JP4237749B2 - 貯湯タンク - Google Patents

Description

本発明は、例えば電気ヒータやヒートポンプ回路を用いた給湯装置の給湯用水を貯める貯湯タンクに関するものである。

従来、この種の貯湯タンクは、外装ケースに収納され、電気ヒータを備えた貯湯タンクが知られている（例えば、特許文献１参照）。この貯湯タンクは、貯湯タンク内に流入した給湯用水を貯め、この給湯用水を電気ヒータにより加熱し、高温となった給湯用水を外部に流出するものである。そして、この貯湯タンクは、外装ケースと貯湯タンクとの間の空間を真空にすることによって、貯湯タンク内に貯められた高温の給湯用水の温度低下を抑制するものである。

しかしながら、前記貯湯タンクは、外装ケースの破損等により、外装ケースと貯湯タンクとの間の空間の真空度が低下した場合には、貯湯タンク自体が断熱性を有していないため、貯湯タンク内の給湯用水の温度が著しく低下してしまうおそれがある。

そこで、上記問題を解決するために、周囲を成型断熱材で覆った貯湯タンクが知られている（例えば、特許文献２参照）。この貯湯タンクは、所定の厚さからなる２層の成型断熱材によって覆われることによって、貯湯タンク内に貯められた給湯用水の温度低下を抑制するものである。
実開平５−９０２５８号公報 特開２００４−１９７９６０号公報

しかしながら、前記貯湯タンクは、所定の厚さからなる２層の成型断熱材を用いて貯湯タンクを覆うようにしているので、成型断熱材の厚さ分だけ貯湯タンクが大型化し、設置スペースが増大するという問題点があった。

また、従来の貯湯タンクの成型断熱材の一部を薄くした場合には、その部位の断熱性能が低下し、貯湯タンク内に貯められた給湯用水の温度が低下するという問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、断熱性を低下させることなく、設置場所の省スペース化を実現できる貯湯タンクを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の貯湯タンクは、給湯装置の給湯用水を貯めるための貯湯タンク本体と、貯湯タンク本体を覆う断熱材とを備えた貯湯タンクにおいて、前記断熱材を、貯湯タンク本体の一部を覆う第１の断熱部と、貯湯タンク本体の他の部分を覆う第２の断熱部とから形成し、第２の断熱部を、第１の断熱部と一体に形成された薄手部と、薄手部を外側から覆う真空断熱材とから形成するとともに、薄手部と真空断熱材とを合わせた厚さ寸法が第１の断熱部の厚さ寸法よりも小さくなるように形成し、薄手部を真空断熱材との接触面が平面状をなすように形成している。

この貯湯タンクによれば、貯湯タンク本体の他の部分を覆う第２の断熱部は薄手部と真空断熱材とを合わせた厚さ寸法が第１の断熱部よりも小さく形成されていることから、その分だけ断熱材の外形寸法が小さくなる。この場合、第２の断熱部の少なくとも一部が断熱性の高い真空断熱材によって形成されることから、第２の断熱部の厚さ寸法を小さくしても断熱性が低下することがない。

本発明によれば、断熱材の一部の厚さ寸法よりも他の部分の厚さ寸法が薄く形成されているので、断熱材の外形寸法を小さくすることができ、設置場所の省スペース化を実現することができる。この場合、断熱材の一部の厚さ寸法よりも他の部分の厚さ寸法が小さく形成されていても、断熱性を低下させることがないので、保温性を損なうことがないという利点がある。

図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は給湯装置の全体概略図、図２は貯湯タンクの正面断面図、図３は図２に示す貯湯タンクのＡ−Ａ’方向の断面図、図４は図２に示す貯湯タンクのＡ−Ａ’方向の断面図である。

給湯装置は、図１に示すように、冷媒が流通する冷媒回路１０と、給湯用水が流通する給湯回路２０とから構成されている。

冷媒回路１０は、圧縮機１１、水熱交換器１２、膨張機構としての膨張弁１３及び空気熱交換器１４からなり、圧縮機１１→水熱交換器１２→膨張弁１３→空気熱交換器１４→圧縮機１１の順に冷媒を流通させることができる。また、空気熱交換器１４は室外に配置され、空気熱交換器１４内の冷媒と外気とを熱交換させる空気熱交換器用送風機１５が設けられている。この冷媒回路１０で使用される冷媒は、自然系冷媒（例えば、二酸化炭素）やフロン系冷媒（例えば、Ｒ−１３４ａやＲ−４０４ａ）である。

給湯回路２０は、貯湯タンク２１、ポンプ２２及び水熱交換器１２から構成されている。つまり、水熱交換器１２は、冷媒回路１０及び給湯回路２０によって共有されている。このように構成された給湯回路２０は、貯湯タンク２１→ポンプ２２→水熱交換器１２→貯湯タンク２１の順に給湯用水を流通させることができる。

