JP2021134928A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】組立工程のリーク検査で使用された検査液が電気部品に付着することを、簡単な構成で抑制することのできる貯湯式給湯機を提供する。【解決手段】貯湯式給湯機１０は、貯湯タンク２と、貯湯タンク２を覆う断熱材３と、貯湯タンク２に接続された配管と、断熱材３の外に配置された電気部品（凍結防止ヒータ１５）とを備える。下部断熱材７は、貯湯タンク２の径方向の外側へ突出する突出部７ａを有する。貯湯タンク２と配管との接続部、または配管の長手方向の途中にある接続部から、断熱材３の外壁面または配管の表面を伝って電気部品へ向かって流下する液体を突出部７ａがせき止める。【選択図】図５

Description

本開示は、貯湯式給湯機に関する。

下記特許文献１には、貯湯式給湯機において、圧力逃し弁から排出される流体が通る流体通路が、貯湯タンクの周囲を覆う成形断熱材の内部に形成されたものが開示されている。

特開２０１１−１０６７９１号公報

貯湯式給湯機の組立工程において、貯湯タンクと配管との接続部あるいは配管同士の接続部の水密性を確認する検査（以下、「リーク検査」と呼ぶ）として、検査液を当該接続部の外側に塗布する。その検査液が流下して、接続部よりも低い位置に設けられた回路基板あるいは凍結防止ヒータなどの電気部品に付着してしまい、電気部品の故障あるいは絶縁不良の原因となる場合がある。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、組立工程のリーク検査で使用された検査液が電気部品に付着することを、簡単な構成で抑制することのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本開示に係る貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクを覆う断熱材と、貯湯タンクに接続された配管と、断熱材の外に配置された電気部品と、を備え、断熱材は、貯湯タンクの径方向の外側へ突出する突出部を有し、貯湯タンクと配管との接続部、または配管の長手方向の途中にある接続部から、断熱材の外壁面または配管の表面を伝って電気部品へ向かって流下する液体を突出部がせき止めるものである。

本開示によれば、組立工程のリーク検査で使用された検査液が電気部品に付着することを、簡単な構成で抑制することのできる貯湯式給湯機を提供することが可能となる。

実施の形態１による貯湯式給湯機を示す正面図である。 実施の形態１による貯湯式給湯機を示す側面図である。 実施の形態１による貯湯式給湯機の外装ケースを分解した分解斜視図である。 貯湯タンクから断熱材を取り外した状態を示す分解斜視図である。 前面板、右側面板、及び上面板を取り外した状態の貯湯式給湯機の斜視図である。 図５中のＡ部を拡大した斜視図である。 図５中のＢ部を拡大した斜視図である。 実施の形態１における下部断熱材の斜視図である。 実施の形態１における下部断熱材の上面図である。 図９中のＸ−Ｘ線で切断した断面図である。 実施の形態２における下部断熱材の斜視図である。 実施の形態２における下部断熱材の上面図である。 図１２中のＹ−Ｙ線で切断した断面図である。 実施の形態３における下部断熱材の斜視図である。 実施の形態３における下部断熱材の上面図である。 図１５中のＺ−Ｚ線で切断した断面図である。 実施の形態４における下部断熱材の斜視図である。 実施の形態４における下部断熱材の上面図である。 図１８中のＷ−Ｗ線で切断した断面図である。 実施の形態４における下部断熱材、給水配管、及び凍結防止ヒータを示す部分的な側面図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による貯湯式給湯機１０を示す正面図である。図２は、実施の形態１による貯湯式給湯機１０を示す側面図である。図３は、実施の形態１による貯湯式給湯機１０の外装ケース１を分解した分解斜視図である。これらの図に示すように、本実施の形態の貯湯式給湯機１０は、外装ケース１と、外装ケース１内に設けられた貯湯タンク２と、外装ケース１内で貯湯タンク２を覆う断熱材３とを備える。本実施の形態における外装ケース１は、直方体状の外形を有する。外装ケース１は、例えば金属製である。貯湯タンク２は、湯を貯留する。貯湯タンク２は、例えばステンレス鋼のような金属で作られている。本実施の形態における貯湯タンク２は、円筒状の外形を有する。外装ケース１の下には複数の機体脚９が設置されている。これらの機体脚９により貯湯式給湯機１０が地面または基礎に対して支持及び固定されると、貯湯タンク２の中心軸が鉛直線に対して平行になる。以下の説明では、そのようにして貯湯式給湯機１０が据え付けられた状態での姿勢を基準として上下の方向を特定する。外装ケース１の内部には、貯湯タンク２及び断熱材３のほか、制御基板１７、配管、ポンプ、バルブ、熱交換器などの各種の機器が配置される。制御基板１７は、貯湯式給湯機１０の動作を制御する制御装置に相当する。

