスペースが上部発泡断熱材７に対して十分に確保できない場合でも、貯湯タンク２の上方で２つに分割された状態の上部発泡断熱材７を合わせて一体化させた後、前記実施例のように真空断熱材１０の上端部分に外嵌させて真空断熱材１０を固定することができる。

［３］上部発泡断熱材７の開口部８に替えて、貯湯タンク２の接続部の位置に対応する挿通孔を複数設け、上部発泡断熱材７の上方で接続部が各配管と接続する構成としてもよい。これにより蓋部材９が不要となり、コストを低減することができる。

［４］真空断熱材１０の大きさは、貯湯タンク２に巻き付けたときに貯湯タンク２の胴部２ｂ下端を超える大きさであってもよい。これにより下部発泡断熱材１１を設けない場合に貯湯タンク内の湯水の降温を緩やかにすることができる。

その他、当業者であれば本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

２ 貯湯タンク
７ 上部発泡断熱材
７ｅ テーパ内周部
９ 蓋部材
１０ 真空断熱材
１０ｃ テーパ外周部

Claims (2)

1. 貯湯タンクの上端側部分を覆う上部発泡断熱材と、貯湯タンクの胴部分を覆う真空断熱材とを備えた貯湯タンクの断熱構造であって、
   前記上部発泡断熱材の下部周縁部は前記真空断熱材の上端部に外嵌するように形成され、前記下部周縁部は下端側から上方に向かって内径が小さくなるテーパ内周部を備え、
   前記テーパ内周部が前記真空断熱材を貯湯タンクに押圧していることを特徴とする貯湯タンクの断熱構造。
2. 前記真空断熱材の上端部分が上方に向かって外径が小さくなるテーパ外周部を有することを特徴とする、請求項１に記載の貯湯タンクの断熱構造。