貯湯タンク２１は、第１配管２１ａを介してポンプ２２に接続され、第２配管２１ｂを介して水熱交換器１２と接続されている。また、貯湯タンク２１は、第３配管２１ｃを介して給湯用水を貯湯タンク２１に供給するための給水タンク２３に接続され、第４配管２１ｄを介して水栓やシャワー等の給水器２４に接続されている。この給水器２４は、貯湯タンク２１内において設定温度Ｔ℃になった給湯用水を外部に供給するものである。

このように構成された給湯装置における冷媒や給湯用水の流通について、図１を参照して説明する。

冷媒回路１０の冷媒は、圧縮機１１→水熱交換器１２→膨張弁１３→空気熱交換器１４→圧縮機１１の順に流通する（図１の実線矢印参照）。また、給湯回路２０の給湯用水は、第１配管２１ａ及び第２配管２１ｂを介して、貯湯タンク２１→ポンプ２２→水熱交換器１２→貯湯タンク２１の順に流通する（図１の白抜き矢印参照）。さらに、給水タンク２３内に貯水された低温の給湯用水は、第３配管２１ｃを介して貯湯タンク２１に供給される（図１の破線矢印参照）。このように給湯装置において冷媒及び給湯用水が流通することにより、水熱交換器１２において、圧縮機１１から吐出した冷媒と給湯回路２０を流通する給湯用水との間で熱交換し、給湯用水は設定温度Ｔ℃まで上昇する。そして、貯湯タンク２１に貯められた設定温度Ｔ℃の給湯用水は、第４配管２１ｄを介して給水器２４から供給する（図１の一点鎖線矢印参照）。

以上のように構成された給湯装置において、本実施形態の特徴的構成となる貯湯タンク２１の構造について、図２乃至図４を参照して、さらに詳細に説明する。

貯湯タンク２１は、給湯装置の給湯用水を貯めるための貯湯タンク本体３０と、貯湯タンク本体３０を覆う断熱材４０とから構成されている。

貯湯タンク本体３０は、平面形状を中空円筒形状に形成した胴部３１と、胴部３１の開口両端をそれぞれ閉鎖する断面半楕円状の閉鎖部材３２とから形成されている。このように形成された貯湯タンク本体３０は、空間Ｘに給湯装置の給湯用水を貯めるようになっている。また、貯湯タンク本体３０は、金属材料、例えばステンレス鋼によって形成される。

断熱材４０は貯湯タンク本体３０を覆うものであり、貯湯タンク本体３０の一部を覆う第１の断熱部４１と、貯湯タンク本体３０の他の部分を覆う第２の断熱部４２とから形成されている。

第１の断熱部４１は、例えば発泡スチロールからなり、貯湯タンク本体３０の周面の一部に沿って均一な厚さに形成されている。

第２の断熱部４２は、第１の断熱部４１と一体に形成された薄手部４２ａと、薄手部４２ａを覆う周知の真空断熱材４２ｂとからなり、薄手部４２ａと真空断熱材４２ｂとを合わせた厚さ寸法が第１の断熱部４１の厚さ寸法よりも薄くなるように形成されている。また、真空断熱材４２ｂは平面状に形成され、高い気密性と断熱性を有する部材、例えばポリエチレンシート等を用いて形成されている。

以上のように構成された貯湯タンク２１は、図４に示すように、第１の断熱部４１によって貯湯タンク本体３０を前後方向から挟み込んで覆ったのち、薄手部４２ａを覆うように、つまり貯湯タンク本体３０の幅方向両側に真空断熱材４２ｂを配置して形成する。これにより、第２の断熱部４２が貯湯タンク本体３０の幅方向両側に配置される。

また、貯湯タンク本体３０の他の部分を覆う第２の断熱部４２は第１の断熱部４１よりも厚さ寸法を小さく形成されていることから、その分だけ断熱材４０の外形寸法が小さくなる。この場合、第２の断熱部４２の一部が断熱性の高い真空断熱材４２ｂによって形成されることから、第２の断熱部４２の厚さ寸法を小さくしても断熱性が低下することがない。このように形成された貯湯タンク２１は、貯湯タンク本体３０の空間Ｘに給湯用水を貯める。

このように本実施形態の貯湯タンク２１によれば、第２の断熱部４２の厚さ寸法が第１の断熱部４１よりも薄く形成されているので、断熱材４０の外形寸法を小さくすることができ、設置場所の省スペース化を実現することができる。

また、貯湯タンク２１は、第１の断熱部４１の厚さ寸法よりも第２の断熱部４２の厚さ寸法が小さく形成されていても、断熱性を低下させることがないので、保温性を損なうことがないという利点がある。

さらに、貯湯タンク２１は、貯湯タンク本体３０を断熱材４０によって覆う際に、第１の断熱部４１及び薄手部４２ａが貯湯タンク本体３０を前後方向から挟み込んで覆うので、短時間且つ容易に第１の断熱部４１及び薄手部４２ａによって貯湯タンク本体３０を覆うことができる。