本実施の形態の貯湯式給湯機１０は、貯湯タンク２内に貯留された水を加熱する加熱手段としてのＨＰユニット（図示省略）を備える。ＨＰユニットは、例えば、冷媒回路によりヒートポンプサイクルの運転を行うことで水を加熱する。貯湯タンク２の下部から取り出された水がＨＰユニットへ搬送され、加熱される。ＨＰユニットにより加熱された高温の湯は、貯湯タンク２の上部から流入して貯湯タンク２内に貯留される。貯湯タンク２内では、温度の違いによる水の比重の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層が形成される。なお、本開示における加熱手段は、ＨＰユニットに限定されるものではなく、燃焼式のものでもよいし、例えば電気ヒータ等を貯湯タンク２内に配置したものであってもよい。

外装ケース１は、前面板１ａと、右側面板１ｂと、左側面板１ｃと、背面板１ｄと、上面板１ｅと、底面板１ｆとを備える。底面板１ｆは、貯湯タンク２及び断熱材３よりも下方に配置される。底面板１ｆは、貯湯式給湯機１０の構成部品からの排水、及び、貯湯式給湯機１０の組立工程のときのリーク検査において使用される例えば石鹸水などの検査液を一時的に受け止めるドレンパンとしても機能する。底面板１ｆには、外装ケース１の外部に通じる排水口１ｇと、底面板１ｆ上で集められた液体を排出するドレン排水口１ｈとが設けられている。

図３に示すように、貯湯タンク２の下部には、上水道のような水源からの水を供給する給水配管１１と、貯湯タンク２内の低温水をＨＰユニットに送るためのＨＰ往き配管１３ａとが接続されている。貯湯タンク２の上部には、ＨＰユニットにより加熱された湯を貯湯タンク２内へ戻すためのＨＰ戻り配管１３ｂと、風呂往き配管１２とが接続されている。風呂往き配管１２は、浴槽に給湯するための配管である。

図４は、貯湯タンク２から断熱材３を取り外した状態を示す分解斜視図である。図４に示すように、本実施の形態における断熱材３は、貯湯タンク２の上部を覆う上部断熱材４と、貯湯タンク２の胴部のうち前面側の約半周を覆う前面断熱材５と、貯湯タンク２の胴部のうち背面側の約半周を覆う背面断熱材６と、貯湯タンク２の下部を覆う下部断熱材７とを含む。これらの各断熱材は、例えば発泡ポリスチレンあるいは発泡ポリウレタンのような発泡プラスチックで作られており、所定形状に成形されている。このように、本実施の形態における断熱材３は、上部断熱材４、前面断熱材５、背面断熱材６、及び下部断熱材７に分割されているが、断熱材３が分割される数及びその分割位置は、図示の例に限定されるものではない。また、断熱材３は、発泡プラスチックからなる成形断熱材以外の断熱材、例えば真空断熱材あるいはグラスウールのような他の断熱材を含んでいてもよい。

図５は、前面板１ａ、右側面板１ｂ、及び上面板１ｅを取り外した状態の貯湯式給湯機１０の斜視図である。図６は、図５中のＡ部を拡大した斜視図である。図７は、図５中のＢ部を拡大した斜視図である。図８は、実施の形態１における下部断熱材７の斜視図である。図９は、実施の形態１における下部断熱材７の上面図である。図１０は、図９中のＸ−Ｘ線で切断した断面図である。

本実施の形態において、風呂往き配管１２と貯湯タンク２の上部との接続部と、ＨＰ戻り配管１３ｂと貯湯タンク２の上部との接続部と、風呂往き配管１２の長手方向の途中にある管体同士の接続部と、ＨＰ戻り配管１３ｂの長手方向の途中にある管体同士の接続部とのうちの少なくとも一つを「配管接続部」と称する。貯湯式給湯機１０の組立工程のリーク検査においては、貯湯タンク２内に空気圧を加えた状態で、配管接続部に検査液を塗布し、配管接続部から貯湯タンク２内の空気が漏れていないかどうかを検査する。

給水配管１１上には、配管内にある水の凍結を防止するための凍結防止ヒータ１５が取り付けられている。本実施の形態における凍結防止ヒータ１５は、断熱材３の外に配置された電気部品の例である。凍結防止ヒータ１５は、鉛直方向に関して配管接続部よりも低い位置において給水配管１１に取り付けられている

図５及び図６に示すように、風呂往き配管１２と貯湯タンク２との配管接続部の周囲、あるいは、ＨＰ戻り配管１３ｂと貯湯タンク２との配管接続部の周囲には、上部断熱材４によって、凹部１４が形成されている。リーク検査にてそれらの配管接続部に塗布された検査液は、凹部１４に溜まる。その検査液は、凹部１４から、風呂往き配管１２の表面、ＨＰ戻り配管１３ｂの表面、給水配管１１の表面、上部断熱材４の外壁面、前面断熱材５の外壁面などを伝って、重力によって自然に流下する。そのようにして流下した検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することを抑制するための突出部７ａが下部断熱材７に形成されている。

図８から図１０に示すように、突出部７ａは、下部断熱材７の外周面から、貯湯タンク２の径方向の外側へ向かって突出している。突出部７ａは、凍結防止ヒータ１５の上方に位置する。図示の例の突出部７ａは、下部断熱材７の縁部から外側へ向かって庇状に突出している。突出部７ａは、配管接続部から凍結防止ヒータ１５へ向かって流下してきた検査液をせき止める。これにより、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することを確実に抑制できるので、凍結防止ヒータ１５が故障したり絶縁不良が発生したりすることを確実に防止できる。この効果を、部品点数を増やすことなく奏することができるので、コストを抑制できる。

配管接続部は、鉛直方向に関して突出部７ａよりも高い位置にある。また、突出部７ａの上面は、鉛直方向に関して凍結防止ヒータ１５よりも高い位置にある。突出部７ａを設けないと、図７中の矢印で示すようにして流下した検査液が凍結防止ヒータ１５に付着する可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、突出部７ａにより検査液がせき止められることで、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することを確実に抑制できる。

本実施の形態では、突出部７ａが下部断熱材７に形成された例について説明するが、配管接続部から電気部品へ向かって流下する液体をせき止めるための突出部を、下部断熱材７以外の断熱材、例えば前面断熱材５に形成してもよい。鉛直方向に関して当該突出部が当該電気部品よりも高い位置にあればよい。

図１０に示すように、本実施の形態では、下部断熱材７の内壁と、貯湯タンク２の表面との間に、流路１６が形成される。突出部７ａにせき止められた検査液は、図１０中の矢印が示すようにして、流路１６へ流下する。これにより、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することをより確実に抑制できる。本実施の形態において、突出部７ａの上面の少なくとも一部は、貯湯タンク２の径方向の内側に向かって下るように、水平面に対して傾斜している。これにより、突出部７ａにせき止められた検査液が、下部断熱材７の外壁側へ溢れることをより確実に防止できる。それゆえ、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することをより確実に抑制できる。

図８及び図９に示すように、突出部７ａにせき止められた検査液を流路１６へ流すための凹部７ｂが下部断熱材７の上端面に形成されている。凹部７ｂの底面は、突出部７ａの上面とつながっている。凹部７ｂは、貯湯タンク２の径方向の内側へ向かって延びて、下部断熱材７の内壁に達する溝状をなしている。本実施の形態であれば、突出部７ａにせき止められた検査液は、凹部７ｂを通って、より円滑に流路１６へ流れる。図８及び図９に示す例では、下部断熱材７の周方向について突出部７ａの右端に凹部７ｂが形成されているが、突出部７ａの左端に凹部７ｂを形成してもよいし、突出部７ａの中央に凹部７ｂを形成してもよい。突出部７ａの上面は、凹部７ｂに向かって下るように、水平面に対して傾斜していてもよい。そのようにすることで、突出部７ａにせき止められた検査液を、より円滑に、凹部７ｂへ流すことができる。

本実施の形態における突出部７ａは、給水配管１１に接している。このため、給水配管１１の表面を伝って流下する検査液を突出部７ａがせき止めることができるので、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することをより確実に抑制できる。