また、貯湯タンク２１は、真空断熱材４２ｂを平面状に形成したので、真空断熱材４２ｂを曲げたりする加工を必要とせず、加工にかかる手間や製造コストを低減することができる。

図５は本発明の第２実施形態を示すもので、図５は貯湯タンクの平面断面図である。尚、図１〜図４で示した給湯装置や貯湯タンクと同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。

図５に示す貯湯タンク２１は、第２の断熱部４２を貯湯タンク本体３０の幅方向一端側と前後方向一端側に配置した点で図２乃至図４で示した貯湯タンク２１と異なる。

このように本実施形態の貯湯タンク２１によれば、第２の断熱部４２を貯湯タンク本体３０の幅方向一端側と前後方向一端側に配置することにより、９０度角のスペースに隙間なく貯湯タンク２１を設置することができるので、設置場所の省スペース化を実現することができる。尚、この貯湯タンク２１のその他の作用及び効果は、図１乃至図４で示した貯湯タンク２１と同様である。

図６は本発明の第３実施形態を示すもので、図６は貯湯タンクの平面断面図である。尚、図１〜図４で示した給湯装置や貯湯タンクと同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。

図６に示す貯湯タンク２１は、貯湯タンク本体３０を構成する胴部６１の平面形状が中空四角形状である点で図２乃至図４で示した貯湯タンク２１と異なる。

また、図６に示す貯湯タンク２１は、第２の断熱部４２を貯湯タンク本体３０の前後方向両側に配置した点で図２乃至図４で示した貯湯タンク２１と異なる。

貯湯タンク本体３０は、平面形状を中空四角形状に形成した胴部６１と、胴部６１の開口両端をそれぞれ閉鎖する断面半楕円状の閉鎖部材３２とから形成されている。このように形成された貯湯タンク本体３０は、空間Ｙに給湯装置の給湯用水を貯めるようになっている。

このように本実施形態の貯湯タンク２１によれば、貯湯タンク本体３０を構成する胴部６１の平面形状を中空四角形状に形成したので、貯湯タンク２１を設置するスペースの形状に応じて貯湯タンク本体３０の形状を変化させることができ、設置場所の省スペース化を実現することができる。尚、この貯湯タンク２１のその他の作用及び効果は、図１乃至図４で示した貯湯タンク２１と同様である。

さらに、前記第１実施形態及び前記第２実施形態では貯湯タンク本体３０を構成する胴部３１の平面形状を中空円筒形状とし、前記第３実施形態では胴部６１の平面形状を中空四角形状としたが、これに限られない。例えば、貯湯タンク２１を設置するスペースの形状に応じて、中空楕円形状であっても良いし、中空多角形状であっても良い。

また、前記第１実施形態乃至前記第３実施形態において、貯湯タンク２１は収納ケースに収納されていても良い。

本発明の第１実施形態に係る給湯装置の全体概略図 第１実施形態に係る貯湯タンクの正面断面図 図２に示す貯湯タンクのＡ−Ａ’方向の断面図 図２に示す貯湯タンクのＡ−Ａ’方向の断面図 本発明の第２実施形態に係る貯湯タンクの平面断面図 本発明の第３実施形態に係る貯湯タンクの平面断面図

符号の説明

２１…貯湯タンク、３０…貯湯タンク本体、４０…断熱材、４１…第１の断熱部、４２…第２の断熱部、４２ａ…薄手部、４２ｂ…真空断熱材。

Claims (5)

1. 給湯装置の給湯用水を貯めるための貯湯タンク本体と、貯湯タンク本体を覆う断熱材とを備えた貯湯タンクにおいて、
   前記断熱材を、貯湯タンク本体の一部を覆う第１の断熱部と、貯湯タンク本体の他の部分を覆う第２の断熱部とから形成し、
   第２の断熱部を、第１の断熱部と一体に形成された薄手部と、薄手部を外側から覆う真空断熱材とから形成するとともに、薄手部と真空断熱材とを合わせた厚さ寸法が第１の断熱部の厚さ寸法よりも小さくなるように形成し、
   薄手部を真空断熱材との接触面が平面状をなすように形成した
   ことを特徴とする貯湯タンク。
2. 前記第２の断熱部を貯湯タンク本体の幅方向両側に配置した
   ことを特徴とする請求項１記載の貯湯タンク。
3. 前記第２の断熱部を貯湯タンク本体の前後方向両側に配置した
   ことを特徴とする請求項１記載の貯湯タンク。
4. 前記第２の断熱部を貯湯タンク本体の幅方向一端側と前後方向一端側に配置した
   ことを特徴とする請求項１記載の貯湯タンク。
5. 前記第１の断熱部及び薄手部を、貯湯タンク本体を挟み込んで覆うように形成した
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の貯湯タンク。

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