なお、突出部７ａ及び凹部７ｂを配置する数は、１箇所に限定されるものではなく、凍結防止ヒータ１５などの電気部品の数に応じて、複数個所に突出部７ａ及び凹部７ｂを設けてもよい。図９に示す突出部７ａの長さ寸法Ｌは、水平方向に沿った突出部７ａの長さに相当する。突出部７ａの長さ寸法Ｌは、凍結防止ヒータ１５などの電気部品の大きさに合わせて、自由に調整できる。例えば、突出部７ａの長さ寸法Ｌを、水平方向に沿った当該電気部品の長さよりも長くしてもよい。

流路１６へ流れた検査液を下部断熱材７の外へ排出する貫通穴７ｃが下部断熱材７に形成されている。貫通穴７ｃは、下部断熱材７の底部を貫通している。図１０中の矢印が示すように、流路１６へ流れた検査液は、貫通穴７ｃを通って、下部断熱材７の下へ流れ落ちる。その検査液は、底面板１ｆによって受け止められ、ドレン排水口１ｈを通り、貯湯式給湯機１０の外へ排出される。本実施の形態であれば、貫通穴７ｃを設けたことで、貯湯タンク２と下部断熱材７との間に検査液が残ることを確実に防止できる。

実施の形態２．
次に、図１１から図１３を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図１１は、実施の形態２における下部断熱材７Ａの斜視図である。図１２は、実施の形態２における下部断熱材７Ａの上面図である。図１３は、図１２中のＹ−Ｙ線で切断した断面図である。これらの図に示すように、実施の形態２における下部断熱材７Ａは、実施の形態１における下部断熱材７と比べて、凹部７ｂに代えて凹部７ｄが形成されている点において異なる。図１１中の矢印が示すように、突出部７ａにせき止められた検査液は、凹部７ｄを通って、下部断熱材７Ａの外壁面へ排出される。凹部７ｄから排出された検査液が凍結防止ヒータ１５に付着しないような位置に凹部７ｄが設けられている。このため、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することを確実に抑制できる。図１１及び図１２に示す例では、下部断熱材７Ａの周方向について突出部７ａの右端に凹部７ｄが形成されているが、凹部７ｄの位置は、凍結防止ヒータ１５の真上にならない位置となるように定めればよく、例えば突出部７ａの左端に凹部７ｄを形成してもよい。凹部７ｄから排出されて下部断熱材７Ａの外壁面に沿って流下した検査液は、底面板１ｆによって受け止められ、ドレン排水口１ｈを通り、貯湯式給湯機１０の外へ排出される。

実施の形態３．
次に、図１４から図１６を参照して、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図１４は、実施の形態３における下部断熱材７Ｂの斜視図である。図１５は、実施の形態３における下部断熱材７Ｂの上面図である。図１６は、図１５中のＺ−Ｚ線で切断した断面図である。これらの図に示すように、実施の形態３における下部断熱材７Ｂは、実施の形態１における下部断熱材７と比べて、凹部７ｂに代えて流路７ｅが形成されている点において異なる。流路７ｅは、下部断熱材７Ｂの内部に形成されている。図１６に示すように、流路７ｅの上端は、突出部７ａの上面、またはその近くの下部断熱材７Ｂの上端面に開口している。流路７ｅの下端は、下部断熱材７Ｂの外壁に開口している。突出部７ａにせき止められた検査液は、流路７ｅを通って、下部断熱材７Ｂの外部へ排出される。流路７ｅから排出された検査液が凍結防止ヒータ１５に付着しないような位置に流路７ｅが設けられている。このため、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することを確実に抑制できる。流路７ｅから排出された検査液は、底面板１ｆによって受け止められ、ドレン排水口１ｈを通り、貯湯式給湯機１０の外へ排出される。

本実施の形態であれば、検査液が、下部断熱材７の内部にある流路７ｅを経由することにより、検査液が外部に露出する機会が減る。また、検査液が貯湯タンク２に直接触れることが無いため、貯湯タンク２が腐食し難いという効果が期待できる。

実施の形態４．
次に、図１７から図２０を参照して、実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図１７は、実施の形態４における下部断熱材７Ｃの斜視図である。図１８は、実施の形態４における下部断熱材７Ｃの上面図である。図１９は、図１８中のＷ−Ｗ線で切断した断面図である。図２０は、実施の形態４における下部断熱材７Ｃ、給水配管１１、及び凍結防止ヒータ１５を示す部分的な側面図である。

これらの図に示すように、実施の形態４における下部断熱材７Ｃは、実施の形態１における下部断熱材７と比べて、給水配管１１を保持する配管保持部７ｆをさらに備える点において異なる。配管保持部７ｆは、突出部７ａと一体に形成されている。配管保持部７ｆは、給水配管１１に接する。本実施の形態であれば、配管保持部７ｆを突出部７ａと兼用にしたことで、簡単な構造で、給水配管１１をより確実に保持することができる。図示の例では、配管保持部７ｆに形成された孔に給水配管１１が挿入している。図２０に示すように、給水配管１１の表面から外周側へ突出するリブあるいはフランジのように配管保持部７ｆが配置される。給水配管１１の表面を伝って流下した検査液は、配管保持部７ｆに当たって止まり、突出部７ａの上面へ流れる。このため、検査液が凍結防止ヒータ１５に付着することをより確実に抑制できる。

以上、実施の形態について説明したが、本開示による技術的思想は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、組立工程のリーク検査に使用した検査液を突出部７ａがせき止める場合について述べたが、検査液以外の液体、例えば、外装ケース１内に侵入した雨水、上面板１ｅの裏面あるいは断熱材３の表面に発生した結露水などの液体を突出部７ａがせき止めることも可能である。

なお、上述した複数の実施の形態のうち、組み合わせることが可能な二つ以上を組み合わせて実施してもよい。

１ 外装ケース、 １ａ 前面板、 １ｂ 右側面板、 １ｃ 左側面板、 １ｄ 背面板、 １ｅ 上面板、 １ｆ 底面板、 １ｇ 排水口、 １ｈ ドレン排水口、 ２ 貯湯タンク、 ３ 断熱材、 ４ 上部断熱材、 ５ 前面断熱材、 ６ 背面断熱材、 ７ 下部断熱材、 ７Ａ 下部断熱材、 ７Ｂ 下部断熱材、 ７Ｃ 下部断熱材、 ７ａ 突出部、 ７ｂ 凹部、 ７ｃ 貫通穴、 ７ｄ 凹部、 ７ｅ 流路、 ７ｆ 配管保持部、 ９ 機体脚、 １０ 貯湯式給湯機、 １１ 給水配管、 １２ 配管、 １３ａ ＨＰ往き配管、 １３ｂ ＨＰ戻り配管、 １４ 凹部、 １５ 凍結防止ヒータ、 １６ 流路、 １７ 制御基板

Claims (10)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクを覆う断熱材と、
   貯湯タンクに接続された配管と、
   前記断熱材の外に配置された電気部品と、
   を備え、
   前記断熱材は、前記貯湯タンクの径方向の外側へ突出する突出部を有し、
   前記貯湯タンクと前記配管との接続部、または前記配管の長手方向の途中にある接続部から、前記断熱材の外壁面または前記配管の表面を伝って前記電気部品へ向かって流下する液体を前記突出部がせき止める貯湯式給湯機。
2. 前記断熱材は、前記貯湯タンクの下部を覆う下部断熱材を含み、
   前記突出部は、前記下部断熱材に形成されており、
   前記接続部は、鉛直方向に関して前記突出部よりも高い位置にある請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記貯湯タンクと前記断熱材との間に流路が形成され、
   前記突出部にせき止められた前記液体が前記流路へ流下する請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記流路へ流れた前記液体を前記断熱材の外へ排出する貫通穴が前記断熱材に形成されている請求項３に記載の貯湯式給湯機。
5. 前記突出部にせき止められた前記液体を前記流路へ流す凹部が前記断熱材に形成されている請求項３または請求項４に記載の貯湯式給湯機。
6. 前記突出部にせき止められた前記液体を前記断熱材の外壁面へ排出する凹部が前記断熱材に形成され、
   前記凹部から排出された前記液体が前記電気部品に付着しないような位置に前記凹部が設けられている請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
7. 前記断熱材の内部に流路が形成され、
   前記突出部にせき止められた前記液体が前記流路へ流下する請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
8. 前記突出部が前記配管に接している請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
9. 前記配管を保持する配管保持部が前記突出部と一体に形成されている請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
10. 前記電気部品は、鉛直方向に関して前記接続部よりも低い位置において前記配管に取り付けられている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。

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